ژنراتور نیتروژن مدولار

یک مولد نیتروژن غربال مولکولی کربنی (CMS) PSA مجهز به دو یا چند برج جذب پر از غربال مولکولی کربنی است. هوای فشرده تمیز و خشک به مولد نیتروژن PSA تغذیه می‌شود و از طریق برج‌های جذب پر شده با CMS جریان می‌یابد. هوای فشرده از پایین به بالا از برج‌های جذب عبور می‌کند. با استفاده از ظرفیت جذب دیفرانسیلی غربال‌های مولکولی برای نیتروژن، اکسیژن و سایر گازها تحت فشارهای مختلف، اجزایی مانند اکسیژن، آب و دی اکسید کربن روی سطح غربال مولکولی کربنی جذب می‌شوند، در حالی که نیتروژن جذب نشده در خروجی به عنوان گاز محصول جمع آوری می‌شود. از بالای برج جذب جریان می‌یابد و وارد مخزن افزایش نیتروژن می‌شود. پس از مدت معینی، اکسیژن جذب شده توسط غربال مولکولی کربنی در برج جذب به اشباع می‌رسد و نیاز به احیا دارد.

بازسازی با متوقف کردن فرآیند جذب و کاهش فشار برج جذب انجام می‌شود. برج جذب که جذب را تکمیل کرده است، پس از متعادل‌سازی فشار، فشار آن به اتمسفر کاهش می‌یابد و اکسیژن، آب، دی‌اکسید کربن و سایر اجزای جذب شده را واجذب می‌کند تا فرآیند بازسازی به پایان برسد.

دو یا چند برج جذب به طور متناوب بین جذب و احیا عمل می‌کنند و در نتیجه نیتروژن محصول را با سرعت جریان و خلوص پایدار تولید می‌کنند. تعویض جاذب‌ها به طور خودکار توسط شیرهای کنترل شده توسط برنامه که توسط یک سیستم کنترل خودکار تنظیم می‌شوند، انجام می‌شود. عملکرد یک ژنراتور نیتروژن PSA به عملکرد اجزایی از جمله جاذب‌ها، غربال‌های مولکولی کربن، جریان فرآیند، ساختار تجهیزات و شیرهای پنوماتیک الکترومغناطیسی بستگی دارد.

جداسازی هوا با جذب نوسان فشار برای تولید نیتروژن (به اختصار تولید نیتروژن PSA) یک فناوری پیشرفته جداسازی گاز است. این فناوری از غربال‌های مولکولی کربنی با کیفیت بالا به عنوان جاذب استفاده می‌کند و اصل جذب نوسان فشار (PSA) را در دمای اتاق برای جداسازی هوا و تولید نیتروژن با خلوص بالا اتخاذ می‌کند.

مولکول‌های گاز اکسیژن و نیتروژن سرعت انتشار متفاوتی روی سطح غربال‌های مولکولی دارند. مولکول‌های گاز با قطر کوچکتر (O₂) سریع‌تر پخش می‌شوند و وارد میکروپورهای بیشتری از غربال مولکولی کربن می‌شوند، در حالی که مولکول‌های گاز با قطر بزرگتر (N₂) کندتر پخش می‌شوند و وارد میکروپورهای کمتری از غربال مولکولی کربن می‌شوند. با استفاده از این تفاوت جذب انتخابی غربال‌های مولکولی کربن برای نیتروژن و اکسیژن، اکسیژن در فاز جذب و نیتروژن در فاز گاز در مدت زمان کوتاهی غنی می‌شود و جداسازی اکسیژن-نیتروژن و به دست آوردن نیتروژن به عنوان غنی‌سازی فاز گاز در شرایط PSA محقق می‌شود. قانون جذب غربال‌های مولکولی کربن برای اکسیژن را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد: "hadsorption در فشار بالا، desorption در فشار پایین "h.

پس از یک دوره مشخص، جذب اکسیژن توسط غربال مولکولی به تعادل می‌رسد. با توجه به این ویژگی که ظرفیت جذب غربال‌های مولکولی کربنی برای گازهای جذب شده با فشار تغییر می‌کند، فشار برای واجذب اکسیژن از غربال مولکولی کربن کاهش می‌یابد که این فرآیند بازسازی است. بازسازی را می‌توان بر اساس فشارهای مختلف بازسازی به بازسازی خلاء و بازسازی اتمسفری تقسیم کرد. بازسازی خلاء، بازسازی کامل غربال‌های مولکولی را تسهیل می‌کند و به دست آوردن گاز با خلوص بالا را آسان می‌کند، در حالی که بازسازی اتمسفری دارای یک سیستم ساده با دوام و قابلیت اطمینان بالا است.

ژنراتور نیتروژن جذبی با نوسان فشار (به اختصار ژنراتور نیتروژن PSA) یک دستگاه تولید نیتروژن است که مطابق با فناوری جذب نوسان فشار طراحی و ساخته می‌شود. این دستگاه معمولاً از دو برج جذب موازی تشکیل شده است و سیستم کنترل اتوماتیک، توالی زمان‌بندی را طبق یک برنامه قابل برنامه‌ریزی خاص، به طور دقیق کنترل می‌کند تا به طور متناوب جذب تحت فشار و بازسازی بدون فشار را انجام دهد، جداسازی اکسیژن-نیتروژن را تکمیل کند و نیتروژن با خلوص بالای مورد نیاز را به دست آورد.

کمپرسور هوا → مخزن افزایش فشار هوا → فیلتر درجه ۹(C) → خشک‌کن یخچالی → فیلتر درجه ۷(T) → فیلتر درجه ۵(A) → فیلتر درجه ۳ (فیلتر کربن فعال) → واحد اصلی مولد نیتروژن PSA ماژولار → مخزن افزایش فشار نیتروژن → فلومتر → نقطه استفاده

مولد نیتروژن ماژولار از ماژول‌های آلیاژ آلومینیوم، معمولاً سه یا چهار ردیف ماژول آلیاژ آلومینیوم، تشکیل شده است. سه ردیف ماژول آلیاژ آلومینیوم به ترتیب مربوط به برج جذب A، برج جذب B و مخزن فرآیند (توکار) هستند. خروجی نیتروژن آن به شرح زیر است: خلوص 99.5٪: سرعت جریان 7.5-77 Nm³/H؛ خلوص 99.9٪: سرعت جریان 5.5-55 Nm³/H؛ خلوص 99.99٪: سرعت جریان 3.9-39 Nm³/H؛ خلوص 99.999٪: سرعت جریان 2.5-39 Nm³/H.
برای نرخ‌های جریان بالاتر، چهار ردیف از ماژول‌های آلیاژ آلومینیوم، مربوط به دو برج جذب A و دو برج جذب B، به ترتیب با یک مخزن فرآیند جداگانه، در نظر گرفته شده است. خروجی نیتروژن آن به شرح زیر است: خلوص 99.5٪: نرخ جریان 77-154 نیوتن متر مکعب بر ساعت؛ خلوص 99.9٪: نرخ جریان 55-110 نیوتن متر مکعب بر ساعت؛ خلوص 99.99٪: نرخ جریان 39-80 نیوتن متر مکعب بر ساعت؛ خلوص 99.999٪: نرخ جریان 25-50 نیوتن متر مکعب بر ساعت.

1. ساختار جمع و جور، راندمان بالا و صرفه جویی در انرژی

ژنراتور نیتروژن مدولار، طراحی جریان فرآیند پیشرفته‌ای را با ساختاری ساده اتخاذ می‌کند که مساحت کف تجهیزات را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. هسته اصلی آن جایگزینی برج‌های جذب فولاد کربنی سنتی با ماژول‌های آلیاژ آلومینیوم سبک و با استحکام بالا است که نه تنها سبکی تجهیزات را محقق می‌کند، بلکه حجم کلی را نیز به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. این طراحی جمع و جور به ویژه برای مواردی با فضای محدود، مانند سکوهای سیار، کارگاه‌های کوچک یا خطوط تولید یکپارچه مناسب است. از نظر مصرف انرژی، ساختار مدولار، همراه با استراتژی‌های توزیع و کنترل بهینه هوا، مصرف کلی برق فشرده‌سازی هوا، تصفیه و تولید نیتروژن را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد و در نتیجه هزینه‌های عملیاتی بلندمدت را به طور موثر کاهش می‌دهد.

2. نظارت دقیق آنلاین، نگهداری آسان

این تجهیزات مجهز به آنالایزرهای وارداتی با دقت بالا هستند که می‌توانند نظارت آنلاین و بلادرنگ بر خلوص نیتروژن و سرعت جریان انجام دهند و کیفیت پایدار و قابل اعتماد گاز خروجی را تضمین کنند. آنالایزرها مجهز به عملکردهای کالیبراسیون و تشخیص خطا خودکار هستند که اساساً عملکرد بدون نیاز به تعمیر و نگهداری را محقق می‌کنند و دفعات مداخله دستی و هزینه‌های نگهداری بعدی را کاهش می‌دهند. کاربران می‌توانند تمام پارامترهای کلیدی را به صورت بلادرنگ از طریق رابط انسان و ماشین مشاهده کنند و در صورت نیاز آستانه‌های هشدار خلوص را تنظیم کنند و سطح هوشمند عملکرد سیستم را بهبود بخشند.

3. فرآیند پر کردن غربال مولکولی پیشرفته، عمر مفید طولانی

مولد نیتروژن مدولار از روش "blizzard" برای پر کردن غربال مولکولی استفاده می‌کند. این فرآیند، غربال مولکولی را به طور یکنواخت و آهسته پر می‌کند و از برخورد و پودر شدن ذرات غربال مولکولی ناشی از ضربه جریان هوای پرفشار در روش‌های سنتی پر کردن جلوگیری می‌کند. غربال مولکولی به طور یکنواخت و با فشردگی بالا در برج جذب توزیع می‌شود و در نتیجه راندمان جذب را بهبود می‌بخشد، عمر مفید آن را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد و دفعات تعویض و هزینه‌های مواد را کاهش می‌دهد.

4. تحرک انعطاف پذیر، عملکرد بصری و راحت

این نوع تجهیزات معمولاً با ساختاری متحرک برای استقرار انعطاف‌پذیر بین سایت‌های مختلف طراحی می‌شوند. پنل عملیات دارای یک طرح‌بندی واضح با چهار فشارسنج کلیدی است که به ترتیب فشار ورودی، فشار برج‌های جذب A/B و فشار نیتروژن نهایی را نشان می‌دهند و وضعیت عملیات را در یک نگاه روشن می‌کنند. یک فرستنده نیتروژن و حسگر جریان در کابینت تعبیه شده‌اند و داده‌ها را می‌توان به صورت مرکزی از طریق صفحه لمسی نمایش داد و از انتقال از راه دور به سیستم کنترل مرکزی برای نظارت از راه دور پشتیبانی می‌کند. یک دکمه توقف اضطراری، چراغ‌های نشانگر وضعیت عملیات و اعلان‌های هشدار جامع در قسمت پایین تجهیزات نصب شده‌اند که ایمنی عملیاتی و قابلیت واکنش اضطراری را بیشتر بهبود می‌بخشند.

5. سفارشی سازی بالا، سازگار با خواسته های متنوع

ژنراتور نیتروژن مدولار از طراحی و پیکربندی شخصی‌سازی‌شده مطابق با سناریوهای کاربردی واقعی مشتریان، نیازهای حجم گاز، شرایط سایت و الزامات عملکردی پشتیبانی می‌کند. اشکال ساختاری رایج شامل انواع نصب‌شده روی پایه، جعبه‌ای و یکپارچه با ماژول است و سیستم کنترل الکتریکی نیز می‌تواند به طور انعطاف‌پذیری طرح‌های مختلفی مانند کابینت‌های کنترل الکتریکی مستقل یا کابینت‌های کنترل متمرکز را اتخاذ کند. این درجه بالای سفارشی‌سازی تضمین می‌کند که تجهیزات می‌توانند به طور یکپارچه با فرآیندهای تولید موجود کاربران متصل شوند و به کارایی آن کمک کنند.

6. طیف گسترده ای از زمینه های کاربردی

این ژنراتور نیتروژن مدولار با عملکرد پایدار و قابل اعتماد و طراحی ساختاری انعطاف‌پذیر، نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا می‌کند. صنعت الکترونیک: محافظت بی‌اثر در تولید نیمه‌هادی، جوشکاری برد مدار و سایر فرآیندها؛ صنعت غذا و نوشیدنی: کاربرد در بسته‌بندی، ذخیره‌سازی و تازه نگه‌داشتن مواد غذایی و پر کردن نوشیدنی؛ زمینه‌های شیمیایی و دارویی: به عنوان گاز محافظ واکنش، گاز انتقال مواد یا گاز بسته‌بندی دارویی استفاده می‌شود؛ صنعت فرآوری فلز: محافظت در برابر اکسیداسیون در عملیات حرارتی، لحیم‌کاری، تف‌جوشی و سایر فرآیندها؛ سناریوهای عملیات سیار: موارد تأمین موقت نیتروژن مانند تزریق نیتروژن میدان نفتی، تأمین گاز کشتی و نگهداری در محل.