Размещение буферных и ресиверных баков в системе азотного компрессора.
Резервуары, расположенные на входе в компрессор, стабилизируют источник энергии, создаваемый компрессором; резервуары, расположенные на выходе из компрессора, удовлетворяют спрос. Их расположение, приборы и границы сброса должны отражать эти разные функции.
В системе азотного компрессора может использоваться более одного резервуара, и называть все их ресиверами скрывает логику проектирования. Буферный резервуар, расположенный выше по потоку, находится между производством азота и всасыванием компрессора. Его задача — компенсировать разницу между производством и отбором и предотвратить перебои в подаче азота из-за недостатка его в бустере. Ресивер, расположенный ниже по потоку, хранит сжатый азот, покрывает кратковременные пики спроса и может снизить цикличность работы компрессора. Два резервуара работают при разных уровнях давления, выполняют разные переходные процессы и иногда подвержены разным рискам, связанным с чистотой. Размещайте их, исходя из выполняемой ими функции, а затем рассчитывайте полезный объем, исходя из диапазона давления и зависящего от времени дисбаланса потока, вместо применения общего правила «литры на киловатт».
Функции хранения для разделения
- буфер выше по потоку
- Сосуд низкого давления, расположенный между источником азота и входом в компрессор, который сглаживает колебания давления и расхода в источнике.
- нисходящий приемник
- Резервуар на стороне нагнетания компрессора, предназначенный для хранения сжатого азота и сглаживания потребления или циклов работы компрессора.
- цикл работы компрессора
- Повторяющиеся циклы запуска-остановки, загрузки-разгрузки или другие переходы между режимами работы, вызванные недостаточной пропускной способностью накопителей и систем управления для учета колебаний спроса.
- стабильность давления
- Способность поддерживать давление всасывания или распределения в пределах диапазона, требуемого генератором, компрессором и потребителями технологического процесса.
- смешивание чистоты
- Разбавление или загрязнение, которое происходит при поступлении в общее хранилище газа с различной чистотой азота.
- защита от травм
- Устройства защиты от избыточного давления и клапанные системы, поддерживающие давление в ресивере и подключенных к нему заблокированных секциях в пределах расчетного значения.
1. Разместите буферную зону выше по течению там, где она сможет защитить источник азота.
Расположите буферный резервуар перед бустером после генератора азота или системы контроля качества продукта и перед всасывающим патрубком бустера. В буферный резервуар должен поступать продукт, уже прошедший требуемый курс чистоты. Сигнал давления в этом резервуаре может стать сигналом, разрешающим всасывание бустера, и, при необходимости, сигналом производительности генератора. Расположение этого резервуара близко к бустеру также уменьшает длину всасывающего трубопровода, перепад давления в котором необходимо учитывать при выборе компрессора.
Буферный резервуар особенно ценен, когда выработка электроэнергии относительно стабильна, но бустер откачивает газ импульсами. Размер его полезного запаса следует определять исходя из максимального временного дефицита между выработкой и спросом со стороны бустера. Если спрос превышает выработку в течение нескольких часов, а не секунд или минут, более крупное хранилище может лишь отсрочить проблему недостаточной выработки электроэнергии. Перед закупкой стали следует различать временные и постоянные мощности хранения.
2. Разместите накопители ниже по потоку там, где они выполняют функцию регулирования давления.
Приемник, расположенный ниже по потоку, обычно устанавливается после сжатия, охлаждения и необходимой сепарации, чтобы сосуд получал газ при приемлемой температуре и состоянии. Он может располагаться рядом с компрессором для стабилизации регулирования разгрузки, рядом с потребителем с высоким спросом для уменьшения локальных просадок давления или в центральном коллекторе. Оптимальное расположение зависит от перепада давления, конструктивного пространства, безопасности и способа совместного использования сети несколькими потребителями.
Прежде чем окончательно определиться с выбором оборудования, сравните эти обязанности с обязанностями на объекте. резервуар-приемник азота Проверьте диапазон и убедитесь, что используется одна и та же основа давления. Перекрестная проверка здесь связана с размещением буферных приемных резервуаров в азоте.
Если управление компрессором осуществляется по давлению в ресивере, используйте ту же точку давления при расчетах размеров. Манометр на выходе компрессора может показывать более высокие значения во время потока, чем удаленный приемник. Если заданные значения запуска и остановки основаны на показаниях удаленного передатчика, учитывайте потери в трубопроводе и реакцию передатчика. При вводе в эксплуатацию следует одновременно регистрировать давление на выходе компрессора, в ресивере и в коллекторе потребителя в течение всего периода воздействия.
3. Размер полезного объема хранилища, учитывающий дисбаланс потока и колебания давления.
Полезный объем газа, хранящегося в приемнике, зависит от изменения абсолютного давления, объема сосуда, температуры газа и требуемой эталонной базы. Для первой оценки идеального газа при приблизительно постоянной температуре сосуда полезный объем газа в стандартном объеме пропорционален объему сосуда, умноженному на разницу между высоким и низким абсолютным давлением, скорректированную с учетом выбранного эталонного давления и температуры. Используйте абсолютные значения давления и одно постоянное эталонное условие.
Для буферной зоны на входе в систему дисбаланс потока равен разнице между объемом откачки газа из бустера и выработкой электроэнергии генератором в течение переходного процесса. Для приемной зоны на выходе в систему он равен разнице между спросом потребителя и подачей газа компрессором во время откачки хранимого газа. Время, за которое резервуар должен преодолеть эту разницу, определяет необходимый полезный запас газа. Добавьте проектный запас для учета реакции системы управления и неопределенности, затем проверьте цикличность работы резервуара и поведение системы управления компрессором, вместо того чтобы прятать недостаточно мощную машину за избыточным объемом хранилища.
4. Используйте расположение ресивера для уменьшения количества ненужных циклов работы компрессора.
Небольшой ресивер высокого давления с узким диапазоном регулирования может обеспечить частые циклы работы компрессора с фиксированной скоростью при низком среднем спросе. Увеличение полезного объема резервуара или расширение допустимого диапазона давления может увеличить продолжительность цикла, но минимальное и максимальное давление, установленное потребителем, определяют пределы. Частотно-регулируемый привод может помочь, когда спрос изменяется плавно, но при этом резервуар остается полезным для внезапных скачков, происходящих быстрее, чем компрессор может изменить свою производительность.
Отслеживание запуска, событий разгрузки или изменений скорости после ввода в эксплуатацию. Если цикличность значительно выше расчетной, сначала подтвердите фактическую схему потребления и местоположение датчика давления. Утечка в сети, неправильный обратный клапан или слишком жесткие настройки управления могут имитировать недостаточный объем хранения. Приемник является частью системы управления, поэтому проведите диагностику системы управления и потребления, прежде чем просто добавлять еще один резервуар.
5. Сохраняйте чистоту при хранении, если со временем происходит смешивание азота с другими веществами.
Ресивер смешивает новый газ с имеющимся запасом. Это полезно для сглаживания небольших колебаний чистоты только тогда, когда весь поступающий газ уже соответствует требованиям; его никогда не следует использовать для того, чтобы создать видимость соответствия продукции требованиям путем разбавления. Проверку чистоты и пусковую вентиляцию следует проводить перед хранением, если загрязнение емкости будет трудно устранить. Если разные марки чистоты используют один и тот же коллектор, следует применять разделение или документированный анализ смешивания, а не предполагать, что один ресивер может обслуживать всех потребителей.
Это решение также можно проверить, сравнив его с данными сайта. поршневой азотный компрессор Информация перед публикацией технической документации проекта. Здесь проводится перекрестная проверка, связанная с размещением буферных приемных резервуаров в азотной среде.
Внутренние компоненты приемника и трубопроводы, расположенные ниже по потоку, также должны оставаться достаточно чистыми для данного процесса. В новых сосудах могут содержаться производственные отходы, влага или консервирующие материалы. Перед подключением критически важных потребителей азота очистите, высушите и продуйте их, используя утвержденную процедуру. После технического обслуживания восстановите чистоту путем контролируемой продувки и проверки анализатором, а не сразу возвращайте сосуд в эксплуатацию.
6. Провести инструментальную очистку, изоляцию, дренаж и целенаправленное удаление содержимого из каждого сосуда.
Каждый буфер или ресивер должен иметь индикацию давления и защиту, требуемую в соответствии с проектными нормами и надежными источниками избыточного давления. Индикация температуры может быть полезна в случаях, когда важен расчет запасов или температурные циклы. Обеспечьте изоляцию, позволяющую проводить техническое обслуживание, но не оставляющую сосуд подключенным к активному источнику давления без сброса давления. Обратные клапаны не должны создавать скрытые запорные участки между компрессором и закрытым запорным клапаном.
Установите дренажные отверстия в самых низких точках резервуара, если существует вероятность попадания жидкости или конденсации, и обеспечьте их безопасную эксплуатацию. При проектировании путей сброса давления и сброса избыточного давления необходимо учитывать накопление азота. Для критически важных систем следует рассмотреть вопрос о том, не приведет ли изоляция одного ресивера к удалению всего накопителя и не дестабилизирует ли это работу остальных компрессоров; во время осмотра может потребоваться байпас или альтернативный режим работы.
Таблица размещения буфера и приемника
| Элемент | инженерный вопрос | Сигнал подтверждения или принятия решения |
|---|---|---|
| Буфер вышестоящего потока | Какой переходный процесс между производством и работой ускорителя он должен преодолеть? | Давление на всасывании остается выше минимального значения, необходимого для работы бустера, не нарушая работу генератора. |
| Приёмник, расположенный ниже по потоку | Какой пиковый или циклический интервал использования должен охватывать объем памяти? | Давление в коллекторе остается в пределах технологического диапазона, а управление компрессором остается стабильным. |
| Граница чистоты | Может ли недопустимый газ попасть на складские запасы? | Логика анализатора и вентиляции защищает ресивер от попадания в него газа, не соответствующего техническим характеристикам. |
| защита от давления | Может ли любая система клапанов изолировать сосуд от сброса давления? | Каждый ресивер и замкнутая секция сохраняют действующую защиту от избыточного давления. |
| Окончательное решение следует зафиксировать в запросе предложений, файле ввода в эксплуатацию или журнале технического обслуживания, чтобы другой инженер мог воспроизвести принятое решение. | ||
Рабочий лист проверки проекта
Проверьте «стабилизацию выходного сигнала генератора», создав одно контролируемое состояние, в котором можно одновременно интерпретировать работу буфера на входе и циклическую работу компрессора. Стабилизируйте систему, отметьте давление, температуру, расход или состояние оборудования (в зависимости от ситуации) и используйте калиброванные приборы или непосредственный осмотр в указанных местах. Выполните «Определение того, какой сосуд стабилизирует выходной сигнал генератора, а какой обеспечивает потребность в сжатом газе» и запишите как ожидаемый, так и наблюдаемый результат. Если требуется ограничение, специфичное для конкретной модели, получите его из документации выбранного компрессора, сосуда, трубопровода, генератора или технологического процесса, а не вводите общее значение. В записи должно быть указано, почему окончательное решение технически обосновано.
Перед закрытием заявки на ремонт необходимо обеспечить наличие подтверждающих документов для пункта «Определение диапазона высокого и низкого давления с использованием абсолютного давления для расчетов хранения». Для приемника, расположенного ниже по потоку, запишите контрольную точку и устройство или физическое состояние; для стабильности давления запишите точку сравнения, подтверждающую согласованное поведение системы. Соотнесите оба наблюдения с «затуханием колебаний всасывания» и с фактической нагрузкой или режимом работы. Значение без указания местоположения и состояния сложно использовать повторно. Если проверка выявит несоответствие, устраните ограничение, состояние управления, состояние компонентов или проектное предположение, вызвавшее его, а затем повторите то же наблюдение, чтобы ремонт был доказан, а не предположен.
Рассматривайте задачу «покрытие пиковой нагрузки» как небольшой эксперимент по вводу в эксплуатацию. Определите исходное состояние, понаблюдайте за циклической работой компрессора, изменяйте только переменную, необходимую для утвержденного теста, и следите за реакцией на смешивание чистоты. Действие «Рассчитать наибольший краткосрочный дисбаланс производства и спроса и его продолжительность» должно оставить запись об исходном состоянии, вмешательстве, конечном состоянии и любых срабатываниях сигнализации или мерах управления. Это полезно, когда несколько компонентов могут вызывать один и тот же симптом. Изменяя по одному фактору за раз и удерживая компрессор в пределах утвержденных параметров, команда может отделить причину от совпадения и избежать замены оборудования, которое не было причиной.
Когда технологический процесс стабилизируется, состояние площадки улучшается. азотный компрессор большой мощности На этой странице представлен практический справочник по оборудованию для следующего этапа выбора. Здесь важна проверка соответствия месту размещения буферных приемных баллонов с азотом.
Для обеспечения долгосрочной надежности свяжите пункт «Разместите приборы измерения давления и чистоты там, где их показания контролируют необходимый уровень запасов» с базовым уровнем стабильности давления. Запишите этот базовый уровень, когда установка чистая, стабильная и заведомо исправная, затем включите данные о защите от перегрузки и рабочей нагрузке, чтобы последующие показания можно было нормализовать. Концепция проверки «снижение количества циклов работы компрессора» должна иметь четко определенный триггер для расследования, даже если абсолютное значение не достигло критического уровня. Постепенное отклонение от воспроизводимого базового уровня часто дает больше предупреждений, чем одно изолированное показание. Если конфигурация процесса изменяется, создайте новый документированный базовый уровень вместо сравнения различных рабочих состояний.
Границы безопасности и проверки
Расчет размеров и размещение ресивера относятся к проектированию систем, работающих под давлением. Используйте нормы проектирования сосудов, сертифицированное расчетное давление, расчеты предохранительных клапанов, требования к сейсмостойкости или ветровой нагрузке на площадке (где это применимо) и проектирование несущих конструкций. Выбросы азота могут создавать атмосферу с дефицитом кислорода, особенно вокруг внутренних сосудов и котлованов. Изолируйте, сбросьте давление, заблокируйте источники давления и убедитесь в отсутствии энергии перед открытием соединений сосуда или приборов.
Контрольный список проектирования приемника
- Определите, какой резервуар стабилизирует выходную мощность генератора, а какой обеспечивает подачу сжатого газа.
- Для расчетов хранения определите диапазоны высокого и низкого давления, используя абсолютное давление.
- Рассчитайте наибольший краткосрочный дисбаланс между спросом и предложением и его продолжительность.
- Размещайте приборы для измерения давления и чистоты там, где их показания контролируют необходимый объем запасов.
- Проверьте изоляцию ресивера, обратные клапаны, дренажные системы, систему сброса давления и границы предохранительных клапанов.
- Цикличность изменения параметров и давление при вводе в эксплуатацию для проверки того, что хранилище выполняет свою функцию должным образом.
Вопросы по азотным ресиверам
Может ли один ресивер обслуживать обе стороны компрессора?
Нет. Компрессор создает две разные системы давления. Буферный резервуар перед компрессором и ресивер после него выполняют разные функции и рассчитаны на разные диапазоны давления.
Всегда ли увеличение размера приемника приводит к снижению энергопотребления?
Это может уменьшить количество циклов работы и обеспечить более стабильное управление, но избыточные объемы хранения увеличивают затраты и могут привести к утечкам или потерям давления. Энергоэффективность зависит от стратегии управления компрессором и требуемого диапазона давления.
Анализатор кислорода следует располагать до или после приемника?
Для защиты хранимой продукции необходимо проверять чистоту газа перед его подачей в ресивер. В соответствии с планом контроля качества процесса может потребоваться дополнительный мониторинг на последующих этапах.
Принцип размещения при хранении
Установите буферный элемент перед компрессором для стабилизации источника азота и всасывания компрессора; установите ресивер после компрессора для обеспечения высокого давления и регулирования. Рассчитывайте параметры каждого элемента, исходя из собственного дисбаланса потока, требуемого времени и допустимых колебаний давления, затем проверьте чистоту, сброс давления, дренаж и поведение системы регулирования непосредственно в местах установки приборов.
