یک بوستر با منبع مکش تحت فشار آن تعریف میشود.
اگر نیتروژن از قبل به فشاری بالاتر از فشار اتمسفر رسیده باشد، بوستر میتواند به جای فشردهسازی مجدد از شرایط محیطی، از آن فشار ورودی استفاده کند.
یک کمپرسور تقویتکننده نیتروژن صرفاً یک کمپرسور استاندارد با درجه تخلیه بالاتر نیست. ویژگی بارز آن این است که نیتروژن را از یک منبع بالادستی که از قبل تحت فشار است، میگیرد و آن را به فشار بالاتری میرساند. آن منبع بالادستی ممکن است یک ژنراتور PSA، ژنراتور غشایی، هدر محصول کرایوژنیک، بخارساز، شبکه نیتروژن کمفشار یا گیرنده ذخیرهسازی باشد. کمپرسوری که برای مکش اتمسفری طراحی شده است، چگالی ورودی، نسبت فشار و بارگذاری سیلندر متفاوتی نسبت به یک بوستر دارد که از چندین بار فشار ورودی مثبت کار میکند. این تمایز مهم است زیرا فشار تخلیه درخواستی یکسان میتواند جریان جرمی، تقاضای برق و چیدمان مرحلهای بسیار متفاوتی را هنگام تغییر فشار مکش ایجاد کند. قبل از تصمیمگیری در مورد نیاز به یک بوستر، فشار موجود در نقطهای که کمپرسور واقعاً متصل میشود، میزان پایداری آن فشار و اینکه آیا تجهیزات بالادستی میتوانند نیتروژن مورد نیاز را بدون اینکه از حد مجاز عملیاتی خود پایینتر بیاید، تأمین کنند، مشخص کنید. یک بوستر زمانی منطقی است که فشار ورودی قابل استفاده از قبل وجود داشته باشد و باید حفظ شود تا اینکه از بین برود.
اصطلاحات تقویتکنندهای که اندازه را تغییر میدهند
- فشار مکش تقویت کننده
- فشار مثبت موجود در ورودی بوستر پس از لولهکشی بالادست، تلفات تصفیه و کنترل.
- مکش اتمسفری
- شرایط ورودی نزدیک به فشار اتمسفر محلی، که معمولاً برای کمپرسورهایی که مستقیماً از یک منبع بدون فشار استفاده میکنند، معمول است.
- نسبت فشار
- فشار مطلق تخلیه تقسیم بر فشار مطلق مکش؛ با تغییر فشار ورودی بوستر، این فشار به شدت تغییر میکند.
- منبع نیتروژن بالادستی
- ژنراتور، ویپ، هدر یا گیرنده فشار پایین که نیتروژن را به بوستر تغذیه میکند.
- فشار گیرنده
- فشار در مخازن بالادست یا پاییندست که موجودی گاز موجود و رفتار کنترل را تعیین میکند.
- جریان جرمی
- مقدار واقعی نیتروژن جابجا شده؛ این مقدار به چگالی ورودی و همچنین جابجایی حجمی بستگی دارد.
۱. تصمیم بگیرید که آیا فشار ورودی مناسبی از قبل وجود دارد یا خیر.
فرآیند را از منبع نیتروژن تا کاربر فشار بالا طی کنید. اگر منبع بتواند نیتروژن را با فشار مثبت پایدار تحویل دهد، دور ریختن آن فشار از طریق یک رگولاتور و سپس فشردهسازی مجدد از نزدیکی اتمسفر معمولاً ناکارآمد است. یک بوستر برای پذیرش گاز تحت فشار مستقیماً در محدوده ورودی تأیید شده خود در نظر گرفته شده است. حداقل و حداکثر فشار منبع را ثبت کنید، نه فقط مقدار عادی. یک سیستم PSA ممکن است در اطراف یک باند گیرنده بچرخد، یک سیستم غشایی ممکن است به فشار خوراک و محصول حساس باشد و یک هدر کارخانه میتواند هنگام شروع سایر کاربران دچار افت فشار شود. بوستر باید این تغییرات را بدون تجاوز از محدودیتهای مکانیکی خود یا گرسنگی منبع بالادستی تحمل کند. اگر تنها منبع موجود نیتروژن اتمسفری یا نزدیک به اتمسفر باشد، ممکن است به جای بوستر به یک کمپرسور معمولی یا یک چیدمان تولید متفاوت نیاز باشد.
۲. هر زمان که فشار ورودی تغییر کرد، نسبت تراکم را دوباره محاسبه کنید
برای محاسبه P2/P1 از فشار مطلق استفاده کنید. فشار تخلیه بالا که به نظر میرسد از مکش اتمسفریک طاقتفرسا باشد، ممکن است به مراحل بسیار کمتری نیاز داشته باشد، زمانی که بوستر نیتروژن را با فشار ورودی مثبت معناداری دریافت میکند. نسبت کلی پایینتر میتواند دمای تخلیه و کار را کاهش دهد، اما چگالی ورودی بالاتر میتواند توان عملیاتی جرم و بار محرک را افزایش دهد. به همین دلیل است که نمیتوان بوستر را با اعمال یک ضریب ساده به یک مدل مکش اتمسفریک انتخاب کرد. عملکرد را در کل محدوده مکش بپرسید. محفظه ورودی بالا ممکن است بار میله، نیروی سیلندر یا قدرت موتور را کنترل کند، در حالی که محفظه ورودی پایین ممکن است ظرفیت یا دما را کنترل کند. هر دو لبه به بررسی فنی تعلق دارند.
پس از تأیید وضعیت مزرعه، وضعیت سایت را بررسی کنید کمپرسور تقویت کننده نیتروژن منبعی برای مطابقت با الزامات با یک خانواده کمپرسور واقعبینانه. بررسی متقابل در اینجا به کمپرسور تقویتکننده نیتروژن، کمپرسور گاز استاندارد شما مرتبط است.
۳. از ژنراتور بالادستی در برابر کمبود برق محافظت کنید
یک بوستر میتواند نیتروژن را سریعتر از آنچه یک ژنراتور میتواند تولید کند، مصرف کند. وقتی این اتفاق میافتد، فشار مکش کاهش مییابد و بوستر ممکن است با عملکرد کمبازده یا چرخش در یک تریپ با مکش کم، افت فشار را دنبال کند. وقتی دینامیک فرآیند آن را توجیه میکند، یک گیرنده محصول را بین تولید و تقویت قرار دهید و آن را از عدم تعادل بین نرخ تولید و تقاضای تقویتکننده در طول رویداد اوج اندازهگیری کنید. سیستم کنترل باید بداند چه زمانی منبع آماده نیست. یک سیگنال آماده برای ژنراتور با مکش کم، منطق فشار گیرنده و سیگنال خلوص میتواند از خارج کردن گاز مشخص شده توسط بوستر یا راندن ژنراتور به خارج از نقطه عملیاتی مورد نظرش جلوگیری کند. استراتژی دقیق اتصال داخلی به تجهیزات بستگی دارد، اما اصل ثابت است: بوستر باید تابع منبع نیتروژن باشد و اجازه بیثبات کردن آن را نداشته باشد.
۴. از ذخیرهسازی برای جدا کردن تولید از پیکهای فشار بالا استفاده کنید
تقاضای فشار بالا اغلب متناوب است، حتی زمانی که تولید نیتروژن نسبتاً ثابت است. یک گیرنده در سمت فشار پایین میتواند خروجی ژنراتور را روان و مکش بوستر را تثبیت کند. یک گیرنده فشار بالا میتواند پیکهای سریع پاییندست را تأمین کند و چرخه بوستر را کاهش دهد. بهترین چیدمان ممکن است از یکی یا هر دو استفاده کند. موجودی گاز موجود را بین محدودیتهای فشار بالا و پایین انتخاب شده با استفاده از فشار مطلق و شرایط مرجع انتخاب شده محاسبه کنید. سپس آن موجودی را با کسری گاز در طول رویداد مقایسه کنید. ذخیرهسازی ظرفیت ایجاد نمیکند؛ بلکه فقط تولید را در زمان تغییر میدهد. اگر میانگین تقاضای پاییندست از ظرفیت ژنراتور یا بوستر بیشتر شود، اندازه گیرنده بدون حل کسری اساسی افزایش مییابد.
۵. کنترلهای بوستر را با هر دو طرف سیستم هماهنگ کنید
یک کمپرسور استاندارد ممکن است در درجه اول از هدر تخلیه خود کنترل را انجام دهد. یک بوستر همچنین باید شرایط بالادستی را در نظر بگیرد. توالی آن میتواند شامل حداقل فشار مکش، خلوص محصول، سطح گیرنده بالادستی، فشار پایین دستی، بار و دمای موتور باشد. اگر از سرعت متغیر استفاده شود، حداقل و حداکثر سرعت باید در محدوده مجاز کمپرسور و موتور باقی بماند. اگر از کنترل بازیافت یا تخلیه استفاده شود، گاز برگشتی نباید خلوص یا دما را مختل کند. هر گذار عادی را نقشه برداری کنید: ژنراتور شروع میشود، گیرنده پر میشود، بوستر شروع میشود، کاربر پایین دستی باز میشود، تقاضا کاهش مییابد و بوستر متوقف میشود. سپس گذار را در حین راهاندازی آزمایش کنید. خوانشهای حالت پایدار پایدار ثابت نمیکنند که سیستم ترکیبی در طول این تحویلها به خوبی رفتار خواهد کرد.
۶. وقتی یک بوستر انتخاب کنید که فشار را حفظ کند و حرکت قطار را سادهتر کند
یک بوستر زمانی مفهوم مناسبی است که منبع نیتروژن از قبل فشار مثبت مفیدی را فراهم میکند و فرآیند پاییندستی به سطح بالاتری نیاز دارد. این مفهوم به ویژه زمانی جذاب است که فشار منبع، نسبت فشردهسازی مورد نیاز را کاهش میدهد و زمانی که ذخیرهسازی میتواند تولید را از تقاضای فشار بالا جدا کند. یک کمپرسور مکش اتمسفری معمولی ممکن است زمانی مناسبتر باشد که منبع تحت فشار نباشد، فشار ورودی موجود بسیار ناپایدار باشد، یا معماری فرآیند در غیر این صورت نیاز به تنظیم و بافرینگ بیش از حد داشته باشد. در یک بازسازی، قبل از تغییر منبع نیتروژن، انرژی و کنترلهای هر دو چیدمان را مقایسه کنید. دستگاه انتخاب شده باید برای محدوده فشار ورودی واقعی رتبهبندی شود. هرگز فرض نکنید که یک کمپرسور استاندارد را میتوان با اتصال ساده یک خط مکش تحت فشار، با خیال راحت به یک بوستر تبدیل کرد.
تصمیم گیری در مورد بوستر در مقابل مکش اتمسفری
| مورد | سوال مهندسی | سیگنال تأیید یا تصمیم |
|---|---|---|
| فشار منبع | آیا فشار مثبت مفید به طور مداوم در نقطه اتصال موجود است؟ | محدوده ورودی بوستر بر اساس حداقل و حداکثر فشار منبع اندازهگیری شده است. |
| نسبت فشار | چگونه P2/P1 در محدوده فشار منبع تغییر میکند؟ | چیدمان مراحل و بررسی دما، هر دو حالت ورودی پایین و ورودی بالا را پوشش میدهد. |
| تعادل نسلی | آیا منبع میتواند به همان سرعتی که تقویتکننده نیتروژن را مصرف میکند، آن را دوباره پر کند؟ | کنترلهای سطح گیرنده و مکش پایین از پایین کشیده شدن منبع جلوگیری میکنند. |
| ذخیرهسازی | آیا پیکهای کوتاه توسط گیرندههای فشار پایین یا بالا بهتر مدیریت میشوند؟ | محاسبات موجودی نشان میدهد که ذخیرهسازی، رویداد را بدون پنهان کردن کسری پایدار، پوشش میدهد. |
| 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
حلقه «اندازهگیری حداقل و حداکثر فشار نیتروژن موجود در ورودی پیشنهادی بوستر» را با مستندسازی علت، پاسخ و پذیرش ببندید. با «تعریف وظیفه بوستر» شروع کنید، رفتار مورد انتظار فشار مکش بوستر را شناسایی کنید و مشاهده دوم شامل نسبت فشار را انتخاب کنید که بتواند همان نتیجه 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 دستگاه گران باشد.
برای مشاهدهی بنچمارک تجهیزات مرتبط، به سایت مراجعه کنید. کمپرسور N2 گزینههای موجود در حین بررسی فرضیات عملیاتی در این بخش. بررسی متقابل در اینجا به کمپرسور تقویتکننده نیتروژن استاندارد شما مرتبط است.
مورد بررسی «مقایسه شرایط ورودی» را به یک مرحله پذیرش ثبتشده تبدیل کنید. مشخص کنید که مکش اتمسفری در کجا مشاهده میشود، وضعیت عملیاتی در آن لحظه چیست و چه شرایط بالادست یا پاییندست میتواند منبع نیتروژن بالادست را تغییر دهد. ابزار، نقشه، برگه اطلاعات یا بازرسی فیزیکی مورد استفاده برای ایجاد مبنا را ثبت کنید. سپس عمل «محاسبه نسبت تراکم کلی با فشارهای مطلق برای هر دو حد نهایی ورودی» را تحت یک شرایط تکرارپذیر انجام دهید. اگر نتیجه با رفتار مورد انتظار مغایرت دارد، تصمیم بعدی طراحی یا نگهداری را تا زمانی که اختلاف توضیح داده شود، نگه دارید. این به مهندس دیگری زمینه کافی میدهد تا بدون تکیه بر حافظه یا یک فرض مستند نشده، بررسی را دوباره انجام دهد.
از نسبت فشار به عنوان یک نقطه بررسی میدانی مرتبط با «مقایسه نرخ تولید ژنراتور با مصرف بوستر در طول بالاترین رویداد تقاضا» استفاده کنید. محل اندازهگیری یا بازرسی، وضعیت گاز، بار کمپرسور، موقعیتهای شیر مربوطه و سندی که پذیرش را تعریف میکند، یادداشت کنید. فشار گیرنده را همزمان بررسی کنید تا یک علامت محلی با مشکل کل سیستم اشتباه گرفته نشود. مفهوم «محاسبه نسبت فشار» تنها زمانی کامل است که مشاهده منجر به یک تصمیم روشن شود: پذیرش، اصلاح یا ارجاع برای بررسی توسط تأمینکننده. بررسی را پس از هرگونه اصلاح تکرار کنید و مقادیر قبل و بعد را با سابقه راهاندازی یا نگهداری نگه دارید.
با ایجاد یک شرایط کنترلشده که در آن منبع نیتروژن بالادستی و جریان جرمی بتوانند با هم تفسیر شوند، «هماهنگی با ژنراتور بالادستی» را تأیید کنید. سیستم را تثبیت کنید، فشار، دما، جریان یا وضعیت دستگاه را در صورت لزوم یادداشت کنید و از ابزارهای کالیبره شده یا بازرسی مستقیم در مکانهای مشخص شده استفاده کنید. «اندازه مخزن فشار پایین و بالا را از موجودی گاز، نه از حجم مخزن با قاعده سرانگشتی» انجام دهید و پاسخ مورد انتظار و مشاهده شده را ثبت کنید. اگر محدودیتی خاص مدل مورد نیاز است، آن را از اسناد کمپرسور، مخزن، لولهکشی، ژنراتور یا فرآیند انتخاب شده به دست آورید، نه اینکه یک مقدار کلی وارد کنید. سابقه باید نشان دهد که چرا تصمیم نهایی از نظر فنی قابل دفاع است.
قبل از بستن سفارش کار، «تعریف مکش کم، خلوص و مجازهای فشار پاییندست در شرح کنترل» را قابل ردیابی با شواهد کنید. برای فشار گیرنده، نقطه مرجع و واحد یا وضعیت فیزیکی را ثبت کنید؛ برای فشار مکش بوستر، نقطه مقایسهای را ثبت کنید که تأیید میکند سیستم به طور منسجم رفتار میکند. هر دو مشاهده را به «اندازه ذخیرهسازی بافر» و به بار واقعی یا حالت عملیاتی مرتبط کنید. استفاده مجدد از مقداری بدون مکان و حالت بعداً دشوار است. در جایی که بررسی عدم تطابق را نشان میدهد، محدودیت، حالت کنترل، وضعیت قطعه یا فرض طراحی که باعث آن شده است را اصلاح کنید، سپس همان مشاهده را تکرار کنید تا تعمیر به جای فرض، اثبات شود.
از سایت استفاده کنید کمپرسور نیتروژن فشار بالا منبع به عنوان بررسی دوم هنگام ترجمه این الزام به مشخصات کمپرسور. بررسی متقابل در اینجا به کمپرسور تقویت کننده نیتروژن استاندارد شما مرتبط است.
مرز ایمنی و تأیید
هرگونه اتصال مکش تحت فشار، خطرات ناشی از محبوس شدن انرژی را در دو طرف بوستر ایجاد میکند. شیرهای ایزوله، شیرهای یکطرفه، محافظهای فشارشکن و نقاط تهویه باید طوری تنظیم شوند که یک بخش مسدود شده نتواند ناخواسته تحت فشار بیش از حد قرار گیرد. دریچههای نیتروژن میتوانند فضایی با کمبود اکسیژن ایجاد کنند، بنابراین گاز کمکی و گاز تصفیه را به یک مکان امن تأیید شده هدایت کنید. قبل از سرویس، منابع بالادست و پاییندست را ایزوله کنید و فشار صفر را در سیلندر، خنککنندهها، گیرندهها و خطوط اتصال بررسی کنید.
چک لیست درخواست تقویت کننده
- حداقل و حداکثر فشار نیتروژن موجود در ورودی بوستر پیشنهادی را اندازهگیری کنید.
- نسبت تراکم کلی را با فشارهای مطلق برای هر دو حد ورودی محاسبه کنید.
- میزان تولید ژنراتور را با مصرف بوستر در طول بالاترین تقاضا مقایسه کنید.
- اندازه مخازن کمفشار و پرفشار را بر اساس موجودی گاز تعیین کنید، نه بر اساس حجم مخزن که به صورت سرانگشتی محاسبه میشود.
- در بخش کنترل، محدودیتهای مکش پایین، خلوص و فشار پاییندست را تعریف کنید.
- از تامینکننده بخواهید تأیید کند که دستگاه بهطور خاص برای کل محدوده مکش تحت فشار رتبهبندی شده است.
سوالات تقویتی
آیا میتوانم یک کمپرسور استاندارد را با نیتروژن تحت فشار تغذیه کنم؟
فقط در صورتی که سازنده آن فشار ورودی را برای دستگاه خاص تأیید کرده باشد. مکش تحت فشار، نیروهای سیلندر، جریان جرمی، رفتار سوپاپ و بار محرک را تغییر میدهد؛ نباید آن را به عنوان یک تغییر عملیاتی بیضرر در نظر گرفت.
آیا یک بوستر همیشه برق کمتری مصرف میکند؟
فشار ورودی بالاتر، نسبت فشار را برای یک هدف تخلیه ثابت کاهش میدهد، اما میتواند توان عملیاتی جرمی را نیز افزایش دهد. به جای فرض کاهش کلی، توان تطبیق یافته را در جریان واقعی و شرایط ورودی مقایسه کنید.
گیرنده باید کجا برود؟
یک گیرنده فشار پایین، منبع نیتروژن و مکش بوستر را تثبیت میکند؛ یک گیرنده فشار بالا از پیکهای سریع پاییندست پشتیبانی میکند. بسیاری از سیستمها از هر دو سود میبرند، اما حجم مورد نیاز باید از مشخصات تقاضا محاسبه شود.
وقتی مفهوم تقویتکننده توجیهپذیر باشد
وقتی فرآیند از قبل نیتروژن تحت فشار مفید دارد و به فشار تحویل بالاتری نیاز دارد، از تقویتکننده نیتروژن استفاده کنید. فشار ورودی را حفظ کنید، منبع را از کشش بیش از حد محافظت کنید و گیرندهها و کنترلها را در هر دو شرایط مکش و تخلیه هماهنگ کنید. تقویتکننده باید برای کل محدوده ورودی انتخاب شود، نه فقط فشار اسمی منبع.
