Vị trí đặt bình chứa đệm và bình chứa tiếp nhận trong hệ thống máy nén khí nitơ

Hệ thống máy nén khí nitơ có thể sử dụng nhiều hơn một bình chứa, và việc gọi tất cả chúng là bình chứa sẽ che giấu logic thiết kế. Một bộ đệm ở phía thượng nguồn nằm giữa quá trình sản xuất nitơ và quá trình hút của máy nén. Nhiệm vụ của nó là hấp thụ sự chênh lệch giữa sản lượng và lượng tiêu thụ, đồng thời ngăn chặn máy tăng áp bị thiếu hụt nguồn cung. Bình chứa ở phía hạ nguồn lưu trữ nitơ đã được nén, đáp ứng các đỉnh nhu cầu ngắn hạn và có thể giảm chu kỳ hoạt động của máy nén. Hai bình chứa này có mức áp suất khác nhau, nhiệm vụ tức thời khác nhau và đôi khi cả rủi ro về độ tinh khiết khác nhau. Hãy bố trí chúng dựa trên chức năng mà chúng thực hiện, sau đó tính toán thể tích hữu ích dựa trên dải áp suất và sự mất cân bằng lưu lượng theo thời gian thay vì áp dụng quy tắc chung về lít trên kilowatt.

Chức năng lưu trữ để tách biệt

bộ đệm thượng nguồn

Một bình áp suất thấp nằm giữa nguồn nitơ và cửa hút của máy nén, có chức năng làm giảm sự dao động áp suất và lưu lượng của nguồn.

bộ thu hạ lưu

Một bình chứa nằm ở phía đầu ra của máy nén, có chức năng lưu trữ khí nitơ đã được nén và giúp ổn định nhu cầu sử dụng hoặc chu kỳ hoạt động của máy nén.

chu kỳ máy nén

Việc khởi động-dừng liên tục, tải-dỡ hàng, hoặc các chuyển đổi công suất khác xảy ra khi dải lưu trữ và điều khiển quá nhỏ so với sự biến động nhu cầu.

ổn định áp suất

Khả năng duy trì áp suất hút hoặc phân phối bên trong dải áp suất cần thiết cho máy phát điện, máy nén và người sử dụng trong quy trình.

pha trộn tinh khiết

Sự pha loãng hoặc nhiễm bẩn xảy ra khi khí nitơ có độ tinh khiết khác nhau được đưa vào kho chứa chung.

bảo vệ cứu trợ

Các thiết bị bảo vệ áp suất và hệ thống van giúp giữ cho bình chứa và các phần bị chặn kết nối nằm trong phạm vi áp suất thiết kế.

1. Đặt bộ đệm ở phía thượng nguồn sao cho nó có thể bảo vệ nguồn nitơ.

Đặt bình đệm thượng nguồn sau máy tạo khí nitơ hoặc hệ thống kiểm soát sản phẩm và trước cửa hút của máy nén tăng áp. Bình đệm này cần nhận được khí sản phẩm đã đạt tiêu chuẩn độ tinh khiết mong muốn. Tín hiệu áp suất của nó sau đó có thể trở thành tín hiệu cho phép hút vào máy nén tăng áp và, nếu phù hợp, là tín hiệu cho công suất của máy tạo khí. Việc đặt bình này gần máy nén tăng áp cũng giúp giảm chiều dài đường ống hút, từ đó giảm tổn thất áp suất cần phải cộng thêm vào việc lựa chọn máy nén.

Bộ đệm đặc biệt có giá trị khi sản lượng điện tương đối ổn định nhưng máy bơm tăng áp lại lấy khí theo từng đợt. Hãy tính toán dung tích chứa hữu ích dựa trên mức thiếu hụt tạm thời tối đa giữa sản lượng và nhu cầu của máy bơm tăng áp. Nếu nhu cầu vượt quá sản lượng trong nhiều giờ chứ không phải chỉ vài giây hoặc phút, một bình chứa lớn hơn có thể chỉ trì hoãn được vấn đề sản lượng điện không đủ. Phân biệt giữa lưu trữ tạm thời và lưu trữ bền vững trước khi mua thép theo khối lượng.

2. Đặt bể chứa hạ lưu ở vị trí phục vụ mục tiêu kiểm soát áp suất.

Bình chứa khí hạ lưu thường được lắp đặt sau quá trình nén, làm mát và bất kỳ quá trình tách khí cần thiết nào để bình chứa nhận được khí ở nhiệt độ và điều kiện chấp nhận được. Nó có thể được đặt gần máy nén để ổn định việc kiểm soát tải, gần người dùng có nhu cầu cao để giảm sự sụt giảm áp suất cục bộ, hoặc tại một đường ống phân phối trung tâm. Vị trí tối ưu phụ thuộc vào sự sụt giảm áp suất, không gian kết cấu, an toàn và cách nhiều người dùng cùng chia sẻ mạng lưới.

Trước khi chốt lựa chọn thiết bị, hãy so sánh nhiệm vụ này với nhiệm vụ của địa điểm. bình chứa nitơ Kiểm tra phạm vi và xác nhận rằng cùng một cơ sở áp suất đang được sử dụng. Việc kiểm tra chéo ở đây liên quan đến vị trí đặt các bình chứa đệm trong khí nitơ.

Nếu máy nén được điều khiển từ áp suất bình chứa, hãy sử dụng cùng một điểm áp suất trong các tính toán kích thước. Đồng hồ đo áp suất tại đầu ra của máy nén có thể hiển thị giá trị cao hơn trong quá trình hoạt động so với bình chứa từ xa. Nếu điểm đặt khởi động và dừng dựa trên bộ truyền tín hiệu từ xa, hãy tính đến tổn hao đường dây và thời gian phản hồi của bộ truyền tín hiệu. Quá trình vận hành thử nghiệm cần ghi lại đồng thời áp suất đầu ra của máy nén, áp suất bình chứa và áp suất đầu ra của người dùng trong suốt một sự kiện yêu cầu.

3. Kích thước dung tích lưu trữ hữu ích từ sự mất cân bằng dòng chảy và dao động áp suất

Lượng khí hữu ích được lưu trữ trong bình chứa phụ thuộc vào sự thay đổi áp suất tuyệt đối, thể tích bình, nhiệt độ khí và cơ sở tham chiếu cần thiết. Đối với ước tính khí lý tưởng ban đầu ở nhiệt độ bình gần như không đổi, lượng khí tiêu chuẩn có thể sử dụng được tỷ lệ thuận với thể tích bình nhân với hiệu số giữa áp suất tuyệt đối cao và thấp, được hiệu chỉnh theo áp suất và nhiệt độ tham chiếu đã chọn. Sử dụng áp suất tuyệt đối và một điều kiện tham chiếu nhất quán.

Đối với bộ đệm thượng nguồn, sự mất cân bằng lưu lượng là lượng khí được bơm ra từ bộ tăng áp trừ đi lượng khí được tạo ra từ máy phát điện trong quá trình chuyển tiếp. Đối với bộ thu hạ nguồn, đó là nhu cầu của người dùng trừ đi lượng khí được cung cấp từ máy nén trong khi khí dự trữ đang được sử dụng hết. Thời gian mà bình chứa phải bù đắp sự chênh lệch đó sẽ quyết định lượng khí dự trữ hữu ích cần thiết. Thêm biên độ dự án cho phản hồi điều khiển và sự không chắc chắn, sau đó xác minh chu kỳ hoạt động của bình chứa và hành vi điều khiển máy nén thay vì che giấu một máy móc có công suất nhỏ hơn mức cần thiết đằng sau lượng dự trữ quá lớn.

4. Sử dụng vị trí đặt bộ thu để giảm chu kỳ hoạt động không cần thiết của máy nén.

Một bình chứa áp suất cao nhỏ với dải điều khiển hẹp có thể khiến máy nén tốc độ cố định hoạt động thường xuyên khi nhu cầu trung bình thấp. Tăng dung tích lưu trữ hữu ích hoặc mở rộng dải áp suất cho phép có thể kéo dài chu kỳ, nhưng áp suất tối thiểu và tối đa do người sử dụng quy trình đặt ra sẽ giới hạn. Biến tần (VFD) có thể hữu ích khi nhu cầu thay đổi một cách mượt mà, nhưng dung tích lưu trữ vẫn hữu ích cho những thay đổi đột ngột xảy ra nhanh hơn khả năng thay đổi công suất của máy nén.

Theo dõi quá trình khởi động, các sự kiện dỡ hàng hoặc thay đổi tốc độ sau khi vận hành thử. Nếu chu kỳ hoạt động nhanh hơn nhiều so với thiết kế, trước tiên hãy xác nhận mô hình nhu cầu thực tế và vị trí của bộ truyền áp suất. Mạng lưới bị rò rỉ, van một chiều không chính xác hoặc cài đặt điều khiển quá chặt có thể gây ra hiện tượng giả lập dung lượng lưu trữ không đủ. Bộ thu là một phần của hệ thống điều khiển, vì vậy hãy chẩn đoán hệ thống điều khiển và nhu cầu trước khi chỉ đơn giản là thêm một bình chứa khác.

5. Bảo vệ độ tinh khiết khi lưu trữ hỗn hợp nitơ theo thời gian.

Bình chứa trộn khí mới với lượng khí hiện có. Điều này chỉ hữu ích để làm giảm bớt những biến động nhỏ về độ tinh khiết khi tất cả khí đầu vào đều đạt tiêu chuẩn; tuyệt đối không được sử dụng phương pháp này để pha loãng sản phẩm không đạt tiêu chuẩn nhằm tạo cảm giác đạt tiêu chuẩn. Nên tiến hành kiểm tra độ tinh khiết và xả khí khi khởi động trước khi lưu trữ nếu việc khắc phục ô nhiễm trong bình chứa khó khăn. Nếu các loại khí có độ tinh khiết khác nhau dùng chung một đường ống, hãy sử dụng phương pháp phân tách hoặc phân tích hỗn hợp có ghi chép lại thay vì cho rằng một bình chứa có thể phục vụ tất cả người dùng.

Quyết định này cũng có thể được đối chiếu với thông tin trên trang web. máy nén nitơ kiểu piston Thông tin được cung cấp trước khi bảng dữ liệu dự án được phát hành. Việc kiểm tra chéo ở đây liên quan đến vị trí đặt các bể chứa đệm trong khí nitơ.

Các bộ phận bên trong bình chứa và đường ống phía hạ lưu cũng cần được giữ sạch sẽ để đảm bảo quá trình diễn ra suôn sẻ. Các bình chứa mới có thể chứa mảnh vụn chế tạo, hơi ẩm hoặc vật liệu bảo quản. Hãy làm sạch, làm khô và súc rửa chúng bằng quy trình đã được phê duyệt trước khi kết nối với các thiết bị sử dụng nitơ quan trọng. Sau khi bảo trì, hãy khôi phục độ tinh khiết thông qua quá trình súc rửa có kiểm soát và xác minh bằng máy phân tích thay vì đưa bình chứa trở lại sản xuất ngay lập tức.

6. Thực hiện thao tác, cô lập, dẫn lưu và làm thông thoáng từng mạch máu một cách cẩn thận.

Mỗi bộ đệm hoặc bình chứa cần có chỉ báo áp suất và sự bảo vệ theo quy định thiết kế cũng như các nguồn quá áp đáng tin cậy. Chỉ báo nhiệt độ có thể hữu ích khi tính toán tồn kho hoặc chu kỳ nhiệt là vấn đề quan trọng. Cần có sự cách ly cho phép bảo trì nhưng không để bình chứa vẫn kết nối với nguồn áp suất đang hoạt động mà không có van xả áp. Van một chiều không được tạo ra các đoạn kín ẩn giữa máy nén và van cách ly đóng.

Lắp đặt van xả tại các điểm thấp nhất của bình chứa khi có khả năng xảy ra hiện tượng rò rỉ chất lỏng hoặc ngưng tụ, và đảm bảo các van xả này hoạt động an toàn. Các đường xả áp và giảm áp phải tính đến sự tích tụ nitơ. Đối với các hệ thống quan trọng, cần xem xét liệu việc cách ly một bình chứa có làm mất toàn bộ dung tích lưu trữ và gây mất ổn định cho hệ thống điều khiển máy nén còn lại hay không; có thể cần đến đường vòng hoặc chế độ vận hành thay thế trong quá trình kiểm tra.

Bảng vị trí đặt bộ đệm và bộ thu

Bảng tính xác minh dự án

Xác minh việc “ổn định sản lượng máy phát điện” bằng cách tạo ra một điều kiện được kiểm soát, trong đó có thể diễn giải đồng thời hoạt động của bộ đệm thượng nguồn và chu kỳ nén của máy nén. Ổn định hệ thống, ghi lại áp suất, nhiệt độ, lưu lượng hoặc trạng thái máy móc nếu có liên quan, và sử dụng các thiết bị đã hiệu chuẩn hoặc kiểm tra trực tiếp tại các vị trí được chỉ định. Thực hiện “Xác định bình chứa nào ổn định sản lượng máy phát điện và bình chứa nào phục vụ nhu cầu khí nén” và ghi lại cả phản hồi dự kiến ​​và quan sát được. Nếu cần giới hạn cụ thể cho từng mô hình, hãy lấy giới hạn đó từ tài liệu của máy nén, bình chứa, đường ống, máy phát điện hoặc quy trình đã chọn thay vì chèn một giá trị chung chung. Bản ghi cần thể hiện lý do tại sao quyết định cuối cùng là hợp lý về mặt kỹ thuật.

Trước khi đóng lệnh công việc, hãy đảm bảo mục “Xác định dải áp suất cao và thấp bằng cách sử dụng áp suất tuyệt đối cho các tính toán lưu trữ” có thể truy xuất bằng chứng. Đối với bình chứa phía hạ lưu, hãy ghi lại điểm tham chiếu và đơn vị hoặc điều kiện vật lý; đối với độ ổn định áp suất, hãy ghi lại điểm so sánh xác nhận hệ thống hoạt động nhất quán. Liên hệ cả hai quan sát với “giảm dao động hút” và với tải thực tế hoặc chế độ hoạt động. Một giá trị không có vị trí và trạng thái sẽ khó sử dụng lại sau này. Nếu kiểm tra cho thấy sự không khớp, hãy khắc phục sự hạn chế, trạng thái điều khiển, điều kiện linh kiện hoặc giả định thiết kế gây ra nó, sau đó lặp lại quan sát tương tự để chứng minh việc sửa chữa chứ không phải chỉ là giả định.

Hãy coi việc “đáp ứng nhu cầu cao điểm” như một thử nghiệm vận hành nhỏ. Xác định trạng thái ban đầu, quan sát chu kỳ hoạt động của máy nén, chỉ thay đổi biến số cần thiết cho thử nghiệm đã được phê duyệt và theo dõi phản ứng về độ tinh khiết của hỗn hợp. Hành động “Tính toán sự mất cân bằng sản lượng so với nhu cầu ngắn hạn lớn nhất và thời gian kéo dài của nó” cần ghi lại trạng thái ban đầu, sự can thiệp, trạng thái cuối cùng và bất kỳ cảnh báo hoặc phản hồi điều khiển nào. Điều này hữu ích khi nhiều thành phần có thể tạo ra cùng một triệu chứng. Bằng cách thay đổi từng yếu tố một và giữ cho máy nén nằm trong phạm vi cho phép, nhóm có thể phân biệt nguyên nhân với sự trùng hợp ngẫu nhiên và tránh thay thế phần cứng không phải là nguyên nhân gây ra vấn đề.

Khi phạm vi quy trình ổn định, địa điểm đó... máy nén khí nitơ công suất lớn Trang này cung cấp tài liệu tham khảo thiết bị thực tế cho bước lựa chọn tiếp theo. Việc kiểm tra chéo ở đây liên quan đến vị trí đặt các bình chứa đệm trong khí nitơ.

Để đảm bảo độ tin cậy lâu dài, hãy kết nối nguyên tắc “Đặt các thiết bị đo áp suất và độ tinh khiết ở vị trí mà các chỉ số của chúng kiểm soát lượng hàng tồn kho dự kiến” với một đường cơ sở để đo độ ổn định áp suất. Ghi lại đường cơ sở đó khi hệ thống sạch sẽ, ổn định và được biết là hoạt động tốt, sau đó bao gồm cả bảo vệ an toàn và tải vận hành để các chỉ số sau này có thể được chuẩn hóa. Khái niệm xem xét “giảm chu kỳ hoạt động của máy nén” cần có một yếu tố kích hoạt được xác định để điều tra ngay cả khi giá trị tuyệt đối chưa đạt đến mức báo động. Sự sai lệch dần dần so với đường cơ sở có thể tái tạo thường đưa ra cảnh báo rõ ràng hơn so với một chỉ số riêng lẻ. Nếu cấu hình quy trình thay đổi, hãy tạo một đường cơ sở được ghi lại mới thay vì so sánh các trạng thái vận hành khác nhau.

Ranh giới an toàn và xác minh

Việc tính toán kích thước và vị trí đặt bình thu là các hoạt động thiết kế hệ thống áp suất. Sử dụng các tiêu chuẩn về bình chứa, áp suất thiết kế được chứng nhận, tính toán van xả áp, yêu cầu về địa chấn hoặc gió tại địa điểm lắp đặt (nếu có) và thiết kế kết cấu đỡ. Sự rò rỉ nitơ có thể tạo ra bầu không khí thiếu oxy, đặc biệt là xung quanh các bình chứa và hố chứa trong nhà. Cần cách ly, giảm áp suất, khóa các nguồn áp suất và xác minh không còn năng lượng trước khi mở các kết nối bình chứa hoặc thiết bị đo.

danh sách kiểm tra thiết kế bộ thu

1. Xác định bình chứa nào ổn định sản lượng máy phát điện và bình nào phục vụ nhu cầu khí nén.
2. Xác định dải áp suất cao và thấp bằng cách sử dụng áp suất tuyệt đối cho các tính toán về dung tích lưu trữ.
3. Tính toán sự mất cân bằng lớn nhất giữa sản lượng và cầu trong ngắn hạn cùng với thời gian kéo dài của nó.
4. Đặt các thiết bị đo áp suất và độ tinh khiết ở những vị trí mà chỉ số đo được dùng để kiểm soát lượng hàng tồn kho dự kiến.
5. Kiểm tra sự cách ly của bình chứa, van kiểm tra, đường thoát nước, hệ thống giảm áp và các ranh giới an toàn.
6. Chu kỳ biến thiên và áp suất trong quá trình vận hành thử để xác minh hệ thống lưu trữ hoạt động đúng như dự định.

Câu hỏi về bình chứa nitơ

Nguyên tắc bố trí lưu trữ

Đặt bộ đệm phía thượng nguồn để ổn định nguồn nitơ và lực hút của máy nén; đặt bình chứa phía hạ nguồn để đáp ứng nhu cầu áp suất cao và điều khiển. Tính toán kích thước từng bộ phận dựa trên sự mất cân bằng lưu lượng, yêu cầu về thời gian và biên độ dao động áp suất cho phép, sau đó kiểm tra độ tinh khiết, khả năng xả áp, thoát nước và hoạt động điều khiển tại vị trí đặt thiết bị thực tế.