Tööstusrajatiste jaoks, mis vajavad pidevat hapniku või lämmastikuga varustamist, ei paigaldata gaasitootmisseadmeid alati eraldi masinatena spetsiaalsesse hoonesse. Akonteinergaaslahendus integreerib gaasitootmise ja sellega seotud abiseadmed standardsesse veokonteinerisse või muusse suletud moodulstruktuuri. Täielik süsteem võib sisaldada õhukompressorit, õhutöötlusseadmeid, PSA hapniku- või lämmastikugeneraatorit, akumulatsioonipaaki, juhtkappi, jahutussüsteemi, torustikke, ventiile ja seireseadmeid.
See konfiguratsioon muudab tööstusliku gaasisüsteemi projekteerimist, transportimist, paigaldamist ja käitamist. Selle asemel, et kõiki komponente lõplikus kohas kokku panna, saab enne tarnimist lõpetada suurema süsteemiintegratsiooni. Seejärel transporditakse konteiner kasutaja rajatisse, ühendatakse kommunaalteenuste ja protsessitorustikuga ning võetakse kasutusele.
Mis on konteineriga gaasilahus?
A konteinergaaslahendus on pakendatud gaasitootmissüsteem, mis on paigaldatud modifitseeritud veokonteinerisse või selleks otstarbeks ehitatud korpusesse. Selle ülesanne on toota tööstusgaase kasutuskohas, mitte tugineda täielikult tarnitud balloonidele, vedelgaasipaakidele või välisele gaasitarnijale.
SestPSA hapniku tootmineNäiteks atmosfääriõhk surutakse kõigepealt kokku ja töödeldakse enne molekulaarsõeladesse sisenemist. Sõel adsorbeerib eelistatavalt lämmastikku, lastes läbi hapnikurikka gaasi. Adsorptsiooni- ja regenereerimistsüklite vahel vahetades toodab süsteem pidevalt hapnikku.
PSA lämmastikugeneraator töötab sarnase rõhumuutuse adsorptsiooni põhimõttel, kuid kasutab molekulaarsõela materjali, mis on valitud eelistatult hapniku ja muude komponentide adsorbeerimiseks suruõhust. Saadud lämmastik kogutakse kokku ja suunatakse rakendusse.
Seetõttu ei viita konteinerisüsteem ühele konkreetsele gaasitootmise tehnoloogiale. See kirjeldab kogu gaasisüsteemi pakkimist ja kasutuselevõtu meetodit.
Millised seadmed on tavaliselt konteinerisse integreeritud?
Täpne konfiguratsioon sõltub gaasi tüübist, nõutavast puhtusest, voolukiirusest, rõhust ja töökeskkonnast. Tüüpiline konteineris PSA gaasisüsteem võib sisaldada järgmisi seadmeid:
| Süsteemi komponent | Peamine funktsioon |
|---|---|
| Õhukompressor | Varustab suruõhku PSA protsessi jaoks |
| Õhukuivati | Kontrollib suruõhu niiskust |
| Õhufiltrid | Eemaldage õliaerosoolid, osakesed ja muud saasteained |
| PSA generaator | Eraldab suruõhust hapniku või lämmastiku |
| Gaasipuhverpaak | Stabiliseerib gaasi rõhku ja voolu |
| Toote gaasihoidla | Vajadusel pakub täiendavat gaasivaru |
| Juhtkapp | Juhib klappe, järjestust, häireid ja tööparameetreid |
| Jahutussüsteem | Haldab kompressorite ja abiseadmete tekitatud soojust |
| Torustik ja ventiilid | Ühendab üksikud protsessikomponendid |
| Seirevahendid | Mõõdab rõhku, voolu, puhtust, temperatuuri ja muid parameetreid |
Integratsioonitase on ostjate jaoks oluline punkt. Mahuti võib sisaldada ainult gaasigeneraatorit ja juhtseadiseid, samas kui mõni muu konfiguratsioon võib integreerida kogu suruõhk-produkt-gaasi süsteemi.
Seetõttu peaksid ostjad konteinergaasilahenduste võrdlemisel kontrollima, millised seadmed on komplektis, selle asemel, et käsitleda iga konteinersüsteemi täieliku võtmed kätte paketina.
Kuidas konteineris olev PSA gaasisüsteem töötab?
Tööprotsess algab tavaliselt välisõhu sisenemisega kompressorisse. Suruõhk läbib enne PSA generaatorisse sisenemist filtreerimis- ja kuivatusseadmeid.
Generaatori sees töötavad vaheldumisi mitu adsorptsioonianumat. Üks anum teostab adsorptsiooni, samas kui teine läbib rõhu vähendamise ja regenereerimise. Automaatventiilid lülitavad gaasivoolu vastavalt programmeeritud tsüklile.
Hapnikugeneraatori puhul adsorbeerub lämmastik eelistatavalt molekulaarsõelal, tekitades väljalaskeava juures hapnikuga rikastatud gaasi. Lämmastikugeneraatori puhul adsorbeeritakse eelistatult hapnik, võimaldades lämmastikul tootegaasina läbida.
Tekkiv gaas võib seejärel siseneda puhverpaaki, enne kui see tarnitakse lõppkasutaja torujuhtmele.
Juhtimissüsteemi koordinaadid:
- Kompressori töö
- Õhu töötlemine
- PSA adsorptsioon ja regenereerimine
- Klapi ümberlülitamine
- Toote-gaasi rõhu reguleerimine
- Puhtuse jälgimine
- Häire ja väljalülitamise funktsioonid
See integreeritud järjestus on oluline, kuna gaasi puhtust ei saa tavaliselt reguleerida ainult PSA anumatega. Halb suruõhu kvaliteet, liigne niiskus, õli saastumine, ebastabiilne sisselaskerõhk või valed tsükliparameetrid võivad mõjutada molekulaarsõela jõudlust ja lõplikku gaasi kvaliteeti.
Miks panna gaasitootmisseadmed konteinerisse?
Peamine põhjus on juurutamise lihtsustamine.
Tavapärane gaasitootmispaigaldis võib nõuda spetsiaalset seadmete ruumi, konstruktsiooni tugesid, torustike paigaldamist, elektritöid, ventilatsiooni ja mitme seadmete tarnija vahelist koordineerimist. Konteineri konfiguratsioon viib suure osa sellest integratsioonist kontrollitud tootmiskeskkonda enne, kui süsteem jõuab kliendi asukohta.
Kõrval asuvates kohtades või piiratud ehitusinfrastruktuuriga piirkondades töötavate rajatiste puhul võib see vähendada ehitusplatsil tehtavate tööde mahtu.
Konteiner pakub ka seadmetele määratletud füüsilise piiri. Sisemist torustikku, kaablite marsruuti, instrumendid ja juhtpaneelid saab paigutada vastavalt kavandatud protsessivoolule, selle asemel, et neid mitme ruumi vahel jaotada.
Kuid konteinerisse paigutamine ei välista saidi nõudeid. Ostjad peavad veel hindama vundamenti, toiteallikat, ventilatsiooni, ümbritseva õhu temperatuuri, kanalisatsiooni, gaasi väljalaskeühendust, tuleohutusnõudeid ja juurdepääsu hooldusele.
Mis on lõppkasutajate põhiväärtus?
Suure osa seadmete kokkupanekust ja testimisest saab lõpule viia enne saatmist. Kasutaja saab integreeritud süsteemi, mitte üksikuid komponente, mis tuleb paigalduskohas nullist kokku panna.
See on eriti kasulik, kui ehitusaeg on piiratud või kui gaasisüsteemi on vaja ajutise, kauge või kiiresti kasutuselevõetava tööstusprojekti jaoks.
Tegelik installiperiood sõltub ikkagi süsteemi konfiguratsioonist ja saidi tingimustest. Vajalik on elektriliitumine, kommunaalteenuste liitumine, gaasitoru ühendamine, testimine ja kasutuselevõtt.
Konteinergaasisüsteem võib vähendada eraldi seadmeruumi ehitamise vajadust.
Konteiner pakub korpust, seadmete paigaldusruumi ja määratletud juurdepääsualasid. Olenevalt konstruktsioonist võib kasutajal vaja minna ainult sobiva vundamendi ettevalmistamist ning vajalike kommunaal- ja protsessitorustike ühendamist.
See võib olla kasulik tehastele, kus saadaolev ehitusruum on piiratud.
Gaasitootmissüsteem on tavaliselt midagi enamat kui PSA generaator. Kompressor, kuivati, filtrid, PSA anumad, mahutid, ventiilid, juhtimissüsteem ja seireseadmed peavad töötama ühe protsessina.
Konteinerite integreerimine võimaldab neid komponente kujundada ühise protsessijärjestuse järgi.
Näiteks saab suruõhutorustiku korraldada järgmiselt: kompressor → filtreerimine → kuivatamine → PSA generaator → puhverpaak → kasutaja torustik. Mõõteriistad ja juhtjuhtmed saab seejärel paigaldada vastavalt samale protsessiskeemile.
See vähendab lõppkasutaja vajadust kooskõlastada iga üksikut komponenti paigaldamise ajal.
Konteinergaasisüsteemi saab projekteerida kohtadesse, kus püsiva gaasijaama ehitamine on keeruline.
Võimalikud rakendused hõlmavad järgmist:
- Tööstuslikud tootmisettevõtted
- Kaevanduskohad
- Nafta- ja gaasirajatised
- Veepuhastusjaamad
- Metalli töötlemine
- Meditsiini- või tervishoiuasutused
- Energiaprojektid
- Kaugtööstuspaigaldised
- Ajutised tootmisruumid
Iga rakenduse sobivus sõltub nõutavast gaasi puhtusest, rõhust, voolukiirusest, ümbritsevatest tingimustest ja kehtivatest ohutuseeskirjadest.
Stabiilse gaasitarbimisega kasutajate puhul võib hapniku või lämmastiku tootmine kasutuskohas muuta gaasivarustuse mudelit.
Selle asemel, et pidevalt vastu võtta gaasiballoone või korraldada vedelgaasi tarnimist, saab rajatis toota gaasi suruõhust.
See võib vähendada sõltuvust tarnegraafikust ja ladustamislogistikast. Samuti võimaldab see gaasitootmisvõimsust kujundada vastavalt kasutaja tegelikule tarbimisprofiilile.
Hanke puhul ei tohiks aga arvutamisel lihtsalt võrrelda generaatori ostuhinda pudeligaasi hinnaga. Elektritarbimine, kompressori võimsus, hooldus, molekulaarsõela vahetus, gaasi ladustamine ja töötunnid tuleks kõik elutsükli kuluarvestusse kaasata.
Mida peaksid lõppkasutajad enne tellimist kontrollima?
Ainuüksi konteineriseerimine ei määra, kas gaasisüsteem sobib konkreetsele rajatisele. Ostjad peaksid enne seadmete valimist esitama tehnilise teabe.
| Parameeter | Miks see on oluline |
|---|---|
| Gaasi tüüp | Määrab eraldustehnoloogia ja süsteemi konfiguratsiooni |
| Nõutav puhtus | Mõjutab PSA disaini, molekulaarsõela valikut ja töötsüklit |
| Gaasivool | Määrab generaatori ja kompressori võimsuse |
| Väljundrõhk | Mõjutab PSA töötingimusi ja allavoolu seadmeid |
| Igapäevased tööajad | Mõjutab kompressori suurust ja energiatarbimist |
| Gaasi tippnõudlus | Määrab, kas vaja on puhvrit või mälumahtu |
| Ümbritsev temperatuur | Mõjutab kompressori jahutust ja konteineri ventilatsiooni |
| Suruõhu kvaliteet | Liigne õli või niiskus võib adsorbendi jõudlust kahjustada või halvendada |
| Toiteallikas | Määrab kompressori ja elektrisüsteemi ühilduvuse |
| Paigalduskoht | Mõjutab konteineri suurust, ventilatsiooni, vundamenti ja juurdepääsu hooldusele |
| Kontrollinõuded | Määrab järelevalve, häired, kaugsuhtluse ja automatiseerimise konfiguratsiooni |
Nende parameetrite vahelist seost tuleks hinnata tervikliku süsteemina.
Näiteks võib gaasivoolu suurendamine ilma kompressori võimsust arvestamata tekitada ebapiisava sisselaskeõhu juurdevoolu. Kasvavad puhtusnõuded võivad muuta ka PSA tsüklit ja gaasi taaskasutamise määra. Samamoodi võib kompressori paigaldamine suletud mahutisse ilma piisava soojuse eemaldamiseta luua ebasobiva töökeskkonna.
Konteinerite vs tavapärase gaasitootmise paigaldus
Need kaks konfiguratsiooni põhinevad samadel gaasitootmise põhimõtetel, kuid nende paigaldamise lähenemisviisid erinevad.
| Üksus | Konteinersüsteem | Tavapärane paigaldus |
|---|---|---|
| Seadmete paigutus | Integreeritud konteinerisse | Jaotatakse seadmete ruumis |
| Saidi ehitus | Üldiselt vähem ehitustöid | Tavaliselt nõuab see spetsiaalset ruumi |
| Tehase kokkupanek | Võimalik kõrgem eelmonteerimisaste | Vaja on rohkem saidi kokkupanekut |
| Transport | Süsteem transporditakse pakina | Seadmed transporditakse eraldi |
| Paigaldamine | Nõutavad utiliitide ja protsesside ühendused | Laialdasem saidi paigaldus |
| Laienemine | Võib kaaluda täiendavaid mooduleid | Sõltub saadaolevast hoonepinnast |
| Kaugjuurutus | Sobib, kui see on korralikult projekteeritud | Keerulisem seal, kus infrastruktuur on piiratud |
Kumbki konfiguratsioon ei sobi automaatselt iga projekti jaoks. Piisava infrastruktuuriga alaline suure võimsusega tehas võib kasutada spetsiaalset seadmete hoonet, samas kui piiratud ehitusressurssidega kaugprojekt võib kasu saada konteinerite kasutuselevõtust.
Õige valik sõltub gaasivajadusest, asukoha tingimustest, projekti kestusest, vabast ruumist, paigaldusnõuetest ja kogu kasutuskuludest.
NEWTEKkeskendub kohapealsetele gaasitootmissüsteemidele, sealhulgas PSA hapnikugeneraatoritele, PSA lämmastikugeneraatoritele, õhukompressoritele ja õhutöötlusseadmetele. Need tooted võivad moodustada integreeritud gaasitootmissüsteemi erinevaid osi, olenevalt kasutaja nõutavast gaasitüübist ja töötingimustest.
Konteineriprojekti puhul peab süsteemi projekteerimisel arvestama rohkem kui PSA generaatoriga. Suruõhu allikas, filtreerimine, kuivatamine, adsorptsioonisüsteem, gaasihoidla, juhtkapp, torustik, jahutus ja ventilatsioon peavad olema kooskõlastatud vastavalt sihtvoolukiirusele ja puhtusele.
NEWTEK saab seetõttu läheneda konteinergaasiprojektile süsteemikonfiguratsioonina, mitte lihtsalt tarnida üksikut PSA laeva. Lõpliku paigutuse saab määrata selliste parameetrite järgi nagu hapniku või lämmastiku puhtus, toote-gaasi vool, väljalaskerõhk, töögraafik, toitetingimused ja paigalduskeskkond.
Lõppkasutajate jaoks ei ole peamine ostuküsimus lihtsalt see, kas gaasigeneraatorit saab mahutisse paigutada. See on see, kas terviklik pakendatud süsteem suudab pakkuda vajalikku gaasi objekti tegelikes töötingimustes, jättes piisavalt ruumi kontrollimiseks, hoolduseks, ventilatsiooniks ja edaspidiseks hoolduseks.
Järeldus
Konteinergaasilahendus on sisuliselt meetod gaasitootmisseadmete ja abisüsteemide integreerimiseks transporditavasse korpusesse. Selle põhiväärtus tuleneb seadmete integreerimise ja saidi lihtsustatud juurutamise kombineerimisest.
Lõppkasutajate jaoks peaksid peamised kaalutlused jääma tehniliseks: nõutav gaasi puhtus, voolukiirus, rõhk, suruõhu kvaliteet, toiteallikas, ümbritsevad tingimused, salvestusmaht, ventilatsioon ja juurdepääs hooldusele.
Kui need parameetrid on määratletud enne seadmete valimist, saab konteineris oleva PSA hapniku- või lämmastikusüsteemi konfigureerida vastavalt tegelikule gaasivajadusele ja paigalduskeskkonnale, selle asemel et valida lihtsalt standardne mahuti ja see seadmetega täita.
