Применяемая технология
Генератор извлекает азот, имеющийся в окружающем воздухе и из других газов, применяя технологию адсорбции с колебаниями давления. Во время процесса адсорбции с колебаниями давления сжатый чистый окружающий воздух подводится к молекулярному ситу, которое позволяет азоту пройти внутрь как получаемый газ, но адсорибрует другие газы. Сито пропускает адсорбированные газы в атмосферу, когда выходной клапан закрыт, а давление фильтрации возвращается к давлению окружающей среды. Затем фильтрующий слой прочищается азотом перед тем, как вводить свежий сжатый воздух для нового цикла производства. Для того, чтобы гарантировать постоянный поток продукта, генераторы азота используют два молекулярных фильтрующих слоя, которые подключаются альтернативно между адсорбционными и регенерирующими фазами. При нормальных рабочих условиях и при правильном обслуживании молекулярные фильтрующие слои имеют почти бессрочный срок службы. Технология адсорбции с колебаниями давления имеет несколько международных патентов и соответствие стандартам рынка по исполнению и эффективности.
Компоновка оборудования
Для того, чтобы генератор азота работал автоматически, необходимы следующие составные компоненты:
Подача сжатого воздуха
Подача определенного количества сжатого воздуха и определенного качества, описанного в разделе предложении. Минимальное количество свободной подачи сжатого воздуха в м 3 /мин при 20°С равно среднему потреблению воздуха генератором азота в Нм 3 /мин, увеличенному на соответствующий процент для компенсации влияния окружающего воздуха и допусков на исполнение воздушного компрессора при расчетных условиях. Система сжатия воздуха будет включена в объем поставки, который будет состоять из воздушного компрессора и рефрижераторной сушилки воздуха.
Воздушные фильтры
Комплект фильтров грубой и высокой степени очистки и активированный угольный фильтр всегда включены в объем поставки. Воздушные фильтры необходимо устанавливать между системой подачи сжатого воздуха и воздушным ресивером, чтобы убедиться, что генератор азота будет получать необходимое минимальное количество.
Воздушный ресивер
Воздушный ресивер устанавливается между воздушными фильтрами и азотным генератором. Принципиальная задача воздушного ресивера - это гарантия подачи достаточного количества свежего воздуха на только что восстановленный фильтрующий слой генератора азота за короткий промежуток времени. Если система сжатого воздуха включена в объем поставки, размеры объема воздушного ресивера будут меняться до удовлетворительных для процесса и сжатия воздуха (макс. нагрузка / циклы без нагрузки).
Ресивер азота
Поток продукции генератора азота собирается в одном ресивере азота. Ресивер азота необходимо установить в непосредственной близости от генератора азота. Наличие ресивера азота гарантирует достаточное противодавление для процесса и постоянного потока азота к конечному заказчику. Если специально не указано, объем ресивера азота рассчитывается на основе предположения о постоянной динамике потребления применением Заказчика в течение продолжительного времени.
Преимущества:
Безопасность
Низкие рабочие давления, безопасное хранение. Нет необходимости в тяжелых газовых баллонах высокого давления. От опасного хранения жидкого азота можно отказаться.
Экономность
Нет расходов на распределение и обработку. Получение азота на месте (пром.площадке) генераторами азота экономит расходы на обработку и хранение в газовых баллонах высокого давления и предотвращает расходы на аренду, транспортировку и потери на испарение у пользователей.
Низкие эксплуатационные расходы.
Предлагаемый процесс имеет более эффективное разделение чем другие системы на рынке. Благодаря этому потребность в подаче воздуха падает, то есть 10 - 25% экономии энергии по сравнению со сравнимыми системами. Благодаря уменьшению вращающихся частей до минимума и использованию высококачественных элементов расходы на обслуживание остаются на низком уровне в течение всего срока службы генератора.
Удобство
Простота установки и обслуживания. У генераторов азота вход воздуха и выход азота находятся на одной стороне. Это означает простую установку, даже при малых углах цеха. Высокая надежность благодаря уменьшенному количеству вращающихся частей и высококачественных компонентов.
Гарантированное качество азота
Отсутствие риска недостаточной чистоты азота, автоматическое возобновление процесса. Генераторы азота обладают уникальной системой контроля: в случае если чистота азота не совпадает с указанным значением, ПЛК автоматически закрывает поток производства азота к выходу применения заказчика и открывают сбросной клапан некондиционного азота. Система будет пробовать запустить процесс, и когда чистота азота достигнет необходимого результата, сбросной клапан закроется, а клапан получения азота снова откроется. Полностью автоматическая и не сопровождаемая оператором процедура, ручной повторный запуск не требуется.
Проектные условия
| Производительность | 1000 нм³/ч (2 x 500 нм³/ч) |
| Содержание остаточного кислорода и производимом газе | £0,1% об. |
| Давление подачи продукта | 5,5 бар изб. |
| Точка росы продукта | £-40 °С при 1 атм. |
| Расход воздуха на входе | 4392,0 нм³/ч (2 x 2196.0 нм³/ч) |
| Макс. уровень шума | 85 дБ (А) на расстоянии 1 метр |
| Планируемые условия окружающей среды | |
| Барометрическое давление | 1013,25 мбар а |
| Высота расположения | 0 м над уровнем моря |
| Температура воздуха | 20 °С |
| Относительная влажность | 65% |
| Потребление воздуха на входе | |
| Давление | |
| Температура | |
| Групповой состав углеводородов | <6,25 мг/м³ или 5 ppmV |
| Частицы | <5 мг/м³ при макс. 3 мкм |
| Точка росы | £+3 °С при 7 бар изб. |
| Условия на площадке | |
| Система электроснабжения | 400 / 230 В переменный ток, 50 Гц |
| Классификация зоны | неклассифицированная зона / безопасная зона |
| размещение | в помещении с хорошей вентиляцией |
Данные приведены для идеального режима работы, допуск ±5%
Размеры, вес
Параметры энергопотребления
Допуск на все указанные значения: ± 10%
Объем поставки
4 воздушных компрессора
- ротационный винтовой компрессор с впрыском масла
4 воздухоосушилки
- рефрижераторный воздухоосушитель
2 воздушных ресивера
- вертикальная емкость высокого давления из углеродистой стали
- объем: 3000 л
фильтры сжатого воздуха
Два комплекта внешних фильтров сжатого воздуха, устанавливаются перед воздушным ресивером, комплект состоит из следующих фильтров:
- один коалесцирующий фильтр первичной очистки (эффективность 99,9999%, 1,0 µ - ≤ 0,5 мг/м³) с устройством для слива конденсата поплавкового типа;
- один коалесцирующий фильтр тонкой очистки (эффективность 99,9999%, 0,01 µ - ≤ 0,1 мг/м³) с устройством для слива конденсата поплавкового типа;
- один активированный угольный фильтр (остаточное масло ≤ 0,005 мг/м³).
два генератора азота
Два азотных генератора, полностью предварительно смонтированы, с установленными проводами на покрашенной раме из углеродистой стали, каждый оснащен следующими компонентами:
- 6 адсорбционных башен, каждая наполнена углеродным молекулярным ситом. Углеродное молекулярное сито будет производства США, Европы или Японии. Изготовленные в Китае или Индии сита не применяются;
- Глушитель отработанного газа, установлен для приглушения отходящего газа до расчетного уровня шума;
- Комплект электро-пневматических технологических клапанов и дросселей, вкл. соленоидные клапаны;
- 1 некондиционный продувочный трубопровод для азота с регулирующим клапаном соленоидного управления;
- Комплект предохранительных клапанов, настроенных на соответствующий уровень давления;
- Все трубопроводы и электрокабели для соединения;
- Локальные датчики давления;
- Одна (1) система контроля для полностью автоматической работы генератора, с полной внутренней проводной обводкой и состоящая из следующих позиций:
- Один ПЛК (Rockwell / Allen Bradley Micro 850 ПЛК) с соединением Ethernet / IP для коммуникации с удаленной системой управления заказчика;
- Один сенсорный графический интерфейс пользователя (Rockwell / Allen Bradley С400), отображающий значения реального времени релевантных параметров и возможные аварийные сообщения для прямой диагностики;
- Все трубопроводы, клапана, контрольно-измерительные приборы и система управления «под ключ», монтированные на раме из углеродистой стали;
- Один (1) автономный анализатор остаточного азота с датчиком из диоксида циркония;
- Один автономный электронный расходомер продукта.
два (2) ресивера азота
- вертикальная емкость высокого давления из углеродистой стали;
- предохранительные клапаны, установленные на соответствующий уровень давления
- объем: 3000 л
- макс рабочее давление: 11,0 бар изб
Применяемые стандарты
- Директива 2009/105/EC для простых сосудов под давлением
- Европейская Директива 97/23/ЕС,EN 13445, EN 13480 по оборудованию, работающему под давлением
- Директива 2004/108/EC по электромагнитной совместимости
- Директива ЕС 2006/95/EC по низковольтному электрооборудованию
- Директива о машинном оборудовании 2006/42/EC
Примечание
При требуемой производительности невозможно модульное исполнение.
Запчасти к генераторам азота MAXIGAS
На этой странице мы постарались познакомить потенциальных пользователей генераторов азота MAXIGAS с теми мероприятиями по плановому техническому обслуживанию, которые мы рекомендуем проводить, а также с основными запасными частями, которые для этого потребуются. Мы надеемся, что эта информация поможет потенциальным покупателям MAXIGAS полнее ознакомиться со своим будущим оборудованием.
Внимание! Информация на этой странице относится именно к азотным установкам серии MAXIGAS (не к моделям N2MID350 и N2MID600 и не к генераторам азота старой серии N2MAX). Несмотря на то, что общий план ТО у N2MID и N2MAX такой же, в их конструкции используются другие клапаны, анализаторы содержания кислорода, фильтры-глушители и другие части. Части для MAXIGAS нельзя использовать для обслуживания или ремонта N2MID и N2MAX!
Установки MAXIGAS могут отличаться друг от друга по целому ряду признаков, в том числе количеством модулей, количеством адсорберов в каждом из модулей, отсутствием или наличием системы эквализации (выравнивания) давления, пульсацией или сглаживанием колебаний давления потока азота, типом анализатора содержания кислорода, версией по давлению, версией по расходу. Ниже мы кратко рассказываем о том, что означают эти различия, и как они отражаются в нанесенном на шильдик кодовом обозначении.
Собственно, покупателям нет нужды тщательно изучать текст в этом разделе - разумеется, мы заботимся о том, чтобы комплектация поставляемого генератора азота соответствовала существующим рабочим условиям и требованиям. Возможно, расшифровка кодировки представляет некоторый интерес для пользователей уже установленных MAXIGAS. Кроме того, код MAXIGAS крайне желательно предоставлять нам при обращении по вопросам технической поддержки и приобретения запасных частей.
| Кодировка азотных установок MAXIGAS |
Модельный ряд : это просто название серии, т.е., собственно, "MAXIGAS".
Количество модулей : в настоящее время, выпускаются только одномодульные MAXIGAS. Ранее, когда производились генераторы азота серии N2MAX, можно было выстраивать мультимодульные системы, состоявшие из одного «ведущего», полноценного генератора с системой управления, клапанной системой, датчиками и пр., и одного или нескольких «ведомых» генераторов, по сути, представлявших собой просто блоки адсорберов. Несмотря на то, что технически схема была без существенных изъянов, ее экономическая оправданность была сомнительна - поэтому, в современной серии MAXIGAS имеются только одномодульные агрегаты. В этом сегменте кода у MAXIGAS всегда стоит единица.
Количество адсорберов : количество адсорберов с углеродными молекулярными ситами. Например, у MAXIGAS104 их 4 - два ряда по два адсорбера; у MAXIGAS120 их 20, - два ряда по десять адсорберов.
Эквализация : снабжен или нет генератор азота клапанами эквализации давления. Клапаны эквализации позволяют частично проводить фазу набора давления путем подачи азота из буферного ресивера, вместо подачи его из других адсорберов - тем самым, одновременно повышается производительность и экономится сжатый воздух. Системой эквализации снабжены все генераторы азота, рассчитанные на снижение остаточного содержания O 2 до уровня 500 ppm и «грязнее». Генераторы высокоочищенного азота (содержание O 2 10 или 100 ppm) по некоторым причинам не имеют системы эквализации.
Постоянный или пульсирующий поток азота: по требованию покупателя, можно изготовить генератор MAXIGAS, работающий без буферного ресивера, и производящий поток азота с пульсациями давления. Затем, эти пульсации можно сгладить уже ресивером, установленным на пользовательской магистрали. Однако, в подавляющем большинстве случаев, за исключением некоторых очень специфических, мы не рекомендуем этого делать. Почти все установленные, как в мире, так и нами в России, генераторы MAXIGAS рассчитаны на работу с буферным азотным ресивером.
Тип анализатора : MAXIGAS могут комплектоваться двумя типами анализаторов содержания кислорода - рассчитанными на измерение его содержания в частицах на миллион (ppm), и в процентах. ppm-анализаторы установлены на 10-, 100- и 500-ppm агрегатах, процентные - на MAXIGAS для 1000 ppm (0,1%) и «грязнее». Соответственно, разнятся и типы сменных измерительных элементов.
Давление сжатого воздуха на входе: это конструктивное различие, заключающееся в следующем: на генераторах, рассчитанных на работу при рабочем давлении сжатого воздуха до 10 бар включительно, в качестве контрольных устройств используются реле давления; если давление сжатого воздуха на входе выше 10 бар, следует использовать модификации с аналоговыми датчиками. У последних, имеется также и дополнительный редуктор, снижающий давление сжатого воздуха, поступающего на управляющие соленоидные клапаны и затем в управляющие пневмоцилиндры.
Расход : это условная классификация генераторов по производительности, оказывающая влияние на исполнение некоторых второстепенных компонентов. Например, «низким» условно считается расход до 60 м³/ч. Для пользователя значения не имеет.
Серийный номер MAXIGAS
В данное время (конец 2008 года), когда прошла всего пара лет с запуска современных MAXIGAS в серийное производство, как правило, для полной идентификации установки нам достаточно кода, структура которого описана чуть выше. Он позволяет однозначно отличить MAXIGAS от прежних модификаций серий N2MAX и, тем более, еще более «древних» CAMAX. Однако, возможно, с годами в конструкцию и современных MAXIGAS могут быть внесены какие-либо изменения. Поэтому, при обращении желательно сообщать нам и уникальный серийный номер, также нанесенный на заводскую табличку (шильдик).
Регламент планового ТО
Генераторы азота MAXIGAS проходят полный цикл планового технического обслуживания за 2 года. В дальнейшем, эти мероприятия следует только повторять.
Таким образом, через каждый год наработки следует:
Заменить фильтр-глушитель
Через каждые 2 года наработки следует:
Заменить фильтроэлемент в пылевом фильтре после буферного азотного ресивера
Заменить фильтр-глушитель
Заменить клапаны (соленоидные и пневмоклапаны)
Заменить или откалибровать измерительный элемент анализатора содержания кислорода
Как следить за сроками ТО?
Система управления MAXIGAS поддерживает ведение двух программных счетчиков часов наработки:
- счетчик общих часов наработки, прямого отсчета
- счетчик часов простоя в режиме "Economy"
Кроме того, в памяти MAXIGAS хранится и время до следующего планового ТО. При достижении значением счетчика часов общей наработки установленного в памяти значения срока до ТО, MAXIGAS выдает предупреждающее сообщение. Выработка азота при этом, разумеется, не прекращается. После проведения ТО, следует сообщить об этом системе управления путем нажатия некоторой комбинации клавиш.
Замена фильтрующего элемента пылевого фильтра
Фильтр со степенью очистки 1 микрон, устанавливаемый после буферного азотного ресивера, служит для удаления мелких адсорбентных частиц и прочей пыли, теоретически могущих попасть в поток азота. По регламенту ТО, заменять его следует каждый год. Процедура замены исключительно проста и заключается в снятии нижней части корпуса фильтра, извлечении старого фильтроэлемента, установке нового, и сборке фильтра.
Во всех генераторах азота серии MAXIGAS используется один и тот же фильтр серии OIL-X Evolution тип AR020, с одним и тем же фильтроэлементом тип 020AR.
Замена фильтра-глушителя
Фильтр-глушитель установлен снаружи, под днищем MAXIGAS, и служит для глушения шума и удаления возможной адсорбентной пыли, выбрасываемой в атмосферу при сбросе давления из адсорберов перед началом их регенерационной продувки азотом. В соответствии с указаниями domnick hunter, подлежит замене 1 раз в год. Процедура замены еще проще, чем в случае с фильтроэлементом азотного пылевого фильтра: глушитель снимается путем одного поворота рукой, и так же устанавливается обратно.
Во всех моделях MAXIGAS используется один глушитель одного и того же типа, имеющий артикулярный номер 60 862 0090.
Замена клапанов
Замена клапанов - это наиболее трудоемкое мероприятие планового обслуживания MAXIGAS. Впрочем, даже эта «трудоемкость» очень относительна, и замена клапанов для человека, имеющего элементарные навыки обращения с отверткой и гаечным ключом, не представляет сложности. Итак, для MAXIGAS существует 2 типа полных
комплектов клапанов:
- 60 650 0004 для генераторов без эквализации
- 60 650 0005 для генераторов с эквализацией
В комплекте клапанов для генераторов с эквализацией имеется дополнительный ремкомплект клапана выравнивания давления. Итак, состоят эти комплекты, в свою очередь, из следующих «подкомплектов»:
- 1 комплекта ТО пилотных соленоидных клапанов
- 1 комплекта ТО впускных пневматических клапанов
- 1 комплекта ТО разгрузочных пневматических клапанов
- 1 комплекта ТО выпускных пневматических клапанов
- (только 60 650 0005) 1 комплекта ТО эквализационных пневматических клапанов
- 1 комплекта ТО финальных соленоидных клапанов
При этом, все «подкомплекты», входящие в «большие» комплекты клапанов, могут быть, разумеется, приобретены и по-отдельности - как, впрочем, и все запасные части для наших генераторов азота вообще.
Соленоидные клапаны вместе с блоком распределения воздуха управления. Управление переключением пневматических задвижек входа воздуха в адсорберы (2 шт), сброса газовой смеси в атмосферу (2 шт), выхода азота из адсорберов к буферному ресиверу (2 шт) и, если генератор снабжен системой эквализации, эквализационными клапанами (2 шт - верхним и нижним), осуществляется через соленоидные клапаны. Они смонтированы на общем пневмораспределителе, и соединены с задвижками цветными полиамидными трубками.
Комплект соленоидных клапанов для установок с эквализацией имеет артикул 60 650 0009, комплект соленоидных клапанов для установок без эквализационного клапана - артикул 60 650 0012.
«разрешают» вход сжатого воздуха в адсорберы MAXIGAS. Так как рядов адсорберов два, то и клапанов два. В комплект ТО входят также уплотнительные кольца.
Комплект ТО впускных клапанов одинаков для всех MAXIGAS, и имеет артикул 60 650 0006.
Разгрузочные пневмоклапаны служат для сброса газовой смеси через фильтр-глушитель в атмосферу в начале фазы регенерационной продувки. По окончании продувки, они закрываются и остаются закрытыми на время набора давления и, после переключения рядов адсорберов, на время адсорбции молекул кислорода. Разумеется, уплотнительные кольца входят в комплект.
Комплект ТО разгрузочных клапанов одинаков для всех моделей MAXIGAS, и имеет артикул 60 650 0008.
Выпускные пневмоклапаны служат для выпуска азота из адсорберов MAXIGAS в буферный ресивер. В каждый момент времени, соответственно, они открыты на выпуск азота на том адсорберном ряду, который находится в режиме адсорбции - а на регенерируемом адсорбере закрыты. Конечно, как и во все другие комплекты, в комплект для их замены входят и соответствующие уплотнения.
Комплект ТО выпускных клапанов одинаков для всех моделей MAXIGAS, и имеет артикул 60 650 0007.
Эквализационные пневмоклапаны служат для частичного набора давления из буферного ресивера. Конечно, как и во все другие комплекты, в комплект для их замены входят и соответствующие уплотнения.
Эквализационных клапанов нет у генераторов MAXIGAS, рассчитанных на чистоту азота 99,999% (O 2 =10ppm) и 99,99% (O 2 =100 ppm). Начиная с 500-ppm генераторов, MAXIGAS снабжены системой эквализации. Комплект ТО эквализационных клапанов имеет артикул 60 650 0011.
: уже на выходе азота из MAXIGAS к потребителям, установлены два 2/2-ходовых соленоидных клапана. Один из них выпускной - он служит для контроля выпуска азота; при выполнении циклов очистки адсорберов и буферного ресивера перед запуском, а также при снижении качества азота, он закрывается. Другой соленоидный клапан стравливает азот в атмосферу, если выполняется цикл очистки буферного ресивера, или если низко качество азота.
Комплект ТО выпускных соленоидных клапанов одинаков для всех MAXIGAS и имеет артикул 60 650 0010.
Замена измерительного элемента
Анализатор содержания кислорода состоит из блока электроники, измерительного элемента, редуктора давления, отсечных соленоидных клапанов, калибровочного переключателя и второстепенных компонентов (соединительных трубок, крепежа и пр.) Используемые нами измерительные элементы относятся к электрохимическому типу. Они состоят из диффузионного барьера и установленных за ним платинового катода и свинцового анода, погруженных в электролит (водный раствор гидроксида натрия). 1 молекула кислорода и 2 молекулы воды электролита, попав на катод, выделяют ионы OH - . В свою очередь, 4 иона OH - окисляют 2 молекулы свинца анода с получением 2 молекул PbO и 2 молекул воды. Т.е., в конечном итоге, реакция сводится к окислению свинца, а состав электролита остается неизменным. Измерительная ячейка является генератором тока, и сила последнего пропорциональна количеству поглощаемых молекул кислорода. Очевидно, что поглотить несуществующие молекулы кислорода ячейка не может - поэтому, анализатор прямо отражает содержание кислорода в азоте. Измерительный элемент анализатора содержания кислорода подлежит плановой замене или перекалибровке через каждые 2 года эксплуатации MAXIGAS.
Калибровка может проводиться in situ тремя способами: по воздуху (только на процентных моделях), внешнему эталонному анализатору (на всех генераторах) или по эталонному газу (также на всех генераторах).
Для замены, существует два типа измерительных элементов для MAXIGAS:
- 60 650 0003 для процентных версий генераторов азота
- 60 650 0002 для ppm-версий
Другие запчасти
Выше перечислены те части, которые требуются для проведения планового ТО. Эти части постоянно имеются в наличии на нашем московском складе, а частично и в некоторых количествах у наших филиалов в Ростове-на-Дону и Красноярске.
Также, у нас в наличии всегда имеются и некоторые другие части, для которых существует пусть и чрезвычайно малая, но вероятность выхода из строя или вызванного «человеческим фактором» физического повреждения. Это такие части, как выходной редуктор давления, входное и выходное реле давления, датчики давления (для моделей на повышенное давление), управляющие платы и интерфейсные модули блоков управления и некоторые другие части.
Разумеется, Пользователям генераторов азота MAXIGAS нет нужды предоставлять нам, при обращении, артикулярные номера частей или самостоятельно думать о том, какие части использовать для планового обслуживания или оперативного ремонта своей азотной установки - если только, конечно, у Пользователя нет такого желания. Информация выше приведена скорее для того, чтобы предоставить возможность ознакомиться со спецификой обслуживания MAXIGAS нашим потенциальным клиентам, а также и вообще всем желающим. Однако, мы просим, по возможности, указывать при обращении к нам по вопросам технической поддержки или закупки запасных частей кодовый и/или серийный номер Вашего генератора азота, нанесенные на его заводскую табличку (шильдик).
Применяемая технология
Генератор извлекает азот, имеющийся в окружающем воздухе и из других газов, применяя технологию адсорбции с колебаниями давления. Во время процесса адсорбции с колебаниями давления сжатый чистый окружающий воздух подводится к молекулярному ситу, которое позволяет азоту пройти внутрь как получаемый газ, но адсорибрует другие газы. Сито пропускает адсорбированные газы в атмосферу, когда выходной клапан закрыт, а давление фильтрации возвращается к давлению окружающей среды. Затем фильтрующий слой прочищается азотом перед тем, как вводить свежий сжатый воздух для нового цикла производства. Для того, чтобы гарантировать постоянный поток продукта, генераторы азота используют два молекулярных фильтрующих слоя, которые подключаются альтернативно между адсорбционными и регенерирующими фазами. При нормальных рабочих условиях и при правильном обслуживании молекулярные фильтрующие слои имеют почти бессрочный срок службы. Технология адсорбции с колебаниями давления имеет несколько международных патентов и соответствие стандартам рынка по исполнению и эффективности.
Компоновка оборудования
Для того, чтобы генератор азота работал автоматически, необходимы следующие составные компоненты:
Подача сжатого воздуха
Подача определенного количества сжатого воздуха и определенного качества, описанного в разделе предложении. Минимальное количество свободной подачи сжатого воздуха в м 3 /мин при 20°С равно среднему потреблению воздуха генератором азота в Нм 3 /мин, увеличенному на соответствующий процент для компенсации влияния окружающего воздуха и допусков на исполнение воздушного компрессора при расчетных условиях. Система сжатия воздуха будет включена в объем поставки, который будет состоять из воздушного компрессора и рефрижераторной сушилки воздуха.
Воздушные фильтры
Комплект фильтров грубой и высокой степени очистки и активированный угольный фильтр всегда включены в объем поставки. Воздушные фильтры необходимо устанавливать между системой подачи сжатого воздуха и воздушным ресивером, чтобы убедиться, что генератор азота будет получать необходимое минимальное количество.
Воздушный ресивер
Воздушный ресивер устанавливается между воздушными фильтрами и азотным генератором. Принципиальная задача воздушного ресивера - это гарантия подачи достаточного количества свежего воздуха на только что восстановленный фильтрующий слой генератора азота за короткий промежуток времени. Если система сжатого воздуха включена в объем поставки, размеры объема воздушного ресивера будут меняться до удовлетворительных для процесса и сжатия воздуха (макс. нагрузка / циклы без нагрузки).
Ресивер азота
Поток продукции генератора азота собирается в одном ресивере азота. Ресивер азота необходимо установить в непосредственной близости от генератора азота. Наличие ресивера азота гарантирует достаточное противодавление для процесса и постоянного потока азота к конечному заказчику. Если специально не указано, объем ресивера азота рассчитывается на основе предположения о постоянной динамике потребления применением Заказчика в течение продолжительного времени.
Преимущества:
Безопасность
Низкие рабочие давления, безопасное хранение. Нет необходимости в тяжелых газовых баллонах высокого давления. От опасного хранения жидкого азота можно отказаться.
Экономность
Нет расходов на распределение и обработку. Получение азота на месте (пром.площадке) генераторами азота экономит расходы на обработку и хранение в газовых баллонах высокого давления и предотвращает расходы на аренду, транспортировку и потери на испарение у пользователей.
Низкие эксплуатационные расходы.
Предлагаемый процесс имеет более эффективное разделение чем другие системы на рынке. Благодаря этому потребность в подаче воздуха падает, то есть 10 - 25% экономии энергии по сравнению со сравнимыми системами. Благодаря уменьшению вращающихся частей до минимума и использованию высококачественных элементов расходы на обслуживание остаются на низком уровне в течение всего срока службы генератора.
Удобство
Простота установки и обслуживания. У генераторов азота вход воздуха и выход азота находятся на одной стороне. Это означает простую установку, даже при малых углах цеха. Высокая надежность благодаря уменьшенному количеству вращающихся частей и высококачественных компонентов.
Гарантированное качество азота
Отсутствие риска недостаточной чистоты азота, автоматическое возобновление процесса. Генераторы азота обладают уникальной системой контроля: в случае если чистота азота не совпадает с указанным значением, ПЛК автоматически закрывает поток производства азота к выходу применения заказчика и открывают сбросной клапан некондиционного азота. Система будет пробовать запустить процесс, и когда чистота азота достигнет необходимого результата, сбросной клапан закроется, а клапан получения азота снова откроется. Полностью автоматическая и не сопровождаемая оператором процедура, ручной повторный запуск не требуется.
Проектные условия
| Производительность | 1000 нм³/ч (2 x 500 нм³/ч) |
| Содержание остаточного кислорода и производимом газе | £0,1% об. |
| Давление подачи продукта | 5,5 бар изб. |
| Точка росы продукта | £-40 °С при 1 атм. |
| Расход воздуха на входе | 4392,0 нм³/ч (2 x 2196.0 нм³/ч) |
| Макс. уровень шума | 85 дБ (А) на расстоянии 1 метр |
| Планируемые условия окружающей среды | |
| Барометрическое давление | 1013,25 мбар а |
| Высота расположения | 0 м над уровнем моря |
| Температура воздуха | 20 °С |
| Относительная влажность | 65% |
| Потребление воздуха на входе | |
| Давление | |
| Температура | |
| Групповой состав углеводородов | <6,25 мг/м³ или 5 ppmV |
| Частицы | <5 мг/м³ при макс. 3 мкм |
| Точка росы | £+3 °С при 7 бар изб. |
| Условия на площадке | |
| Система электроснабжения | 400 / 230 В переменный ток, 50 Гц |
| Классификация зоны | неклассифицированная зона / безопасная зона |
| размещение | в помещении с хорошей вентиляцией |
Данные приведены для идеального режима работы, допуск ±5%
Размеры, вес
Параметры энергопотребления
Допуск на все указанные значения: ± 10%
Объем поставки
4 воздушных компрессора
- ротационный винтовой компрессор с впрыском масла
4 воздухоосушилки
- рефрижераторный воздухоосушитель
2 воздушных ресивера
- вертикальная емкость высокого давления из углеродистой стали
- объем: 3000 л
фильтры сжатого воздуха
Два комплекта внешних фильтров сжатого воздуха, устанавливаются перед воздушным ресивером, комплект состоит из следующих фильтров:
- один коалесцирующий фильтр первичной очистки (эффективность 99,9999%, 1,0 µ - ≤ 0,5 мг/м³) с устройством для слива конденсата поплавкового типа;
- один коалесцирующий фильтр тонкой очистки (эффективность 99,9999%, 0,01 µ - ≤ 0,1 мг/м³) с устройством для слива конденсата поплавкового типа;
- один активированный угольный фильтр (остаточное масло ≤ 0,005 мг/м³).
два генератора азота
Два азотных генератора, полностью предварительно смонтированы, с установленными проводами на покрашенной раме из углеродистой стали, каждый оснащен следующими компонентами:
- 6 адсорбционных башен, каждая наполнена углеродным молекулярным ситом. Углеродное молекулярное сито будет производства США, Европы или Японии. Изготовленные в Китае или Индии сита не применяются;
- Глушитель отработанного газа, установлен для приглушения отходящего газа до расчетного уровня шума;
- Комплект электро-пневматических технологических клапанов и дросселей, вкл. соленоидные клапаны;
- 1 некондиционный продувочный трубопровод для азота с регулирующим клапаном соленоидного управления;
- Комплект предохранительных клапанов, настроенных на соответствующий уровень давления;
- Все трубопроводы и электрокабели для соединения;
- Локальные датчики давления;
- Одна (1) система контроля для полностью автоматической работы генератора, с полной внутренней проводной обводкой и состоящая из следующих позиций:
- Один ПЛК (Rockwell / Allen Bradley Micro 850 ПЛК) с соединением Ethernet / IP для коммуникации с удаленной системой управления заказчика;
- Один сенсорный графический интерфейс пользователя (Rockwell / Allen Bradley С400), отображающий значения реального времени релевантных параметров и возможные аварийные сообщения для прямой диагностики;
- Все трубопроводы, клапана, контрольно-измерительные приборы и система управления «под ключ», монтированные на раме из углеродистой стали;
- Один (1) автономный анализатор остаточного азота с датчиком из диоксида циркония;
- Один автономный электронный расходомер продукта.
два (2) ресивера азота
- вертикальная емкость высокого давления из углеродистой стали;
- предохранительные клапаны, установленные на соответствующий уровень давления
- объем: 3000 л
- макс рабочее давление: 11,0 бар изб
Применяемые стандарты
- Директива 2009/105/EC для простых сосудов под давлением
- Европейская Директива 97/23/ЕС,EN 13445, EN 13480 по оборудованию, работающему под давлением
- Директива 2004/108/EC по электромагнитной совместимости
- Директива ЕС 2006/95/EC по низковольтному электрооборудованию
- Директива о машинном оборудовании 2006/42/EC
Примечание
При требуемой производительности невозможно модульное исполнение.
Азот — инертный газ, использующийся во многих технологических циклах, например, для питания хроматографов. Использование газа в баллонах высокого давления сопряжено со многими трудностями и приводит к большим расходам. Генератор азота позволяет исследователю получать нужное количество вещества и полностью контролировать весь процесс. В этой статье будут разобраны особенности использования оборудования, а также:
Принцип работы генератора азота
В промышленных условиях данный газ можно получить тремя способами:
- Фракционная дистилляция сжиженного воздуха.
- Химическая реакция с углем.
- Выделение адсорбционным методом.
Но только последний способ позволяет получать большие объемы вещества и подавать его под нужным давлением. Работа генераторов азота основана именно на этой технологии. В воздухе содержится около 78% инертного газа, и его выделение из атмосферы — экономичное и практичное решение. В генераторе воздух проходит через адсорбент, удерживающий молекулы кислорода, и пропускающий азот. Газы разделяются и могут использоваться в промышленных целях.
Схема устройства генератора азота
Конструкция оборудования, его технические параметры и эксплуатационные возможности определяются производителем и видом модели. Например, генератор азота, купить который предлагает НПФ «Мета-хром» , производит до 18 литров газа в час при его чистоте не менее 99,999%, что является очень высоким показателем.
Прибор состоит из:
- Компрессора.
- Газоразделяющей установки.
В задачи первого блока входит сжатие подаваемого воздуха до нужных значений (не менее 6 атм.) и его предварительная очистка. Перед газоразделителем поток проходит через фильтр, улавливающий частицы воды и масла. Сам генератор азота представляет собой модульную систему из алюминиевых колонн с углеродными молекулярными ситами.
Сначала разделение идет в первом модуле: сито удерживает углекислый газ и кислород, а азот подается в резервуар. Затем колонка очищается от накопленных веществ, в то время как адсорбция протекает во втором модуле. Так обеспечивается непрерывность технологического процесса.
Все режимы работы отражаются на дисплее установки, оператор полностью контролирует выработку инертного газа, его давление, подачу.
Описание рабочего процесса
Генератор азота, цена которого вполне доступна для многих предприятий и лабораторий, дает большое преимущество — стоимость технологических процессов снижается за счет отказа от закупок сжатого газа. Но для достижения экономической выгоды важно, чтобы оборудование работало в нужном режиме: производило достаточное количество вещества определенной чистоты, не требовало сложного подключения или обслуживания, было безопасным и долговечным. Рабочий процесс устройства, соответствующего этим критериям, выглядит следующим образом:
- В течение первых 8-10 минут после включения происходит очистка ресивера, адсорберов, соединяющих труб от инородных примесей.
- Запуск и подготовка датчиков, отслеживающих концентрацию кислорода и углекислого газа в готовом продукте не должна превышать 0,001% согласно ГОСТу.
- Когда достигнуты нужные показатели чистоты, генератор азота подает вещество в линию потребителя (например, для питания хроматографической установки).
- Дальнейшая работа устройства направлена на одновременное удовлетворение нескольких целей. Поддерживается стабильное давление подачи очищенного азота в потребительский канал, происходит дальнейшее газоразделение и контролируется концентрация О 2 .
Преимущества современных генераторов азота
При выборе оборудования потребитель учитывает его мощность, степень очистки газа, максимальную производительность генератора азота, цена установки которого также зависит от дополнительных особенностей конструкции и ее ключевых преимуществ:
- Максимальная экономическая эффективность. Высокая степень очистки должна достигаться при небольших затратах электроэнергии, это обеспечит низкую себестоимость газа.
- Продуманный рабочий процесс. Большинство технологических циклов нуждаются в непрерывной подаче инертного вещества, и установка должна обеспечивать это условие. При этом оборудование не должно допускать снижение качества газоразделения или требовать длительных периодов простоя (например, для очистки сит и фильтров).
- Работа с любым источником сжатого воздуха. Это повышает продуктивность использования устройства за счет снижения затрат на обслуживание и подключение агрегата.
- Быстрая и простая пусконаладка. Недорогой монтаж также является важным фактором при выборе подходящего оборудования.
Качество газа и области применения установки
Многие промышленные предприятия и лаборатории решают купить генератор азота не только для хроматографических исследований. Газ используется в качестве носителя или для создания инертной среды при выполнении многих операций и на производстве. Например, его используют при:
- Лазерной резке;
- Термической обработке металлоизделий.
- Пайке электрических схем.
- Производстве и упаковке пищевой продукции.
- Бутилировании спиртных напитков.
- Поддержании работы автоклав.
- Создании химических и газовых подушек.
- Проведении различных испытаний под давлением и так далее.
При этом каждый процесс нуждается в определенной чистоте азота. Современные генераторы практически полностью удаляют примеси О 2 , СО 2 , паров воды, обеспечивая стабильно высокое качество газоразделения. Поэтому установки могут применяться в любой отрасли промышленности.
Компактность устройства, его простая пусконаладка, высокая производительность, отсутствие сложного или дорогостоящего обслуживания — ключевые преимущества современных моделей. Это надежный выбор и продуманное решение для каждой компании.
НАЗНАЧЕНИЕ
Адсорбционные генераторы азота PRONITRON-A предназначены для получения азота с чистотой от 90% до 99,9999% из атмосферного воздуха.
ПОТРЕБИТЕЛЬ
Ввиду того, что азот является инертным газом, обладающим низкой химической активностью и не вступающим в химические реакции, генераторы азота с успехом используются на тех предприятиях, в чьём технологическом процессе необходимо обеспечить отсутствие процессов горения или окисления. Основными потребителями адсорбционных генераторов азота являются предприятия нефтегазовой, химической, фармацевтической и пищевой промышленности.
ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ВЫПОЛНЯЕМЫЕ ФУНКЦИИ
Адсорбционный генератор азота работает по принципу короткоцикловой адсорбции (КЦА). Сырьем для производства азота является очищенный и осушенный сжатый воздух. Процесс адсорбции (притяжение) молекул кислорода протекает достаточно быстро. Поэтому, для бесперебойного снабжения потребителей азотом, в адсорбционных газоразделительных блоках применяются одна или несколько пар адсорберов, заполненных углеродным молекулярным ситом (УМС), работающих попеременно. Система клапанов направляет поток сжатого воздуха сначала в одну из двух колонн, которая, в этот момент, называется рабочей. По истечению определенного времени, называемым циклом адсорбции (для рабочей колонны), система управления переключает клапаны, и поток сжатого воздуха направляется во вторую колонну, которая, в свою очередь, становится рабочей. В этот момент, в первой колонне идет цикл регенерации, путем сброса давления через глушитель и "промывки" УМС от остатков кислорода небольшой частью азота, получаемого на выходе из рабочей колонны. Для увеличения производительности по азоту, газоразделительный блок может иметь несколько пар адсорберов.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Чистота азота – от 90% до 99,9999%.
Срок службы углеродного молекулярного сита – до 10 лет (при условии подачи на генератор азота качественно подготовленного сжатого воздуха).
Точка росы азота – до -70°C.
Производительность – до 3000 м³/час (для увеличения производительности применяются несколько генераторов азота в одной системе).
Давление азота на выходе – до 10 бар.
СЕРТИФИКАЦИЯ
- Декларация соответствия требованиям таможенного союза.
- Разрешение на применение.
ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА АДСОРБЦИОННЫХ ГАЗОРАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ БЛОКОВ PRONITRON-A:
· Высокая чистота азота (до 99,9999%). Достигается благодаря использованию углеродных молекулярных сит (УМС) компании Curaray (Япония) или CarboTech (Германия), которые занимают лидирующие позиции в области производства УМС.
· Большой ресурс запорно-регулирующей арматуры. При производстве мы используем пневмооборудование компаний SMC и Festo.
· Удобство и простота использования. Газоразделительные блоки PRONITRON-A работают полностью в автоматическом режиме. Комплектующие системы автоматики компании Schneider Electric или Siemens.
· Качество и надежность. Адсорберы изготавливаются на нашем предприятии с соблюдением всех норм в соответствии с ПБ 03-576-03 и проходят необходимую проверку ОТК.
· Различные варианты комплектации. Заказчик может добавить к базовой версии газоразделительного блока необходимые ему опции.
· Индивидуальный подход. Несмотря на широкий модельный ряд адсорбционных газоразделительных блоков, мы можем спроектировать генератор азота в соответствии с индивидуальными требованиями заказчика.
СТАНДАРТНАЯ КОМПЛЕКТАЦИЯ
- Одна или более пар адсорберов, заполненных адсорбентом. Адсорберы изготовлены на нашем предприятии и имеют все необходимые, для сосудов, работающих под давлением, сертификаты российского образца.
- Высококачественные УМС от мировых лидеров в производстве сорбентов Kuraray (Япония) или CarboTech (Германия).
- Шкаф контроля и управления, в составе которого мы применяем компоненты компании Schneider Electric или Siemens.
- Трубопроводная обвязка с комплектом клапанов, необходимых для правильной работы генератора (назначенный ресурс клапанов - не менее 1 млн циклов).
- Контрольно-измерительные приборы (манометры, датчики давления и температуры). Все применяемые приборы КИП включены в реестр средств измерений РФ.
- Пылевой фильтр, для финальной очистки азота на выходе из генератора.
ОПЦИИ:
· Сенсорная панель управления. Позволяет отслеживать текущую информацию о работе генератора. Сенсорная панель необходима для обеспечения таких дополнительных опций, как расходомер, датчик точки росы, удаленный контроль и управление.
· Газоанализатор кислорода. Позволяет контролировать чистоту получаемого азота на выходе из генератора.
· Расходомер азота. Опция позволяет получать полную информацию о потреблении азота, как в реальном времени, так и за определенный период времени.
· Датчик точки росы азота. Опция позволяет отслеживать точку росы азота в реальном времени.
· Система удалённого доступа. Система позволяет управлять генератором азота и осуществлять мониторинг всех параметров с удаленного рабочего места (в том числе с мобильных устройств).
· Защита от попадания некондиционного азота в линию. Дополнительная сбросная линия на выходе из генератора с клапаном, который открывается по сигналу газоанализатора (при наличии данной опции), при снижении чистоты азота ниже установленного значения. При срабатывании сбросного клапана, клапан на основной линии подачи азота потребителю закрывается. На шкаф управления или удаленный диспетчерский пункт (при наличии опции "Сенсорная панель") выводится информация об ошибке.
· Система подготовки сжатого воздуха. Газоразделительные блоки PRONITRON могут быть укомплектованы необходимым набором воздушных фильтров, в том числе угольной колонной, а так же рефрижераторным или адсорбционным осушителем. Это обеспечивает отсутствие в сжатом воздухе твердых частиц, капельной влаги и паров масла.
Технические характеристики
| Модель | 95% | 96% | 97% | 98% | 99% | 99,5% | 99,9% | 99,95% | 99,99% | 99,995% | 99,999% |
| PRONITRON-A5 | 0,88 | 0,811 | 0,737 | 0,65 | 0,53 | 0,449 | 0,324 | 0,278 | 0,189 | 0,154 | 0,073 |
| PRONITRON-A10 | 1,913 | 1,762 | 1,601 | 1,412 | 1,151 | 0,975 | 0,705 | 0,605 | 0,411 | 0,334 | 0,159 |
| PRONITRON-A20 | 3,98 | 3,66 | 3,33 | 2,93 | 2,39 | 2,03 | 1,46 | 1,26 | 0,85 | 0,69 | 0,33 |
| PRONITRON-A35 | 6,75 | 6,22 | 5,65 | 4,99 | 4,06 | 3,44 | 2,49 | 2,14 | 1,45 | 1,18 | 0,56 |
| PRONITRON-A70 | 13,08 | 12,04 | 10,95 | 9,66 | 7,87 | 6,66 | 4,82 | 4,14 | 2,81 | 2,28 | 1,08 |
| PRONITRON-A100 | 18,11 | 16,68 | 15,16 | 13,37 | 10,9 | 9,23 | 6,67 | 5,73 | 3,89 | 3,16 | 1,5 |
| PRONITRON-A200 | 38,81 | 35,74 | 32,49 | 28,65 | 23,35 | 19,78 | 14,3 | 12,27 | 8,34 | 6,78 | 3,22 |
| PRONITRON-A300 | 57,91 | 53,34 | 48,48 | 42,76 | 34,85 | 29,51 | 21,33 | 18,31 | 12,45 | 10,11 | 4,8 |
| PRONITRON-A400 | 77,62 | 71,49 | 64,98 | 57,31 | 46,71 | 39,56 | 28,6 | 24,54 | 16,68 | 13,55 | 6,43 |
| PRONITRON-A550 | 105,52 | 97,16 | 88,34 | 77,91 | 63,49 | 53,77 | 38,87 | 33,37 | 22,68 | 18,42 | 8,75 |
| PRONITRON-A600 | 120,14 | 110,64 | 100,57 | 88,7 | 72,29 | 61,22 | 44,26 | 37,99 | 25,82 | 20,98 | 9,96 |
| PRONITRON-A800 | 158,15 | 145,65 | 132,39 | 116,76 | 95,16 | 80,59 | 58,26 | 50,01 | 33,98 | 27,61 | 13,11 |
| PRONITRON-A1200 | 218,61 | 201,33 | 183,01 | 161,4 | 131,54 | 111,4 | 80,53 | 69,12 | 46,98 | 38,17 | 18,12 |
| PRONITRON-A1700 | 333,85 | 307,46 | 279,48 | 246,48 | 200,88 | 170,13 | 122,99 | 105,56 | 71,74 | 58,29 | 27,67 |
| PRONITRON-A2100 | 413,54 | 380,85 | 346,19 | 305,32 | 248,82 | 210,74 | - | - | - | - | - |
| PRONITRON-A2100 HP | - | - | - | - | - | - | 152,34 | 130,76 | 88,87 | 72,2 | 34,28 |
| PRONITRON-A2400 | 472,9 | 435,52 | 395,89 | 349,14 | 284,54 | 240,99 | - | - | - | - | - |
| PRONITRON-A2400 HP | - | - | - | - | - | - | 174,21 | 149,53 | 101,62 | 82,57 | 39,2 |
| PRONITRON-A4000 | 774,88 | 713,63 | 648,69 | 572,09 | 466,24 | 394,88 | - | - | - | - | - |
| PRONITRON-A4000 HP | - | - | - | - | - | - | 285,45 | 245,01 | 166,51 | 135,29 | 64,23 |
| PRONITRON-A6000 | 1214,59 | 1118,58 | 1016,79 | 896,73 | 730,8 | 618,95 | - | - | - | - | - |
| PRONITRON-A6000 HP | - | - | - | - | - | - | 447,43 | 384,05 | 261 | 212,06 | 100,67 |
Производительность для различной чистоты азота при давлении сжатого воздуха на входе в генератор 8 бар (м 3 /ч)
*Производительность указана при температуре 20°С и давлении сжатого воздуха на входе 8 бар
**Качество сжатого воздуха на входе должно соответствовать классу чистоты не хуже 1.4.1 по ISO 8573-1
***Температура точки росы азота на выходе -40°С.
