در یک سایت استفاده از نیتروژن، یکی از ناامید کننده ترین مسائل، خلوص ناپایدار نیتروژن از ژنراتور است. به نظر می رسد که تجهیزات به طور معمول کار می کنند، اما خلوص نیتروژن مانند یک ترن هوایی در نوسان است. گاهی اوقات حتی کمتر از نیازهای فرآیند می شود و مستقیماً بر کنترل کیفیت خط تولید و ایمنی گاز تأثیر می گذارد.
ما در شنگر گاز در طول کار خدمات فنی خود بارها با این مشکل مواجه شده ایم. امروز، ما علل اصلی نوسانات خلوص نیتروژن را از منظر مهندسی تحلیل خواهیم کرد و مراحل عیبیابی مربوطه را ارائه میکنیم.
تعیین کنید که آیا این یک نوسان "واقعی" یا "کاذب" است
قبل از پرداختن به مسائل خلوص، ضروری است که تداخل سیستم تشخیص را رد کنید.
بسیاری از مشتریان نوسانات خلوص را گزارش میکنند، فقط برای اینکه ما در سایت-دریابیم که مشکل مربوط به خود آنالایزر اکسیژن است. مشکلاتی مانند سنسورهای قدیمی، خطوط نمونه گیری مسدود شده یا رانش صفر می تواند باعث خوانش نامنظم شود.
- راه حل: آنالایزر را با استفاده از گاز استاندارد کالیبره کنید و بررسی کنید که آیا سرعت جریان نمونه برداری پایدار است یا خیر. اگر خود آنالایزر ناپایدار است، از یک آنالایزر اکسیژن قابل حمل برای مقایسه استفاده کنید تا مطمئن شوید که مشکل مربوط به دستگاه است یا ژنراتور نیتروژن.
این مرحله ساده به نظر میرسد اما میتواند در عیبیابی قابل توجهی صرفهجویی کند.
مولدهای نیتروژن جذبی: تخریب غربال مولکولی کربن
برای ژنراتورهای نیتروژن با جذب نوسان فشار (PSA)، غربال مولکولی کربن (CMS) ماده جاذب هسته است. شایع ترین علت ناپایداری خلوص مشکل در غربال مولکولی است.
1. غربال مولکولی "مسمومیت" یا پودر کردن
اگر تصفیه هوای فشرده بالادست ناکافی باشد، روغن، آب و ذرات جامد می توانند وارد برج جذب شوند و به تدریج غربال مولکولی را آلوده کنند. CMS آلوده ظرفیت جذب را کاهش داده است و سطوح ناهموار آلودگی در نواحی مختلف چرخه جذب و بازسازی را مختل کرده و منجر به نوسانات خلوص می شود.
- راه حل: بررسی کنید که آیا محتوای روغن و نقطه شبنم هوای فشرده مطابق با استانداردهای لازم است یا خیر. اگر آلودگی تایید شد، غربال مولکولی باید دوباره پر شود یا جایگزین شود. به طور همزمان، اطمینان حاصل کنید که اجزای{2}}پیش تصفیه مانند خشک کنهای هوای یخچال و فیلترها به درستی نگهداری میشوند. در غیر این صورت، CMS جدید دوام زیادی نخواهد داشت.
2. فشرده سازی یا شل شدن غربال مولکولی
در واحدهای{0}PSA طولانی مدت، CMS ممکن است به تدریج ته نشین شود یا به دلیل ضربه جریان هوا شل شود. شل شدن منجر به توزیع نابرابر جریان هوا در داخل برج می شود، جایی که برخی از مناطق مورد استفاده قرار نمی گیرند در حالی که برخی دیگر بیش از حد بارگذاری می شوند و در نتیجه راندمان جذب ناپایدار می شود.
- راه حل: مرتباً سطح تراکم CMS را سالیانه بررسی کنید و در صورت لزوم دوباره آن را تکمیل کنید. برای واحدهایی که قبلا شل شده اند، الک را دوباره پر کنید و مکانیسم پرس را به درستی حفظ کنید.
تامین هوای فشرده بالادست ناپایدار
یک مولد نیتروژن کاملاً به هوای خوراک خود وابسته است. اگر هر عاملی-فشار، سرعت جریان، یا کیفیت-هوای تغذیه ناپایدار باشد، خلوص خروجی متناسب با آن نوسان خواهد داشت.
1. نوسانات فشار هوای فشرده
بارگیری/تخلیه مکرر کمپرسور هوا یا مخزن گیرنده هوای کوچک می تواند باعث نوسان فشار هوای تغذیه شود. ژنراتورهای نیتروژن PSA در یک فشار جذب تنظیم شده کار می کنند. هر گونه تغییر مستقیماً عملکرد جذب را تغییر می دهد.
- راه حل: گیج فشار روی برج جذب را برای پایداری کنترل کنید. اگر فشار به طور قابل توجهی نوسان می کند، بررسی کنید که آیا کمپرسور هوا کم است، آیا مخزن گیرنده کافی است یا اگر گلوگاه های لوله کشی وجود دارد. یک مخزن بافر اضافه کنید یا در صورت لزوم استراتژی کنترل کمپرسور را تنظیم کنید.
2. نوسانات در مصرف هوای فشرده
در برخی از تاسیسات، مولد نیتروژن سیستم هوای فشرده را با سایر تجهیزات به اشتراک می گذارد. هنگامی که تجهیزات دیگر مقادیر زیادی هوا مصرف می کنند، فشار ورودی به مولد نیتروژن فورا کاهش می یابد و باعث کاهش شدید خلوص می شود.
- راه حل: در حالت ایده آل، خط تغذیه مولد نیتروژن را جدا کنید. از طرف دیگر، یک مخزن گیرنده اختصاصی در بالادست اضافه کنید تا مطمئن شوید فشار ورودی تحت تأثیر بارهای دیگر قرار نمی گیرد.
خرابی دریچه و سیستم کنترل
سوئیچینگ دوره ای یک ژنراتور نیتروژن PSA به دریچه های پنوماتیک و کنترل PLC متکی است. هر گونه عملکرد غیر طبیعی شیر مستقیماً زمان جذب و یکسان سازی فشار را مختل می کند.
1. عملکرد شیر چسبنده یا غیر قابل اعتماد
کهنه شدن آب بندی، شیرهای برقی معیوب، یا فشار هوای ناکافی باعث می شود که سوپاپ ها به طور ناقص یا با تاخیر باز یا بسته شوند. مسائل جزئی بر یکسان سازی تأثیر می گذارد، در حالی که مشکلات عمده می توانند «مدارهای کوتاه» گاز ایجاد کنند که باعث کاهش شدید خلوص نیتروژن می شود.
- راه حل: مشاهده کنید که آیا سوپاپ ها به طور تمیز و کامل باز و بسته می شوند و به صداهای غیرعادی گوش دهید. از آب صابون برای بررسی نشتی در اطراف بدنه شیرها استفاده کنید. در صورت مشاهده ایراد، کیت های تعمیر یا کل شیرها را به سرعت تعویض کنید.
2. پارامترهای سیستم کنترل نامناسب
پس از تعویض غربال مولکولی یا تغییر در شرایط عملیاتی، پارامترهای فرآیند اصلی (زمان جذب، زمان یکسان سازی و غیره) ممکن است دیگر مناسب نباشند. پارامترهای نامناسب می تواند باعث سوئیچینگ قبل از اشباع جذب یا بازسازی ناقص شود و خلوص را ناپایدار کند.
- راه حل: پارامترهای کنترل را بر اساس عملکرد غربال مولکولی فعلی و شرایط ورودی مجدد کالیبره کنید. این کار باید توسط سازنده یا یک تکنسین با تجربه انجام شود. از انجام تنظیمات دلخواه خودداری کنید
ژنراتورهای نیتروژن غشایی: تخریب عملکرد غشاء
برای ژنراتورهای نیتروژن جداسازی غشایی، نوسانات خلوص اغلب به ماژول های غشایی مربوط می شود.
ماژول های غشایی به دما بسیار حساس هستند. اگر دمای ورودی از محدوده طراحی منحرف شود، راندمان جداسازی به طور قابل توجهی تغییر می کند. علاوه بر این، پس از سالها استفاده، برخی از الیاف ممکن است پیر شوند یا مسدود شوند که منجر به ظرفیت جداسازی ناهموار و ناپایداری خلوص میشود.
- راه حل: بررسی کنید که آیا بخاری ورودی ماژول غشایی به درستی کار می کند و آیا دما در محدوده تنظیم شده است یا خیر. اگر ماژول به پایان عمر خود نزدیک می شود و خلوص آن با تنظیم جریان تثبیت نمی شود، باید تعویض شود.
تاثیر شرایط مصرف پایین دست گاز
سناریوی دیگری که اغلب نادیده گرفته میشود: خود مولد نیتروژن خوب است، اما الگوی مصرف گاز پاییندست باعث نوسانات خلوص میشود.
به عنوان مثال، تقاضای گاز به شدت متفاوت است، و یک مخزن بافر با اندازه کافی نصب نشده است، که باعث می شود ژنراتور نیتروژن به طور مکرر شروع به کار کند یا متوقف شود یا نوسانات جریان زیادی را تجربه کند. برای واحدهای PSA، افزایش ناگهانی جریان، زمان ماندن گاز در داخل برج جذب را کاهش میدهد و راندمان جذب را کاهش میدهد و باعث افت خلوص آنی میشود.
- راه حل: یک مخزن بافر با اندازه کافی بین مولد نیتروژن و نقاط استفاده نصب کنید و از یک تنظیم کننده فشار برای تثبیت فشار خروجی استفاده کنید. اگر مصرف گاز متناوب است، اندازه مخزن بافر را بر اساس پیک تقاضا اندازه بگیرید.
یک توالی عیب یابی نوسانات خلوص ایجاد کنید
هنگام مواجهه با خلوص نوسانی از یک مولد نیتروژن، به جای جدا کردن کورکورانه تجهیزات، این ترتیب را دنبال کنید:
- دقت آنالیزور را تایید کنید.
- بررسی کنید که آیا فشار ورودی پایدار است و آیا کیفیت هوای فشرده با استانداردها مطابقت دارد یا خیر.
- عملکرد سوپاپ و زمان بندی کنترل را برای عادی بودن رعایت کنید.
- وضعیت غربال مولکولی یا ماژول های غشایی را بررسی کنید.
- بررسی کنید که آیا استفاده از پاییندست روی سیستم تأثیر میگذارد یا خیر.
در بیشتر موارد، مشکل در سه مرحله اول نهفته است. بررسی کامل این نواحی بیش از 90 درصد از مشکلات نوسانات خلوص را حل می کند.
خلوص نوسان از یک مولد نیتروژن به عنوان یک ناپایداری پارامتر به نظر می رسد، اما در پشت آن اغلب یک مشکل با یک یا چند ناحیه از سه ناحیه وجود دارد: سیستم هوای تغذیه، مواد جذب، یا اجزای کنترل. عیب یابی چنین عیوبی مستلزم یک منطق تشخیصی واضح و درک کامل از اصول عملکرد تجهیزات است.
Shenger Gas سالها تجربه مهندسی در زمینه تولید کننده نیتروژن دارد. چه با PSA سر و کار داشته باشیم و چه با ژنراتورهای نیتروژن غشایی، تمرکز ما بر روی درست کردن اصول اولیه-از انتخاب و نصب تا عملیات و نگهداری مداوم است. بسیاری از مسائل بیثباتی عملیاتی در نهایت به جزئیاتی بازمیگردد که در اوایل رسیدگی شده است. اگر تجهیزات شما دارای نوسانات خلوص یا سایر مشکلات عملیاتی است، لطفاً با خیال راحت تماس بگیرید. ما خوشحالیم که با شما همکاری می کنیم تا مشکل را در منبع آن حل کنیم.
