Gdzie umieścić zbiorniki buforowe i odbiorcze w systemie sprężarek azotu

System sprężarki azotu może wykorzystywać więcej niż jeden zbiornik, a nazywanie ich wszystkich odbiornikami ukrywa logikę projektu. Bufor wlotowy znajduje się pomiędzy produkcją azotu a ssaniem sprężarki. Jego zadaniem jest absorbowanie różnic między produkcją a poborem i zapobieganie niedoborowi azotu przez booster. Odbiornik wlotowy magazynuje sprężony azot, pokrywa krótkotrwałe szczyty zapotrzebowania i może redukować cykle sprężarek. Oba zbiorniki pracują na różnych poziomach ciśnienia, mają różne obciążenia przejściowe, a czasem również różne ryzyko związane z czystością. Należy je rozmieścić w oparciu o pełnioną funkcję, a następnie określić objętość użytkową na podstawie pasma ciśnień i zależnej od czasu nierównowagi przepływu, zamiast stosować ogólną zasadę litrów na kilowat.

Funkcje przechowywania w celu oddzielenia

bufor wstępujący

Zbiornik niskociśnieniowy umieszczony między źródłem azotu a wlotem sprężarki, który tłumi wahania ciśnienia źródła i przepływu.

odbiornik downstream

Zbiornik po stronie tłocznej sprężarki, w którym magazynowany jest sprężony azot i który wyrównuje zapotrzebowanie użytkownika lub cykle pracy sprężarki.

cykle sprężarki

Powtarzające się rozruchy i zatrzymania, obciążenia i rozładunku lub inne przejścia pojemnościowe występujące, gdy pasma magazynowania i sterowania są zbyt małe w stosunku do zmienności zapotrzebowania.

stabilność ciśnienia

Możliwość utrzymania ciśnienia ssania i dystrybucji w zakresie wymaganym przez generator, sprężarkę i użytkowników procesu.

mieszanie czystości

Rozcieńczenie lub zanieczyszczenie występujące, gdy do wspólnego magazynu wpuszczany jest gaz o różnej czystości azotu.

ochrona ulgi

Urządzenia zabezpieczające przed ciśnieniem i układy zaworów, które utrzymują ciśnienie w odbiorniku i połączonych z nim zablokowanych sekcjach w ramach ciśnienia projektowego.

1. Umieść bufor w górnym biegu rzeki w miejscu, w którym będzie mógł chronić źródło azotu

Zlokalizuj zbiornik buforowy za generatorem azotu lub układem sterowania produktem, a przed ssaniem wspomagacza. Zbiornik buforowy powinien odbierać gaz produktowy, który osiągnął już zamierzony poziom czystości. Sygnał jego ciśnienia może wówczas stać się sygnałem zezwalającym na ssanie wspomagacza, a w razie potrzeby również sygnałem wydajności generatora. Umieszczenie tego zbiornika blisko wspomagacza zmniejsza również długość rurociągu ssawnego, którego spadek ciśnienia należy uwzględnić przy doborze sprężarki.

Bufor jest szczególnie cenny, gdy produkcja jest stosunkowo stabilna, ale booster pobiera gaz w seriach. Wielkość jego użytecznego zapasu należy dobrać na podstawie maksymalnego tymczasowego niedoboru między produkcją a zapotrzebowaniem boostera. Jeśli zapotrzebowanie przekracza produkcję przez godziny, a nie sekundy czy minuty, większy zbiornik może jedynie opóźnić problem z niedoborem mocy. Przed zakupem dużej ilości stali należy odróżnić magazynowanie przejściowe od pojemności stałej.

2. Umieść magazyn w miejscu, w którym będzie on służył celowi kontroli ciśnienia

Odbiornik w dół strumienia jest zazwyczaj instalowany po sprężeniu, schłodzeniu i ewentualnym oddzieleniu, aby zbiornik otrzymywał gaz o akceptowalnej temperaturze i warunkach. Może on znajdować się blisko sprężarki, aby ustabilizować sterowanie rozładowaniem, blisko użytkownika o dużym zapotrzebowaniu, aby zmniejszyć lokalne spadki ciśnienia, lub przy centralnym kolektorze. Najlepsza lokalizacja zależy od spadku ciśnienia, dostępnej przestrzeni konstrukcyjnej, bezpieczeństwa oraz sposobu, w jaki wielu użytkowników korzysta z sieci.

Przed zamrożeniem wyboru sprzętu należy porównać ten obowiązek z wymaganiami witryny zbiornik odbiorczy azotu Zakres i upewnij się, że zastosowano tę samą podstawę ciśnienia. Weryfikacja krzyżowa jest powiązana z miejscem umieszczenia zbiorników buforowych w azocie.

Jeśli sprężarka jest sterowana ciśnieniem w odbiorniku, należy użyć tego samego punktu ciśnienia w obliczeniach doboru. Manometr na wylocie sprężarki może wskazywać wyższy odczyt podczas przepływu niż zdalny odbiornik. Jeśli nastawy startu i stopu są oparte na zdalnym nadajniku, należy uwzględnić straty na linii i reakcję nadajnika. Podczas rozruchu należy rejestrować jednocześnie ciśnienie na wylocie sprężarki, odbiorniku i kolektorze użytkownika, w momencie wystąpienia zapotrzebowania.

3. Rozmiar użytecznego magazynu w przypadku braku równowagi przepływu i wahań ciśnienia

Gaz użyteczny magazynowany w odbiorniku jest powiązany ze zmianą ciśnienia bezwzględnego, objętości zbiornika, temperatury gazu i wymaganej bazy odniesienia. W przypadku pierwszego oszacowania gazu idealnego przy mniej więcej stałej temperaturze zbiornika, użyteczny zapas standardowej objętości jest proporcjonalny do objętości zbiornika pomnożonej przez różnicę między wysokim a niskim ciśnieniem bezwzględnym, skorygowaną o wybrane ciśnienie i temperaturę odniesienia. Należy użyć ciśnień bezwzględnych i jednego, spójnego warunku odniesienia.

W przypadku bufora w górnym biegu rzeki, nierównowaga przepływu to pobór gazu ze wspomagania pomniejszony o produkcję generatora w stanie przejściowym. W przypadku odbiornika w dolnym biegu rzeki, jest to zapotrzebowanie użytkownika pomniejszone o dostawę sprężarki podczas pobierania gazu ze zbiornika. Czas, w którym zbiornik musi zniwelować tę różnicę, określa wymagany zapas użyteczny. Należy uwzględnić margines projektu na reakcję sterowania i niepewność, a następnie zweryfikować cykle pracy zbiornika i zachowanie sterowania sprężarką, zamiast ukrywać zbyt małą maszynę za nadmiernym magazynowaniem.

4. Wykorzystaj lokalizację odbiornika, aby ograniczyć niepotrzebne cykle sprężarki

Mały odbiornik wysokiego ciśnienia z wąskim pasmem regulacji może często generować cykl sprężarki o stałej prędkości, gdy średnie zapotrzebowanie jest niskie. Zwiększenie pojemności zbiornika lub poszerzenie zatwierdzonego pasma ciśnień może wydłużyć cykl, ale minimalne i maksymalne ciśnienie ustawione przez użytkownika procesu wyznaczają limity. Przetwornica częstotliwości (VFD) może pomóc w przypadku płynnych zmian zapotrzebowania, a jednocześnie zbiornik pozostaje przydatny w przypadku nagłych zmian, które następują szybciej, niż sprężarka jest w stanie zmienić wydajność.

Starty toru, zdarzenia rozładowania lub zmiany prędkości po uruchomieniu. Jeśli cykle są znacznie szybsze niż w przypadku projektowym, należy najpierw potwierdzić rzeczywisty wzorzec zapotrzebowania i lokalizację przetwornika ciśnienia. Nieszczelna sieć, nieprawidłowy zawór zwrotny lub zbyt ciasne ustawienia sterowania mogą sugerować niewystarczające zasoby magazynowe. Odbiornik jest częścią systemu sterowania, dlatego przed dodaniem kolejnego zbiornika należy zdiagnozować sterowanie i zapotrzebowanie.

5. Chroń czystość podczas przechowywania, gdy azot miesza się z czasem

Odbiornik miesza nowy gaz z istniejącym zapasem. Jest to przydatne do wygładzania niewielkich wahań czystości tylko wtedy, gdy cały dopływający gaz jest już akceptowalny; nigdy nie należy tego stosować do rozcieńczania produktu niezgodnego ze specyfikacją. Weryfikacja czystości i odpowietrzanie rozruchowe powinny być przeprowadzane przed magazynowaniem, gdy odzyskanie zanieczyszczeń ze zbiornika byłoby trudne. Jeśli różne stopnie czystości dzielą kolektor, należy zastosować segregację lub udokumentowaną analizę mieszania, zamiast zakładać, że jeden odbiornik może obsłużyć każdego użytkownika.

Tę decyzję można również sprawdzić w oparciu o dane witryny. sprężarka tłokowa azotu Informacje przed opublikowaniem karty katalogowej projektu. Weryfikacja krzyżowa jest tutaj powiązana z umiejscowieniem zbiorników buforowych w azocie.

Wnętrze zbiornika i rurociągi powinny być również wystarczająco czyste, aby umożliwić przeprowadzenie procesu. Nowe zbiorniki mogą zawierać zanieczyszczenia powstałe podczas produkcji, wilgoć lub materiały konserwujące. Przed podłączeniem krytycznych odbiorników azotu należy je oczyścić, osuszyć i przedmuchać zgodnie z zatwierdzoną procedurą. Po konserwacji należy przywrócić czystość poprzez kontrolowane przedmuchanie i weryfikację analizatora, zamiast natychmiastowego powrotu zbiornika do produkcji.

6. Dokładnie oprzyrząduj, odizoluj, osusz i uwolnij każde naczynie

Każdy bufor lub odbiornik wymaga wskazania ciśnienia i zabezpieczenia wymaganego przez przepisy projektowe oraz wiarygodnych źródeł nadciśnienia. Wskazanie temperatury może być przydatne w przypadku konieczności obliczenia zapasów lub cykli termicznych. Zapewnij izolację, która umożliwia konserwację, ale nie pozostawia zbiornika podłączonego do aktywnego źródła ciśnienia bez odpowietrzenia. Zawory zwrotne nie powinny tworzyć ukrytych, zamkniętych sekcji między sprężarką a zamkniętym zaworem odcinającym.

Zamontuj odpływy w najniższych punktach zbiornika, gdzie prawdopodobny jest wlot cieczy lub kondensacja, i zapewnij ich bezpieczną obsługę. Drogi odpływu upustowego i rozprężania muszą uwzględniać gromadzenie się azotu. W przypadku systemów krytycznych należy rozważyć, czy odizolowanie jednego zbiornika nie spowoduje usunięcia całego zbiornika i destabilizacji pozostałych elementów sterujących sprężarką; podczas inspekcji może być konieczne zastosowanie obejścia lub alternatywnego trybu pracy.

Tabela rozmieszczenia buforów i odbiorników

Arkusz weryfikacji projektu

Zweryfikuj „stabilizację mocy wyjściowej generatora” poprzez stworzenie jednego kontrolowanego stanu, w którym bufor wlotowy i cykle sprężarki można interpretować łącznie. Ustabilizuj system, zanotuj ciśnienie, temperaturę, przepływ lub stan maszyny, w zależności od potrzeb, i użyj skalibrowanych przyrządów lub bezpośredniej inspekcji w wyznaczonych lokalizacjach. Przeprowadź „Identyfikację, który zbiornik stabilizuje moc wyjściową generatora, a który obsługuje zapotrzebowanie na sprężony gaz” i zapisz zarówno oczekiwaną, jak i obserwowaną odpowiedź. Jeśli wymagany jest limit specyficzny dla danego modelu, uzyskaj go z dokumentacji wybranej sprężarki, zbiornika, rurociągu, generatora lub procesu, zamiast wpisywać wartość ogólną. Zapis powinien wskazywać, dlaczego ostateczna decyzja jest technicznie uzasadniona.

Przed zamknięciem zlecenia roboczego należy upewnić się, że „Zdefiniuj pasmo wysokiego i niskiego ciśnienia, używając ciśnienia bezwzględnego do obliczeń magazynowania”. Należy powiązać je z dowodami. W przypadku odbiornika w dół rzeki należy zapisać punkt odniesienia oraz jednostkę lub stan fizyczny; w przypadku stabilności ciśnienia należy zapisać punkt porównawczy, który potwierdza spójność działania systemu. Należy powiązać obie obserwacje z „tłumieniem wahań ssania” oraz z rzeczywistym obciążeniem lub trybem pracy. Wartość bez lokalizacji i stanu jest trudna do ponownego wykorzystania w przyszłości. W przypadku wykrycia niezgodności, należy skorygować ograniczenie, stan sterowania, stan podzespołu lub założenie projektowe, które ją spowodowało, a następnie powtórzyć tę samą obserwację, aby naprawa została udowodniona, a nie założona.

Potraktuj „pokrycie szczytowego zapotrzebowania” jako mały eksperyment rozruchowy. Zdefiniuj stan początkowy, obserwuj cykle pracy sprężarki, zmień tylko zmienną wymaganą do zatwierdzonego testu i obserwuj reakcję mieszania czystości. Działanie „Oblicz największą krótkoterminową nierównowagę produkcji i zapotrzebowania oraz jej czas trwania” powinno pozostawić zapis stanu początkowego, interwencji, stanu końcowego oraz wszelkich alarmów lub reakcji sterowania. Jest to przydatne, gdy kilka komponentów może powodować ten sam objaw. Zmieniając jeden czynnik na raz i utrzymując sprężarkę w zatwierdzonym zakresie, zespół może oddzielić przyczynę od zbiegu okoliczności i uniknąć wymiany sprzętu, który nie był odpowiedzialny.

Gdy obwiednia procesu jest stabilna, witryna sprężarka azotu o dużej wydajności Strona zawiera praktyczne wskazówki dotyczące sprzętu na kolejny etap selekcji. Weryfikacja krzyżowa jest tutaj powiązana z miejscem umieszczenia zbiorników buforowych w azocie.

Aby zapewnić długoterminową niezawodność, należy połączyć zasadę „Umieść przyrządy do pomiaru ciśnienia i czystości w miejscu, w którym ich odczyty kontrolują przewidywany zapas” z punktem odniesienia dla stabilności ciśnienia. Zanotuj ten punkt odniesienia, gdy instalacja jest czysta, stabilna i znana jako sprawna, a następnie uwzględnij zabezpieczenie nadmiarowe i obciążenie robocze, aby późniejsze odczyty mogły zostać znormalizowane. Koncepcja przeglądu „ograniczenia cykli sprężarki” powinna mieć zdefiniowany punkt wyzwalający dochodzenie, nawet gdy wartość bezwzględna nie osiągnęła alarmu. Stopniowe odchodzenie od powtarzalnej linii bazowej często daje większe ostrzeżenie niż jeden pojedynczy odczyt. W przypadku zmiany konfiguracji procesu, należy utworzyć nową udokumentowaną linię bazową zamiast porównywać odmienne stany pracy.

Granica bezpieczeństwa i weryfikacji

Dobór wielkości i umiejscowienie odbiornika to działania związane z projektowaniem systemu ciśnieniowego. Należy stosować przepisy dotyczące zbiorników, certyfikowane ciśnienie projektowe, obliczenia odciążenia, wymagania dotyczące sejsmiki lub wiatru w danym miejscu, tam gdzie ma to zastosowanie, oraz projekt konstrukcji wsporczej. Uwolnienia azotu mogą tworzyć atmosfery z niedoborem tlenu, szczególnie wokół zbiorników i komór spustowych. Przed otwarciem przyłączy lub urządzeń zbiornika należy odizolować, obniżyć ciśnienie, zablokować źródła ciśnienia i zweryfikować zerową energię.

Lista kontrolna projektu odbiornika

1. Określ, który statek stabilizuje moc generatora, a który obsługuje zapotrzebowanie na sprężony gaz.
2. Zdefiniuj pasmo wysokiego i niskiego ciśnienia, używając ciśnienia bezwzględnego do obliczeń magazynowania.
3. Oblicz największą krótkoterminową nierównowagę między produkcją a popytem i czas jej trwania.
4. Umieść przyrządy do pomiaru ciśnienia i czystości w miejscu, w którym ich odczyty będą nadzorować zamierzone zapasy.
5. Sprawdź izolację odbiornika, zawory zwrotne, odpływy, dekompresję i granice upustowe.
6. Cykle trendów i presja podczas uruchomienia, aby zweryfikować, czy magazyn spełnia zamierzone zadanie.

Pytania dotyczące odbiornika azotu

Zasada rozmieszczenia pamięci masowej

Umieść bufor wlotowy, aby ustabilizować źródło azotu i ssanie sprężarki; umieść odbiornik wlotowy, aby obsłużyć zapotrzebowanie na wysokie ciśnienie i kontrolować je. Dobierz rozmiar każdego z nich na podstawie własnej nierównowagi przepływu, wymaganego czasu i dopuszczalnego wahania ciśnienia, a następnie sprawdź czystość, upust, drenaż i zachowanie sterowania w rzeczywistych lokalizacjach urządzeń.