Cách chọn máy nén N2 phù hợp về áp suất, lưu lượng và chu kỳ làm việc

Nên chọn máy nén N2 dựa trên phạm vi hoạt động được xác định rõ ràng, chứ không phải chỉ dựa trên một giá trị lưu lượng được sao chép từ bản tóm tắt quy trình. Trước tiên, hãy xác định nguồn cung cấp nitơ, nơi cần áp suất, lưu lượng thay đổi như thế nào theo thời gian và mỗi trạng thái hoạt động kéo dài bao lâu. Máy nén được cấp khí từ máy phát PSA, bộ lọc màng, bộ hóa hơi nitơ lỏng hoặc đường ống chính áp suất thấp của nhà máy có thể gặp các điều kiện hút khác nhau ngay cả khi người sử dụng ở phía hạ lưu yêu cầu cùng một áp suất xả. Do đó, việc lựa chọn phải kết nối nguồn cung cấp và người sử dụng. Bảng thiết kế hữu ích nhất có các hàng riêng biệt cho áp suất hút tối thiểu, bình thường và tối đa; nhu cầu nitơ bình thường và cao điểm; áp suất yêu cầu tại điểm sử dụng; nhiệt độ đầu vào dự kiến; và thời gian diễn ra các sự kiện cao điểm. Bảng cũng cần nêu rõ lưu lượng được chuẩn hóa hay thực tế và áp suất là áp suất tương đối hay áp suất đo. Khi những yếu tố cơ bản đó được xác định rõ ràng, nhà sản xuất máy nén có thể đánh giá kích thước xi lanh, phân cấp, tốc độ, làm mát và điều khiển dựa trên nhiệm vụ thực tế chứ không phải là yêu cầu mơ hồ về "nitơ áp suất cao".

Sáu con số xác định nghĩa vụ

áp suất hút

Sử dụng áp suất dự kiến ​​tại mặt bích đầu vào của máy nén, bao gồm cả tổn thất giữa nguồn nitơ và máy.

áp suất xả

Xác định áp suất cần thiết tại điểm sử dụng, sau đó chỉ cộng thêm các tổn thất áp suất đã được xác thực ở phía hạ lưu giữa máy nén và quy trình.

dòng chảy bình thường

Nêu rõ nhu cầu nitơ liên tục hoặc thường xuyên nhất dựa trên cơ sở tham chiếu đã công bố, ví dụ như Nm3/h trong điều kiện bình thường đã nêu.

lưu lượng đỉnh

Hãy mô tả cả biên độ và thời gian của đỉnh điểm để có thể đánh giá riêng biệt dung lượng lưu trữ và công suất máy nén.

chu kỳ nhiệm vụ

Ghi lại thời gian máy nén hoạt động ở chế độ tải, không tải, chạy không tải, dừng hoặc hoạt động gần tải tối đa trong một chu kỳ sản xuất điển hình.

từ chối

Xác định thông lượng ổn định thấp nhất mà bao bì phải đáp ứng được mà không gây ra hiện tượng chu kỳ hoạt động, thông hơi hoặc tái chế quá mức.

1. Đặt áp suất hút và áp suất xả ở cùng một mức.

Sai số áp suất là một trong những nguyên nhân nhanh nhất dẫn đến việc chọn sai kích thước máy nén khí nitơ. Hãy sử dụng áp suất tuyệt đối để tính tỷ số nén và công nhiệt động lực học, trong khi các thiết bị đo tại nhà máy có thể tiếp tục hiển thị áp suất tương đối cho quá trình vận hành. Quan trọng hơn, hãy xác định vị trí đo. Bộ truyền tín hiệu đầu ra của máy phát có thể cho kết quả chấp nhận được, trong khi bộ lọc bẩn, đường ống hút quá nhỏ, bộ điều chỉnh hoặc van đóng một phần lại gây ra áp suất thấp hơn tại mặt bích máy nén. Máy nén cần được kiểm tra so với áp suất hút thấp nhất có thể chấp nhận được vì điều kiện đó làm giảm mật độ khí đầu vào và thường làm tăng tỷ số áp suất cần thiết để đạt được cùng mục tiêu áp suất đầu ra. Đối với phía đầu ra, hãy tính toán ngược lại từ yêu cầu của quy trình. Bao gồm các tổn thất đã được xác minh thông qua bộ làm mát sau, bình chứa, bộ lọc, máy sấy, van điều khiển và đường ống phân phối, nhưng không nên thêm một mức dung sai áp suất chung lớn chỉ vì tổn thất đường ống chưa được tính toán.

2. Tách biệt lưu lượng bình thường khỏi nhu cầu cao điểm ngắn hạn

Một nhà máy thường cần hai câu trả lời khác nhau: lượng nitơ tiêu thụ trong một giờ và lượng cần thiết cho một sự kiện ngắn. Lưu lượng bình thường quyết định tải trọng máy nén duy trì và phần lớn mức tiêu thụ năng lượng. Một đỉnh lưu lượng ngắn, chẳng hạn như quá trình xả, nạp hoặc vận hành van đồng thời, có thể được cung cấp tiết kiệm hơn từ bình chứa nếu tổng lượng khí dự trữ ở mức khiêm tốn. Hãy xây dựng hồ sơ nhu cầu dựa trên thời gian thay vì chọn máy nén có công suất bằng với con số tức thời lớn nhất. Đối với mỗi sự kiện, hãy ghi lại lưu lượng, thời gian và áp suất quy trình tối thiểu chấp nhận được. Sau đó, so sánh lượng khí thiếu hụt trong thời gian cao điểm với lượng khí dự trữ trong bình chứa và lượng khí cung cấp từ máy nén. Sự phân biệt này giúp tránh việc chọn máy quá lớn so với nhu cầu cho một sự kiện chỉ kéo dài vài phút, đồng thời tránh được sai lầm ngược lại là chọn máy có thể đáp ứng mức tiêu thụ trung bình nhưng lại để áp suất đường ống giảm mạnh trong các đỉnh sản xuất.

Để tham khảo thông tin về các thiết bị tương tự, vui lòng xem trang web này. Tính toán kích thước máy nén khí nitơ các tùy chọn trong khi kiểm tra các giả định vận hành trong phần này. Việc kiểm tra chéo ở đây liên quan đến việc chọn lưu lượng áp suất máy nén n2.

3. Coi chu kỳ làm việc như một yêu cầu về nhiệt và cơ học.

“Hoạt động liên tục” không chỉ là một nhãn hiệu tiếp thị. Một máy nén hoạt động gần tải định mức trong thời gian dài phải liên tục tản nhiệt, giữ nhiệt độ van và gioăng trong phạm vi cho phép, duy trì bôi trơn khi cần thiết và đảm bảo dễ dàng tiếp cận để bảo dưỡng mà không gây ra rủi ro sản xuất không thể chấp nhận được. Hoạt động gián đoạn tạo ra một loạt vấn đề khác: khởi động lặp đi lặp lại, chuyển đổi tải-xả thường xuyên và dao động áp suất lớn có thể trở thành nguyên nhân chính gây áp lực. Ghi lại số lần khởi động mỗi chu kỳ sản xuất, số giờ hoạt động có tải, số giờ hoạt động không tải, thời gian chờ dự kiến ​​và thời gian hoạt động ở áp suất tối đa. Nếu máy sẽ hoạt động trong phòng máy nén nóng hoặc ở độ cao lớn, hãy ghi lại các điều kiện đó vì khả năng làm mát và biên độ an toàn của động cơ có thể thay đổi. Việc lựa chọn phải phù hợp với mô hình hoạt động thực tế chứ không phải giả định rằng một máy nén phù hợp để hoạt động một giờ tại điểm thử nghiệm sẽ hoạt động tốt ở đó suốt ngày đêm.

4. Kiểm tra xem điều gì xảy ra khi nguồn nitơ di chuyển

Các hệ thống tạo khí nitơ tại chỗ hiếm khi tạo ra điều kiện hút hoàn toàn cố định. Hệ thống PSA và màng lọc có thể thay đổi lưu lượng khả dụng tùy thuộc vào điểm đặt độ tinh khiết, điều kiện khí cấp và trạng thái điều khiển. Bình chứa sản phẩm có thể làm giảm bớt một phần sự biến đổi đó, nhưng bộ tăng áp vẫn cần áp suất đầu vào tối thiểu xác định và phản hồi điều khiển khi nguồn cung cấp phía thượng nguồn giảm. Đối với nguồn nitơ dạng khối hoặc hóa hơi, áp suất có thể thay đổi tùy thuộc vào chiến lược lưu trữ và điều chỉnh. Hãy thiết kế phạm vi hoạt động của máy nén dựa trên nguồn nitơ thực tế sẽ được lắp đặt. Hãy tự hỏi bộ tăng áp sẽ làm gì khi áp suất hút giảm: công suất có giảm không, bộ điều khiển có giảm tải không, chế độ cho phép hút thấp có dừng máy không, hay chế độ tuần hoàn bảo vệ lưu lượng tối thiểu? Điều này đặc biệt quan trọng khi người sử dụng áp suất cao có thể tiêu thụ lượng nitơ trong bình chứa nhanh hơn tốc độ máy tạo nitơ có thể bổ sung.

5. Điều chỉnh chiến lược điều khiển và âm lượng máy thu phù hợp với hành vi người dùng.

Công suất máy nén và công suất bình chứa cần được thiết kế đồng bộ. Bình chứa lớn có thể hấp thụ các đỉnh áp suất ngắn hạn, giảm chu kỳ hoạt động nhanh và cho phép máy phát điện phía thượng nguồn có thời gian phục hồi, nhưng nó không giải quyết được tình trạng thiếu công suất kéo dài. Tương tự, bộ điều khiển tốc độ biến đổi chỉ có thể đáp ứng nhu cầu thay đổi trong phạm vi tốc độ được phê duyệt cho máy nén, động cơ, hệ thống bôi trơn và làm mát. Các giải pháp khác có thể sử dụng điều khiển tải-dỡ tải, đường vòng hoặc tái chế, nhiều máy hoạt động nối tiếp hoặc kết hợp các phương pháp. Vẽ biểu đồ nhu cầu dự kiến ​​so với công suất máy nén khả dụng ở một số áp suất hút khác nhau. Sau đó, quyết định dải áp suất mà bình chứa sẽ hoạt động và cách bộ điều khiển sẽ phản ứng khi đường ống dẫn khí đạt đến mỗi điểm đặt. Mục tiêu không chỉ đơn giản là một đồng hồ đo lưu lượng ổn định; đó là một hệ thống điều khiển giữ cho máy nén hoạt động trong vùng hoạt động tối ưu trong khi người dùng nhận được lượng nitơ cần thiết.

6. Yêu cầu điểm đánh giá hiệu suất của nhà cung cấp cho toàn bộ bao bì.

Sau khi xác định được nhiệm vụ của nhà máy, hãy yêu cầu nhà cung cấp cung cấp hiệu suất hoạt động trong điều kiện nitơ thực tế chứ không phải đường cong không khí chung chung hoặc mô hình không liên quan. Câu trả lời cần xác định công suất, điều kiện hút, áp suất xả, yêu cầu của động cơ, phân đoạn, tiện ích làm mát và bất kỳ giới hạn nào trở nên quan trọng ở rìa phạm vi yêu cầu. Xem xét kỹ trường hợp hút thấp/xả cao như trường hợp bình thường vì nó thường tạo ra tỷ lệ nén cao nhất. Cũng cần xem xét nhu cầu tối thiểu để phương pháp điều khiển đáng tin cậy. Nếu dự kiến ​​mở rộng trong tương lai, hãy nêu rõ trường hợp tương lai một cách riêng biệt thay vì âm thầm tích hợp nó vào mọi giá trị hiện tại. Điều đó giúp làm rõ chi phí mở rộng và tránh mua một máy móc quá khổ mà phải hoạt động liên tục trong những năm đầu tiên. Trong quá trình vận hành thử, hãy ghi lại các biến số tương tự được sử dụng trong quá trình lựa chọn để hệ thống đã lắp đặt có thể được so sánh với điểm nhiệm vụ đã được phê duyệt.

Hãy sử dụng trang web này. Máy nén N2 Nguồn lực được sử dụng như một bước kiểm tra thứ hai khi chuyển đổi yêu cầu này thành thông số kỹ thuật máy nén. Bước kiểm tra chéo ở đây liên quan đến việc chọn lưu lượng áp suất máy nén N2.

Kiểm tra tính hợp lệ của lựa chọn

Bảng tính xác minh dự án

Biến mục đánh giá “xây dựng điểm làm việc” thành một bước chấp nhận được ghi lại. Xác định vị trí quan sát áp suất hút, trạng thái hoạt động tại thời điểm đó và điều kiện thượng nguồn hoặc hạ nguồn nào có thể làm thay đổi lưu lượng bình thường. Ghi lại thiết bị, bản vẽ, bảng dữ liệu hoặc kiểm tra thực tế được sử dụng để thiết lập cơ sở. Sau đó thực hiện thao tác “Ghi áp suất hút tối thiểu, bình thường và tối đa tại mặt bích đầu vào máy nén” trong điều kiện có thể lặp lại. Nếu kết quả mâu thuẫn với hành vi dự kiến, hãy tạm dừng quyết định thiết kế hoặc bảo trì tiếp theo cho đến khi sự khác biệt được giải thích. Điều này cung cấp cho kỹ sư khác đủ bối cảnh để tái tạo lại việc kiểm tra mà không cần dựa vào trí nhớ hoặc giả định không được ghi lại.

Sử dụng áp suất đầu ra làm điểm kiểm tra tại hiện trường, gắn liền với yêu cầu “Xác định áp suất quy trình yêu cầu và tính toán riêng tổn thất áp suất phía hạ lưu”. Ghi lại vị trí đo hoặc kiểm tra, trạng thái khí, tải máy nén, vị trí van liên quan và tài liệu xác định sự chấp nhận. Kiểm tra chéo lưu lượng đỉnh cùng lúc để tránh nhầm lẫn triệu chứng cục bộ với vấn đề toàn hệ thống. Khái niệm “tách biệt nhu cầu bình thường và nhu cầu đỉnh” chỉ hoàn chỉnh khi quan sát dẫn đến một quyết định rõ ràng: chấp nhận, khắc phục hoặc chuyển cho nhà cung cấp xem xét. Lặp lại việc kiểm tra sau khi khắc phục và lưu giữ các giá trị trước và sau cùng với hồ sơ vận hành hoặc bảo trì.

Xác minh “xác định áp suất tại người dùng” bằng cách tạo ra một điều kiện được kiểm soát trong đó lưu lượng bình thường và chu kỳ làm việc có thể được hiểu cùng nhau. 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 “Liệt kê lưu lượng bình thường, lưu lượng đỉnh và thời gian đỉnh trên cơ sở tham chiếu đã khai báo” 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 phải thể hiện lý do tại sao quyết định cuối cùng là hợp lý về mặt kỹ thuật.

Trước khi chốt lựa chọn thiết bị, hãy so sánh nhiệm vụ này với nhiệm vụ của địa điểm. máy nén N2 công nghiệp 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 việc chọn lưu lượng áp suất máy nén n2.

Ranh giới an toàn và xác minh

Nitơ có thể thay thế oxy, và khí nén tích trữ một lượng năng lượng đáng kể. Hãy bố trí các lỗ thông hơi, cửa xả áp và cửa xả khí sao cho chúng không tạo ra khu vực thiếu oxy. Trước khi mở bất kỳ bộ phận nào của máy nén hoặc đường ống kết nối, hãy cách ly nguồn năng lượng, giảm áp suất trong thể tích bị giữ lại và tuân theo quy trình khóa an toàn tại công trường và quy trình xin giấy phép. Các thiết bị xả áp, bình chịu áp lực, thiết bị điện và thiết bị khu vực nguy hiểm phải được lựa chọn theo các quy chuẩn và tài liệu đã được phê duyệt áp dụng cho dự án.

Danh sách kiểm tra yêu cầu báo giá trước khi yêu cầu mẫu

1. Hãy ghi rõ áp suất hút tối thiểu, bình thường và tối đa tại mặt bích cửa hút của máy nén.
2. Nêu rõ áp suất cần thiết của quy trình và tính toán riêng tổn thất áp suất ở phía hạ lưu.
3. Liệt kê lưu lượng bình thường, lưu lượng đỉnh và thời gian đỉnh dựa trên cơ sở tham chiếu đã công bố.
4. Mô tả các giai đoạn tải, không tải, dừng và chờ của chu kỳ hoạt động.
5. Xác định dải áp suất hoạt động của bình chứa và triết lý điều khiển máy nén.
6. Hãy yêu cầu nhà cung cấp xác nhận hiệu suất trong cả trường hợp bình thường và trường hợp giới hạn.

Các câu hỏi tuyển chọn cần được giải quyết sớm

Quy tắc lựa chọn để giữ lại

Việc lựa chọn máy nén N2 hợp lý cần đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về áp suất, lưu lượng và thời gian. Cần xác định rõ nguồn cung cấp, người sử dụng và hành vi điều khiển giữa chúng. Khi yêu cầu báo giá (RFQ) nêu rõ phạm vi áp suất hút, yêu cầu đầu ra, lưu lượng bình thường và đỉnh, thời gian đỉnh, chu kỳ làm việc và mức giảm công suất dự kiến, nhà cung cấp có thể tính toán kích thước máy nén phù hợp với điều kiện vận hành thực tế và nhóm vận hành có cơ sở rõ ràng để chấp nhận.