انتخاب محل کمپرسور نیتروژن در یک سیستم N2 در محل
کمپرسور جایی است که بتواند نیتروژن پایدار و تمیز را دریافت کند و فشار را بدون به خطر انداختن عملکرد ژنراتور، تخلیه، خنکسازی یا دسترسی به سرویس، ارائه دهد.
هیچ مکان فیزیکی واحدی وجود ندارد که برای هر سیستم نیتروژن در محل مناسب باشد، اما توالی فرآیند معمولاً واضح است: تولید نیتروژن، تثبیت آن، تقویت فقط در صورت نیاز به فشار بالاتر، خنک کردن و جداسازی هرگونه میعانات در صورت لزوم، ذخیره محصول پرفشار، سپس تغذیه هدر توزیع. تصمیم کلیدی این است که آیا کمپرسور یک دستگاه تغذیه هوا در بالادست تولید نیتروژن است یا یک تقویتکننده نیتروژن در پاییندست ژنراتور. این وظایف را با هم اشتباه نگیرید. یک کمپرسور نیتروژن که برای حفظ خلوص محصول در نظر گرفته شده است، معمولاً در پاییندست تجهیزات تولید خلوص قرار دارد، با یک گیرنده محصول قبل از ورودی آن و یک گیرنده نهایی پس از فشردهسازی در صورت نیاز به ذخیرهسازی. از آن مکان فرآیند، موقعیت واقعی اتاق یا محل اسکید را در اطراف افت فشار مکش، تأسیسات خنککننده، مسیر دریچه، فونداسیون، طبقهبندی منطقه خطرناک و فضای نگهداری انتخاب کنید.
مکانهای سیستم برای شناسایی
- پریز برق ژنراتور
- اتصال محصول-نیتروژن که از PSA، غشاء یا ژنراتور دیگری خارج میشود. فشار، خلوص و جریان آن، نقطه شروع تقویت جریان پاییندست را تعیین میکند.
- گیرنده محصول
- ذخیره کم فشار در پایین دست ژنراتور که مکش بوستر را تثبیت کرده و تولید گاز را از نوسانات کوتاه مدت تقاضا جدا میکند.
- ورودی تقویت کننده
- اتصال مکش کمپرسور، شامل فشار و دمای واقعی پس از تلفات لولهکشی از گیرنده محصول.
- پسسردکن
- مبدل حرارتی پس از فشردهسازی که برای کاهش دمای گاز قبل از لولهکشی، جداسازی، ذخیرهسازی یا استفاده در پاییندست استفاده میشود.
- گیرنده نهایی
- ذخیرهسازی در سمت نیتروژن فشرده که تقاضا را متعادل میکند، چرخه مصرف را کاهش میدهد و یک منبع پایدار برای شبکه توزیع ایجاد میکند.
- هدر توزیع
- شبکه لولهکشی کارخانه که نیتروژن را در محدوده فشار و شرایط کیفی تعریفشدهای به کاربران عرضه میکند.
۱. قبل از تعیین موقعیت کف، موقعیت فرآیند را تعیین کنید
فرآیند را به صورت بلوکهای عملکردی رسم کنید. اگر کارخانه از کمپرسور هوای تغذیه برای واحد PSA یا غشایی استفاده میکند، آن دستگاه وظیفه مشابه تقویتکننده نیتروژن پاییندستی را انجام نمیدهد. کمپرسور هوای تغذیه، هوای اتمسفر را مدیریت میکند و باید الزامات کیفیت هوای ژنراتور را برآورده کند. یک کمپرسور N2 پاییندستی، نیتروژن از قبل جدا شده را مدیریت میکند و بر اساس خلوص محصول، فشار مکش و فشار نهایی مورد نیاز انتخاب میشود. دو دستگاه را به وضوح در PFD و لیست تجهیزات برچسبگذاری کنید.
برای یک بوستر پاییندست، وقتی ژنراتور نمیتواند مستقیماً از برداشت سریع پشتیبانی کند، یک گیرنده محصول یا یک حجم تثبیتکننده دیگر را جلوتر از ورودی قرار دهید. تأیید خلوص را در بالادست ذخیرهسازی فشار بالا قرار دهید تا گاز خارج از مشخصات به یک مشکل بزرگ در موجودی تبدیل نشود. این چیدمان عملکردی تعیین میکند که شیرهای یکطرفه، ایزولاسیون، دریچهها، آنالیزورها و مجوزهای کنترل قبل از شروع طرح مکانیکی به کجا تعلق دارند.
۲. لولههای مکش بوستر را کوتاه، به اندازه کافی بزرگ و قابل پیشبینی نگه دارید.
پس از تثبیت موقعیت فرآیند، افت فشار مکش قابل اجتناب را به حداقل برسانید. کمپرسورهای رفت و برگشتی به محدودیت ورودی حساس هستند زیرا فشار مکش کمتر سیلندر، جریان جرمی را کاهش داده و نسبت تراکم را افزایش میدهد. یک لوله بلند و کوچک با زانوییهای زیاد میتواند فشار ورودی بوستر را به طور قابل توجهی کمتر از آنچه گیج گیرنده نشان میدهد، کند. اندازه خط مکش را بر اساس افت فشار مجاز و ملاحظات ضربان تعیین کنید، نه فقط بر اساس قطر اتصال.
بررسی مفید بعدی، بررسی سایت است کمپرسور صنعتی N2 مواد، به خصوص هنگامی که فشار، خلوص و الزامات کار مداوم با هم در تعامل هستند. بررسی متقابل در اینجا به محل نصب کمپرسور نیتروژن مربوط میشود.
از قرار دادن کمپرسور در فاصلهای دور از گیرنده محصول خودداری کنید، چرا که این فاصله باعث میشود خط لوله به منبع پنهان افت عملکرد تبدیل شود. اگر جدایش اجتنابناپذیر است، افت فشار را در حداکثر جریان محاسبه کنید و کمپرسور را با حداقل فشار ورودی مورد انتظار مقایسه کنید. خط لوله را به طور مستقل پشتیبانی کنید تا بارهای نازل و لرزش به محفظه کمپرسور یا اتصالات سیلندر منتقل نشوند.
۳. برنامهریزی برای خنکسازی پس از برداشت، زهکشی و ذخیرهسازی نهایی به عنوان بخشی از مکان
قسمت تخلیه به فضایی برای یک خنککننده پسین، جداکننده یا در صورت لزوم، شیر یکطرفه، محافظ فشار، ابزار دقیق و اغلب یک گیرنده نهایی نیاز دارد. لولهکشی تخلیه گرم نباید صرفاً به این دلیل که کمپرسور در گوشهای مناسب قرار میگیرد، از میان مناطق کاری شلوغ عبور کند. طرحی را فراهم کنید که اجازه دهد گرما دفع شود و میعانات به جای جمع شدن در حفرههای کم ارتفاع، به نقاط تخلیه طراحی شده منتقل شوند.
یک گیرنده نهایی زمانی بیشترین کاربرد را دارد که از نظر هیدرولیکی نزدیک به تقاضایی که بافر میکند، قرار گیرد، اما ممکن است به دلایل ایمنی یا فضایی، قرار دادن آن جدا از کمپرسور ضروری باشد. افت فشار از خروجی کمپرسور به گیرنده و از گیرنده به هدر توزیع را نیز در نظر بگیرید. اگر کاربران سطوح فشار بسیار متفاوتی دارند، در نظر بگیرید که آیا تنظیم محلی یا تقویت اختصاصی، کارآمدتر از حفظ کل هدر در بالاترین فشار است یا خیر.
۴. موتورخانه را با نیازهای سرمایشی و محیطی مطابقت دهید
یک کمپرسور یا پسسردکن هواخنک به جریان هوای تمیز و مسیری برای خروج هوای گرم خروجی از اتاق نیاز دارد. گردش مجدد هوای گرم میتواند دمای مکش و سرمایش را با هم افزایش دهد و حاشیه سود را در یک روز گرم کاهش دهد. یک سیستم آبخنک به جریان آب خنککننده قابل اعتماد، کیفیت قابل قبول، ایزولاسیون، زهکشی و دسترسی برای تمیز کردن مبدل نیاز دارد. در هر صورت، برای بررسی حرارتی از بدترین شرایط محیطی یا آب خنککننده مورد انتظار استفاده کنید.
طبقهبندی منطقه، تهویه، سر و صدا، قرار گرفتن در معرض آب و هوا، گرد و غبار، جو خورنده و خطر سیل را بررسی کنید. خود نیتروژن قابل اشتعال نیست، اما کمپرسور ممکن است در یک منطقه فرآیندی قرار داشته باشد که طبقهبندی الکتریکی آن توسط مواد دیگر تعیین میشود. بنابراین انتخاب تجهیزات، موتورها، ابزار دقیق و تهویه بر اساس منطقه خطرناک سایت انجام میشود، نه یک فرض کلی که سرویس نیتروژن همیشه طبقهبندی نشده است.
۵. به اندازه طول لوله، به دسترسیهای تعمیر و نگهداری اهمیت بدهید.
مکانی که دو متر لولهکشی را صرفهجویی میکند اما مانع از برداشتن شیر، پیستون، پکینگ، کولر یا موتور میشود، یک چیدمان ضعیف است. از الزامات تعمیر و نگهداری سازنده و بالابر استفاده کنید. مطمئن شوید که مسیری برای برداشتن بزرگترین قطعه سرویس بدون برچیدن لولههای نامربوط وجود دارد. دسترسی به شیرهای تخلیه، نقاط نمونهبرداری، فیلترها، شیرهای ایزوله، گیجها و دستگاههای کمکی را از یک موقعیت کاری ایمن فراهم کنید.
برای اینکه تیمهای مهندسی و خرید بر یک اساس کار کنند، این الزام را به سایت مرتبط کنید. کمپرسور نیتروژن بدون روغن اطلاعات. بررسی متقابل در اینجا به محل نصب کمپرسور نیتروژن مربوط میشود.
تابلوهای ابزار دقیق و محفظههای برق را از سطوح تخلیه داغ و خروجیهای تهویه کنترل نشده دور نگه دارید. در جایی که بازرسیهای معمول انجام میشود، روشنایی و یک سکوی کار پایدار فراهم کنید. اگر دو کمپرسور افزونگی ایجاد میکنند، آنها را آنقدر محکم قرار ندهید که تعمیر و نگهداری یکی تهویه را مسدود کند یا نیاز به خاموش کردن دیگری داشته باشد. قابلیت نگهداری بخشی از در دسترس بودن است، نه یک راحتی پس از ساخت.
۶. با بررسی وضعیتهای عملیاتی، مکان انتخاب شده را تأیید کنید.
قبل از ثابت نگه داشتن طرح، نمودار لولهکشی و کنترل را از طریق مراحل راهاندازی، کارکرد عادی، تقاضای بالا، قطع کمپرسور، قطع ژنراتور، جداسازی تعمیر و نگهداری و کاهش فشار، بررسی کنید. در هر مورد بپرسید که گاز به کجا جریان دارد و آیا اپراتور میتواند شیر مورد نیاز را ببیند و به آن دسترسی داشته باشد. تأیید کنید که بخش مسدود شده توسط شیر اطمینان محافظت میشود و شیر اطمینان نمیتواند حجم محبوس شدهای ایجاد کند که شیر اطمینان آن را مسدود نکرده باشد.
در طول راهاندازی، فشار واقعی را در خروجی ژنراتور، گیرنده محصول، ورودی بوستر، تخلیه بوستر، گیرنده نهایی و هدر توزیع در یک جریان مشخص اندازهگیری کنید. این اندازهگیریهای همزمان نشان میدهند که آیا موقعیت فیزیکی و مسیر لوله، محدودیت بیشتری نسبت به آنچه در طراحی فرض شده بود، ایجاد کردهاند یا خیر. آنها را به عنوان یک مبنا برای تغییرات بعدی، زمانی که کاربران اضافی به شبکه نیتروژن متصل میشوند، نگه دارید.
جدول بررسی موقعیت مکانی
| مورد | سوال مهندسی | سیگنال تأیید یا تصمیم |
|---|---|---|
| توالی فرآیند | آیا این کمپرسور با هوا کار میکند یا نیتروژن تولیدی؟ | PFD به وضوح فشردهسازی هوای تغذیه را از تقویت N2 پاییندست جدا میکند. |
| مسیر مکش | چه فشاری در حداکثر جریان به ورودی بوستر میرسد؟ | اتلاف اندازهگیری شده یا محاسبه شده، مکش را در محدوده انتخاب کمپرسور نگه میدارد. |
| تاسیسات و گرما | آیا اتاق میتواند در بدترین شرایط، کمپرسور و کولر را از گرما محروم کند؟ | طراحی تهویه یا آب خنککننده برای محیط سایت تأیید میشود. |
| دسترسی به خدمات | آیا میتوان اجزای اصلی را با خیال راحت جدا کرد؟ | مجوزهای تعمیر و نگهداری سازنده و مسیرهای بالابری همچنان بدون مانع هستند. |
| مبنای نهایی را در درخواست استعلام قیمت (RFQ)، پرونده راهاندازی یا سوابق تعمیر و نگهداری ثبت کنید تا مهندس دیگری بتواند تصمیم را بازتولید کند. | ||
برگه تأیید پروژه
در طول بررسی مهندسی، با ردیابی مسیر فیزیکی مرتبط با خروجی ژنراتور و ورودی بوستر، فرض پشت «انتخاب موقعیت بالادست یا پاییندست» را به چالش بکشید. مسیر گاز، گرما، نیرو، سیگنال کنترل یا نشتی را از منبع تا مقصد دنبال کنید و هر مؤلفهای را که میتواند نتیجه را تغییر دهد، شناسایی کنید. سپس عبارت «ژنراتور، گیرنده فشار پایین، بوستر، پسخنککننده، گیرنده نهایی و هدر را به صورت بلوکهای جداگانه رسم کنید» را در نقطهای که واقعاً تصمیمگیری انجام میشود، نه در راحتترین گیج، تکمیل کنید. هرگونه افت فشار، اختلاف دما، تأخیر کنترل یا یافته بازرسی را که رفتار را توضیح میدهد، ثبت کنید. این بررسی مبتنی بر مسیر، از تفسیر اندازهگیریهای محلی بدون در نظر گرفتن زمینه سیستم جلوگیری میکند.
تأیید «محاسبه افت فشار مکش بوستر در حداکثر جریان و حداقل فشار گیرنده» را در طول بررسی خطای آینده قابل استفاده کنید. گیرنده محصول، خنککننده پسین، وضعیت کمپرسور، وضعیت تقاضا و زمان مشاهده را در یک رکورد ثبت کنید. آن رکورد را به هدف طراحی «توابع جداگانه تولید و تقویت» پیوند دهید و توجه داشته باشید که کدام نقشه، کتابچه راهنمای کاربر، مشخصات فرآیند یا ابزار کالیبره شده، پذیرش را تأیید کرده است. اگر مقدار خوانده شده طبیعی باشد، به عنوان مرجع در نظر گرفته میشود. اگر غیرطبیعی باشد، اقدامات اصلاحی را مستند کنید و در همان شرایط دوباره آزمایش کنید. سوابق منسجم، وسوسه جبران یک مشکل غیرقابل توضیح با افزایش فشار، سرعت، محدودیتهای دما یا تنظیمات نامربوط را کاهش میدهد.
«حفاظت از پایداری مکش» را در مرزی که پیامد آن ظاهر میشود، تأیید کنید. ورودی بوستر را در منبع و گیرنده نهایی را در سمت گیرنده مشاهده کنید، سپس «تأیید کنید که دفع گرما از خنککننده پسین، تخلیهها، دستگاههای تخلیه و مسیر دریچه با محل مطابقت دارند» را در حالی که جریان و فشار مربوطه پایدار هستند، تکمیل کنید. اطلاعات کافی را برای تشخیص تغییرات عادی فرآیند از فرسودگی تجهیزات ثبت کنید. هنگامی که محدودیتهای دقیق پذیرش به مدل انتخاب شده بستگی دارد، از اسناد فعلی سازنده یا مشخصات پروژه تأیید شده استفاده کنید. صرفاً به این دلیل که سرویس کمپرسور مشابه به نظر میرسد، مقداری را از کمپرسور دیگری منتقل نکنید. ثبت مرز به مرز، عیبیابی بعدی را بسیار سریعتر میکند.
برای بررسی متقابل مختص برنامه، از سایت استفاده کنید کمپرسور N2 با جریان بالا صفحه در کنار دادههای اندازهگیری شده در بالا. بررسی متقابل در اینجا به محل نصب کمپرسور نیتروژن مربوط میشود.
با مستندسازی علت، پاسخ و پذیرش، حلقه «بررسی طبقهبندی مناطق خطرناک، شرایط محیطی نامساعد، سر و صدا، گرد و غبار و قرار گرفتن در معرض آب و هوا» را ببندید. با «برنامهریزی خنکسازی و زهکشی» شروع کنید، رفتار مورد انتظار از خنککننده پسین را شناسایی کنید و مشاهده دوم مربوط به هدر توزیع را انتخاب کنید که بتواند همان نتیجهگیری را به طور مستقل تأیید کند. بررسی را بدون بایپس کردن دستگاههای محافظ یا فراتر رفتن از محدوده عملیاتی تأیید شده انجام دهید. اگر دو سیگنال با هم مغایرت داشتند، قبل از تصمیمگیری در مورد اینکه کدام قطعه نیاز به تعمیر دارد، دقت ابزار دقیق، وضعیت شیر، افت فشار، آلودگی، نشتی یا منطق کنترل را بررسی کنید. تأیید مستقل زمانی ارزشمند است که خاموش کردن یا تعویض گران باشد.
مرز ایمنی و تأیید
نیتروژن فشرده میتواند هم خطرات انرژی ذخیرهشده و هم خطرات کمبود اکسیژن را ایجاد کند. دریچهها و تخلیههای کمکی را در مناطقی که گاز آزاد شده نمیتواند در آنها جمع شود، در مناطق مسکونی، گودالها یا اتاقهای محصور، پیدا کنید. تهویه را بر اساس ارزیابی خطر محل فراهم کنید. قبل از تعمیر و نگهداری، گیرندهها و هر حجم لولهکشی محبوس شده را ایزوله و فشار آن را کاهش دهید. به یک گیج یا شیر یکطرفه به عنوان مدرکی برای صفر بودن انرژی تکیه نکنید.
چک لیست تایید طرح بندی
- ژنراتور، گیرنده فشار پایین، بوستر، پسسردکن، گیرنده نهایی و هدر را به صورت بلوکهای جداگانه رسم کنید.
- افت فشار مکش بوستر را در حداکثر جریان و حداقل فشار گیرنده محاسبه کنید.
- مطمئن شوید که دفع حرارت پس از خنککننده، زهکشها، وسایل تخلیه و مسیر دریچهها با محل مورد نظر مطابقت دارند.
- طبقهبندی مناطق خطرناک، شرایط محیطی نامساعد، سر و صدا، گرد و غبار و قرار گرفتن در معرض آب و هوا را بررسی کنید.
- فواصل سرویس و مسیرهای بلند کردن/برداشتن را با نقشه کمپرسور انتخاب شده اعتبارسنجی کنید.
- فشار را در هر گره اصلی در حین راهاندازی اندازهگیری کنید و خط مبنا را حفظ کنید.
سوالات مربوط به محل کمپرسور
آیا گیرنده نهایی باید کنار کمپرسور باشد؟
لزوماً نه. باید در جایی قرار گیرد که ذخیرهسازی، هدف کنترل فشار را برآورده کند و در عین حال الزامات ایمنی، ساختاری و لولهکشی را برآورده سازد. افت فشار خط را در هر دو چیدمان لحاظ کنید.
آیا میتوان بوستر نیتروژن را مستقیماً بعد از ژنراتور بدون گیرنده نصب کرد؟
تنها زمانی که ژنراتور و کمپرسور به عنوان یک سیستم کوپل شده بررسی شده باشند و بتوانند گذراهای یکسانی را تحمل کنند. معمولاً از یک گیرنده محصول برای پایدارسازی رابط استفاده میشود.
آیا همیشه یک مکان در فضای باز برای تهویه نیتروژن بهتر است؟
نصب در فضای باز میتواند خطر انباشتگی را کاهش دهد، اما نگرانیهایی در مورد آب و هوا، دما، خوردگی، سر و صدا و نگهداری ایجاد میکند. به جای یک قانون واحد، از مبنای طراحی خطر پروژه و محیط زیست استفاده کنید.
قانون جایگذاری
ابتدا کمپرسور نیتروژن را در نقطه فرآیند صحیح نصب کنید، سپس موقعیت فیزیکی آن را در اطراف افت مکش، خنککننده، زهکشی، ایمنی و دسترسی به تعمیر و نگهداری بهینه کنید. یک چیدمان خوب باعث میشود که خروجی ژنراتور، گیرنده، ورودی بوستر، پسخنککننده، گیرنده نهایی و هدر توزیع به راحتی اندازهگیری و به عنوان گرههای مجزای سیستم جدا شوند.
