דרישת חמצן מתמשכת שונה מהותית משימוש בחמצן מזדמן או חירום. מתקן שצורך חמצן במשך מספר שעות בכל יום יכול פעמים רבות לפעול עם צילינדרים, בתנאי שקיבולת האחסון והלוגיסטיקה האספקה ​​מנוהלים כראוי. עם זאת, כאשר נדרש חמצןבאופן רציף, בזרימה צפויה, ולאורך תקופת הפעלה ממושכת, מקור החמצן הופך לחלק מתשתית התהליך של האתר.

הבחנה זו חשובה בבתי חולים, פעולות כרייה, מתקני חקלאות ימית, מתקני טיהור שפכים, פעולות עיבוד מתכות, ייצור זכוכית, ייצור אוזון ותעשיות עתירות חמצן אחרות.

שתי גישות ההיצע הנפוצות הן:

בלוני חמצן ← אחסון ← ויסות לחץ ← נקודת שימוש

ו

אוויר סביבתי ← מדחס ← טיפול באוויר ← מחולל חמצן PSA ← מאגר/חלוקה ← נקודת שימוש

אף טכנולוגיה לא מתאימה אוטומטית לכל יישום. הבחירה הנכונה תלויה בזרימת חמצן, טוהר, לחץ, שעות פעילות, מיקום האתר, דרישות גיבוי, והאם יש צורך בחמצן כגז תהליך או כרזרב חירום.

למתקנים עםצריכת חמצן רציפה וצפויה יחסיתעם זאת, מפעל חמצן PSA באתר יכול להציע מודל אספקה ​​שונה מהותית מהצילינדרים שנמסרו.

מה המשמעות של "דרישת חמצן מתמשכת" בעצם?

דרישת חמצן מתמשכת לא אומרת רק שמשתמשים בחמצן כל יום.

מנקודת מבט הנדסית, לביקוש מתמשך יש בדרך כלל כמה מאפיינים:

חמצן נצרך לתקופות פעולה ממושכות;

הזרימה הנדרשת יציבה יחסית או עוקבת אחר פרופיל עומס צפוי;

הפרעה באספקת החמצן משפיעה על התהליך;

חמצן חייב להיות זמין מבלי להמתין למסירה חיצונית;

והביקוש הכולל גדול מספיק כדי להצדיק תשתית אספקה ​​ייעודית.

לדוגמה, חוות חקלאות ימית עשויה לדרוש חמצן ברציפות כדי לשמור על רמות חמצן מומס.

מכון טיהור שפכים עשוי להזדקק לחמצן לאורך מחזור הטיפול הביולוגי.

פעולת כרייה עשויה להזריק ברציפות חמצן לתהליך מתכות.

בית חולים עשוי לדרוש חמצן לאורך כל היום והלילה, כשהביקוש משתנה בהתאם לתפוסת המטופל.

ליישומים אלה יש מאפיין אחד משותף:

חמצן הוא כלי עזר בתהליך ולא חומר מתכלה מדי פעם.

זה משנה את האופן שבו מערכת אספקת החמצן צריכה להיות מתוכננת.

איך גלילי חמצן מספקים ביקוש מתמשך

בלוני חמצן אוגרים חמצן שכבר הופק במקום אחר.

שרשרת האספקה ​​פשוטה יחסית:

מתקן לייצור חמצן ← מילוי צילינדר ← הובלה ← אחסון ← ווסת ← נקודת שימוש

כאשר הגליל מחובר למערכת, חמצן דחוס זורם דרך ווסת הלחץ וצינור ההפצה.

עבור דרישות חמצן קטנות, זה יכול להיות פתרון יעיל.

מתקן עשוי להחזיק מספר צילינדרים מחוברים לסעפת בעוד צילינדרים נוספים נשארים במילואים.

כאשר הצילינדרים הפעילים מתרוקנים, הסעפת יכולה לעבור לקבוצת המילואים.

לאחר מכן, הצילינדרים הריקים מוחלפים בצילינדרים מלאים.

זה יוצר אאספקה ​​רציפה באמצעות סיבוב צילינדר, במקום יצירת חמצן מתמשכת בנקודת השימוש.

ההבחנה חשובה.

אספקת החמצן עצמה עשויה להיות רציפה, אך ההמקור תלוי במילוי חיצוני.

איפה גלילי חמצן עובדים היטב

צילינדרים נשארים מעשיים ביותר כאשר צריכת החמצן היא:

נמוך יחסית;

סֵרוּגִי;

מופץ גיאוגרפית;

מוכווני חירום;

או קשה להצדיק עם ציוד דור קבוע.

דוגמאות אופייניות כוללות:

חמצן חירום

צוותי חירום עשויים לדרוש חמצן רק במהלך תקריות ספציפיות.

מתקנים רפואיים קטנים

מרפאה קטנה עם צריכת חמצן מוגבלת יכולה לשמור על צילינדרים כמקור ראשוני או גיבוי.

ריתוך וחיתוך

צריכת חמצן עשויה להתרחש רק כאשר מתבצעת עבודת ייצור.

יישומי מעבדה

לחלק מהמעבדות יש דרישות חמצן בנפח נמוך שאינן מצדיקות מפעל לייצור חמצן.

אספקת גיבוי

אפילו מתקנים עם מפעלי חמצן PSA עשויים לשמור צילינדרים כגיבוי חירום.

הנחיית ארגון הבריאות העולמית מזהה במיוחד צילינדרים כמקור גיבוי חשוב למערכות חמצן PSA מכיוון שמפעלי PSA דורשים חשמל אמין ותחזוקה מתוכננת.

לכן, השאלה אינה האם צילינדרים "מיושנים".

הם נשארים חלק חשוב ממערכות חמצן רבות.

איפה צילינדרים הופכים מסובכים יותר

המצב משתנה כאשר צריכת החמצן הופכת רציפה וגבוהה.

קחו בחשבון מתקן שפועל מסביב לשעון.

אם צריכת החמצן נמשכת כל שעה, החמצן המאוחסן בתוך הגלילים מתרוקן בהדרגה.

המתקן תלוי אז ב:

צריכה → דלדול צילינדר → משלוח → החלפה → צריכה

ככל שדרישת החמצן גדולה יותר, כך מחזור זה מתרחש בתדירות גבוהה יותר.

זה יוצר מספר דרישות תפעוליות:

מלאי צילינדרים מספיק;

שטח אחסון ייעודי;

לוחות זמנים לאספקה ​​קבועים;

טיפול בצילינדר;

ניהול סעפת;

גישה לתחבורה;

ויסות לחץ;

איסוף צילינדרים ריקים;

ועתודות חירום.

ייתכן שמפעל החמצן פועל ברציפות, אך שרשרת אספקת החמצן אינה עצמאית.

זה תלוי באמינות של ספק הגז החיצוני ורשת התחבורה.

מה צמח חמצן PSA עושה אחרת

מפעל חמצן PSA מייצר חמצן ישירות מהאוויר האטמוספרי.

התהליך הבסיסי הוא:

אוויר סביבתי ← דחיסה ← סינון/ייבוש ← ספיחה PSA ← גז מועשר בחמצן

PSA פירושוספיחת לחץ נדנדה.

המערכת משתמשת בחומר מסננת מולקולרית שסופח בצורה מועדפת חנקן מאוויר דחוס.

במהלך שלב הספיחה, החנקן נשמר על ידי המסננת המולקולרית בעוד גז מועשר בחמצן יוצא מכלי הספיחה.

לאחר מכן מוריד לחץ מכלי כדי לשחרר את החנקן הנספג ולחדש את המסננת המולקולרית.

כלי ספיחה מרובים פועלים במחזורים מתחלפים.

זה מאפשר למערכת לייצר חמצן ברציפות במקום לאגור את כל דרישת החמצן בגלילים.

מפעלי PSA משמשים כמקורות חמצן באתר, ו-WHO מציין טכנולוגיית PSA לייצור חמצן רפואי בריכוז של כ-93% ± 3% חמצן תחת המפרט הטכני הרלוונטי שלו.

ניתן להגדיר מערכות PSA תעשייתיות לדרישות שונות של טוהר חמצן, זרימה ולחץ.

ההבדל הבסיסי: חמצן מאוחסן לעומת חמצן שנוצר

הדרך הקלה ביותר להבין את ההבדל היא להסתכל מהיכן מגיע מלאי החמצן.

מערכת מבוססת צילינדר

מפעל חמצן חיצוני → צילינדרים → אחסון מקומי → צריכה

המתקן אוגר חמצן שנוצר במקום אחר.

מערכת מבוססת PSA

אוויר אטמוספרי → מחולל PSA → צריכה

המתקן מייצר חמצן במקום בו הוא נצרך.

המשמעות היא שמפעל PSA לא צריך לשמור על מלאי צילינדרים מספיק כדי לכסות את הצריכה היומית הרגילה.

במקום זאת, הצמח צריך:

כוח חשמלי אמין;

ציוד אוויר דחוס;

טיפול נכון באוויר;

ציוד ספיחה של PSA;

בקרות;

תַחזוּקָה;

ואגירת חמצן מתאימה.

מודל ההיצע משתנה אפוא מאחסון תלוי לוגיסטיאֶלדור תלוי ציוד.

ביקוש מתמשך הופך את קצב הזרימה לחשוב יותר מספירת צילינדרים

כאשר משווים בין שתי המערכות, הסתכלות רק על מספר הצילינדרים עלולה להטעות.

הפרמטר ההנדסי השימושי יותר הואקצב צריכת החמצן.

לְדוּגמָה:

דרישת חמצן=30 Nm³/h

פירוש הדבר שהמתקן דורש כ-30 מ"ק רגיל של חמצן בכל שעה בתנאי הייחוס שצוינו.

במהלך תקופה של 24 שעות:

30 × 24=720 ננומטר³ ליום

אין זו המלצה לגודל צמח מסוים; זה פשוט ממחיש מדוע ביקוש מתמשך משנה את חישוב ההיצע.

מערכת צילינדרים חייבת לספק מספיק חמצן מאוחסן כדי לכסות את הצריכה הזו בין משלוחים.

מערכת PSA במקום זאת זקוקה ליכולת ייצור מספקת כדי לייצר חמצן בקצב הדרוש בקירוב, עם התאמה מתאימה לביקוש שיא, תחזוקה ויתירות.

לכן, בחירת צמחי חמצן צריכה להתחיל ב:

ביקוש ממוצע + ביקוש שיא + לוח זמנים תפעולי + דרישת מילואים

במקום פשוט לשאול:

"בכמה צילינדרים אנחנו משתמשים כרגע?"

מדוע לוגיסטיקת צילינדר הופכת חשובה באתרים מרוחקים

אספקת הצילינדר תלויה במידה רבה בהובלה.

ניתן לנהל זאת באזורי תעשייה עירוניים שבהם ספקי חמצן נמצאים בקרבת מקום.

המצב יכול להיות שונה מאוד עבור:

מחנות כרייה מרוחקים;

מתקנים בים;

בתי חולים כפריים;

חוות חקלאות ימיות מבודדות;

מתקנים תעשייתיים מדבריים;

מתקני אי;

ואתרי בנייה זמניים.

נתיב מסירה עשוי לכלול הובלה בכבישים בינעירוניים או שלבים לוגיסטיים מרובים.

כל הפרעה יכולה להשפיע על זמינות החמצן.

מפעל PSA מפחית את התדירות של אספקת חמצן חיצונית מכיוון שחומר ההזנה העיקרי שלו הוא אוויר הסביבה.

עבור מתקנים מרוחקים, זה יכול להיות שיקול תפעולי מרכזי.

זה לא אומר שהלוגיסטיקה החיצונית נעלמת לחלוטין.

האתר עדיין זקוק לחלקי חילוף, חומרי תחזוקת מדחסים, מסננים וחומרים מתכלים אחרים.

אבל החמצן עצמו כבר לא צריך להיות מועבר לאתר עבור כל מחזור חידוש.

PSA Oxygen מספק יצירה מתמשכת, חמצן לא בלתי מוגבל

לעיתים קרובות מתעלמים מהבחנה טכנית חשובה.

צמח חמצן PSA עושה זאתלֹאחמצן ממוצע זמין ללא קשר לתנאי ההפעלה.

הגנרטור דורש:

כוח חשמלי;

להאכיל אוויר;

איכות אוויר תקינה;

לחץ הפעלה מתאים;

שסתומי ספיחה מתפקדים;

קירור מתאים;

ותחזוקה שוטפת.

אם המדחס מפסיק, מחולל החמצן PSA לא יכול להמשיך לייצר חמצן ללא הגבלת זמן.

אם הספק מופסק, ייצור החמצן גם מפסיק אלא אם כן למערכת יש מקור כוח גיבוי או רזרבת חמצן מאוחסנת.

זו הסיבה שמערכת חמצן אמינה לא צריכה להיות פשוט:

PSA → תהליך

עבור יישומים קריטיים, סידור חזק יותר עשוי להיות:

PSA → מאגר חמצן → תהליך

עִם:

צילינדרים לגיבוי ← אספקת חירום

הנחיית ארגון הבריאות העולמית מדגישה באופן דומה כוח אמין, תחזוקה וחמצן גיבוי עבור מערכות מבוססות PSA.

התצורה החזקה ביותר היא לרוב PSA + צילינדרים

ההשוואה לא תמיד צריכה להיות:

PSA או צילינדרים

עבור יישומי דרישה רציפה קריטית, הארכיטקטורה הטובה יותר עשויה להיות:

PSA כמקור ראשי + צילינדרים כגיבוי

במהלך פעולה רגילה:

PSA → הפצת חמצן → תהליך

במהלך תחזוקה של PSA או הפסקת חשמל:

צילינדרים גיבוי ← ויסות לחץ ← תהליך

זה יוצר יתירות מקור.

מפעל PSA מטפל בעומס הבסיס המתמשך, בעוד שהצילינדרים מכסים:

סטארט-אפ;

תַחזוּקָה;

מצבי חירום;

שיא הביקוש הזמני;

והשבתות בלתי צפויות של PSA.

זה רלוונטי במיוחד עבור מערכות חמצן רפואיות, שבהן להפרעה בחמצן יכולות להיות השלכות מיידיות.

ארגון הבריאות העולמי וההנחיות הקשורות למערכת החמצן מזהים מספר מקורות חמצן וממליצים על סידורי גיבוי במקום להסתמך על מקור יחיד לשירותים קריטיים.

צנרת ישירה משנה את הכלכלה של חלוקת חמצן

מפעל חמצן PSA יכול לספק חמצן ישירות דרך צינור.

המערכת יכולה להיות:

PSA ← מיכל מאגר ← ויסות לחץ ← כותרת חמצן ראשית ← משתמשי קצה

זה מבטל טיפול ידני חוזר בצילינדר בכל נקודת שימוש.

צנרת ישירה שימושית במיוחד כאשר צרכני חמצן נייחים.

דוגמאות כוללות:

מחלקות בית חולים;

כורי שפכים;

מיכלים לחקלאות ימית;

כורים תעשייתיים;

מיכלי עיבוד מתכות;

וציוד ייצור מרכזי.

PATH מציין כי מפעלים לייצור חמצן יכולים לספק חמצן דרך צנרת או באמצעות מילוי צילינדר, וכי מערכות חמצן בתפזורת בצנרת יכולות להיות יתרון לזמינות חמצן רציפה.

עבור מתקן קבוע, זה יכול להפוך את מערכת החמצן להרבה יותר קלה לאוטומציה.

למילוי צילינדר יש עדיין תפקיד חשוב

PSA אינו מבטל את התועלת של צילינדרים.

מפעל PSA יכול להיות מצויד במגבר חמצן וסעפת מילוי צילינדר.

התצורה הופכת:

PSA → מאגר חמצן → בוסטר מדחס → סעפת מילוי → צילינדרים

זה מאפשר למתקן לייצר חמצן באופן מקומי תוך שמירה על צילינדרים עבור:

צוותים רפואיים ניידים;

מתקני לווין;

אזורי עבודה מרוחקים;

תגובת חירום;

אחסון גיבוי;

ותחבורה למשתמשים סמוכים.

תיעוד של ארגון הבריאות העולמי מתאר במפורש מפעלי חמצן של PSA כמסוגלים לספק חמצן ישירות באמצעות צינור או, עם מדחס מאיץ, מילוי מחדש של צילינדרים לצורך הפצה או גיבוי.

לכן, PSA וצילינדרים יכולים לתפקד כטכנולוגיות משלימות.

טוהר החמצן אינו קריטריון הבחירה היחיד

טעות נפוצה היא השוואה בין מערכות המבוססות רק על טוהר החמצן.

עבור יישומים תעשייתיים מתמשכים, מספר פרמטרים חשובים באותה מידה:

לדוגמה, מערכת המייצרת חמצן בטוהר הנכון אך זרימה לא מספקת אינה יכולה לתמוך בתהליך.

כמו כן, מפעל PSA עם זרימה מספקת אך לחץ יציאה לא מספק עדיין עשוי לדרוש ציוד נוסף במורד הזרם.

דרישת חמצן רציפה דורשת התאמת קיבולת

אין לבחור בצמחי חמצן PSA פשוט לפי צריכת החמצן הממוצעת.

תהליך עשוי לכלול:

ביקוש ממוצע → 60 Nm³/h

אֲבָל:

שיא הביקוש → 80 Nm³/h

אם המפעל גודל בדיוק ל-60 ננומטר לשעה, הוא עלול להיאבק במהלך שיא פעולתו.

לעומת זאת, בחירה במפעל גדול מדי עלולה להכניס קיבולת ציוד מיותרת ותנאי הפעלה לא יעילים.

גישה טובה יותר היא לקבוע את פרופיל הביקוש המלא:

עומס בסיס

דרישת החמצן בפעולה רגילה.

עומס שיא

דרישת החמצן המקסימלית הצפויה.

עומס אתחול

דרישת החמצן במהלך אתחול התהליך.

עומס המתנה

דרישת החמצן שחייבת להישאר זמינה במהלך כשל חלקי בציוד.

עומס עתידי

דרישת חמצן נוספת צפויה לאחר הרחבה.

נתונים אלה מספקים את הבסיס להגדלת צמח PSA.

לאחסון צילינדר יש טביעת רגל פיזית

מערכות צילינדרים דורשות אזורי אחסון פיזיים.

המתקן זקוק לסידורים נפרדים עבור:

צילינדרים מלאים;

צילינדרים מחוברים;

צילינדרים ריקים;

צילינדרים מילואים;

טיפול בצילינדר;

וגישה לרכבי משלוח.

ככל שצריכת החמצן עולה, מספר הצילינדרים הנדרש יכול לגדול באופן משמעותי.

זה יכול ליצור בעיות עבור אתרים תעשייתיים קומפקטיים.

מפעל PSA מעביר חלק גדול מהמלאי הפיזי הזה מאחסון חמצן לציוד.

במקום לאחסן כמויות גדולות של בלוני חמצן, המתקן מאחסן את הציוד הדרוש להפקת חמצן.

זוהי אחת הסיבות לכך שיצור באתר יכול להיות אטרקטיבי כאשר הצריכה המתמשכת גבוהה.

למפעלי PSA יש דרישות תשתית משלהם

אין להפריז ביתרון השטח של PSA.

מפעל חמצן PSA שלם יכול לכלול:

מדחס אוויר;

מקלט אוויר;

מייבש אוויר;

מערכת סינון;

כלי ספיחה של PSA;

מיכל חיץ חמצן;

מנתח חמצן;

ארון בקרה;

ציוד קירור;

צַנֶרֶת;

ומגבר חמצן אופציונלי.

לכן, המפעל עדיין דורש אזור ציוד מתאים.

ההבדל הוא שטביעת הרגל היא בעיקרציוד ייצור, במקום מלאי גדול של גלילי חמצן דחוסים.

עבור מפעלי PSA במכולות, ניתן לשלב רבים מהרכיבים הללו במארז נייד.

ספק כוח הופך לגורם מפתח עבור PSA

צילינדרים יכולים להמשיך לספק חמצן במהלך הפסקת חשמל, בתנאי שמלאי הצילינדרים נשאר זמין ומערכת הוויסות במורד הזרם יכולה לפעול.

מחולל PSA אינו יכול לייצר חמצן ללא חשמל.

זהו אחד ההבדלים החשובים ביותר בין שתי הטכנולוגיות.

עבור יישום קריטי, מהנדסים צריכים אפוא להעריך:

כוח רגיל ← כוח גיבוי ← רזרבת חמצן מאוחסנת

במקום להתייחס למחולל PSA כמקור היחיד.

סידורי גיבוי אפשריים כוללים:

גנרטורים המתנה;

הזנות כוח כפולות;

מערכות UPS לבקרות;

אחסון חיץ חמצן;

וצילינדרים לגיבוי.

התצורה המתאימה תלויה עד כמה קריטית אספקת חמצן ללא הפרעה לתהליך.

תחזוקת PSA שונה מהחלפת צילינדר

מערכות צילינדר דורשות בעיקר ניהול לוגיסטי.

הפעילויות המרכזיות כוללות:

בדיקת לחץ צילינדר;

החלפת צילינדרים;

בדיקת סעפות;

ניטור לוחות זמנים של משלוחים;

ושמירה על הרגולטורים.

מערכות PSA דורשות תחזוקת ציוד.

מרכיבים חשובים כוללים:

מַדחֵס

המדחס הוא אחת המערכות המכניות העיקריות ודורש בדיקה ותחזוקה מתוכננת.

טיפול באוויר

מסננים ומייבשים חייבים לשמור על איכות אוויר הזנה הנדרשת.

שסתומי PSA

שסתומי החלפה אוטומטיים פועלים שוב ושוב במהלך מחזורי PSA ודורשים ניטור.

מסננת מולקולרית

יש להגן על הסופח מפני זיהום שמן ולחות.

מנתח חמצן

ניטור ריכוזי החמצן חשוב לאימות איכות גז המוצר.

מערכת בקרה

יש לבדוק את PLC, חיישנים, אזעקות ופונקציות כיבוי אוטומטי מעת לעת.

הפילוסופיה המבצעית משתנה אפוא מניהול מלאי גזאֶלניהול ציוד.

מה מתאים יותר לבתי חולים?

עבור בתי חולים, התשובה תלויה במידה רבה בדרישת חמצן ובתשתית.

מתקן קטן עם צריכה נמוכה יחסית עשוי להסתמך בעיקר על צילינדרים או רכזי חמצן.

בית חולים גדול יותר עם דרישת חמצן מתמשכת יכול להשתמש במפעל PSA באתר המחובר לצינור גז רפואי.

ארגון הבריאות העולמי מכיר במפעלי PSA כמקור לחמצן רפואי וקובע שניתן להזרים חמצן ישירות לאזורים קליניים או להשתמש בו למילוי מחדש של צילינדרים עם מערכת בוסטר מתאימה.

עם זאת, עבור יישומים רפואיים קריטיים, יש לשלב PSA בדרך כלל עם מקור חמצן גיבוי מתאים.

המטרה היא לא רק לייצר חמצן בזול.

המטרה היא לשמורזמינות רציפה, איכות מאומתת, לחץ מתאים והפצה אמינה.

מה מתאים יותר לכרייה?

ליישומי כרייה יש לעתים קרובות בסיס חזק לייצור חמצן באתר כאשר דרישת החמצן מתמשכת.

יישומים אפשריים כוללים:

שטיפה;

חמצון מתכותי;

טיפול בשפכים;

שירותי רפואת חירום;

ויישומי תהליך אחרים.

מכרה מרוחק עשוי להיות במרחק כמה מאות קילומטרים מספק הגז התעשייתי הקרוב ביותר.

בתנאים כאלה, הובלת צילינדרים ברציפות יכולה להכניס מורכבות לוגיסטית משמעותית.

ניתן להתקין מפעל חמצן PSA במכולות קרוב לאזור התהליך ולספק חשמל ממערכת השירות של המכרה.

אם הפרויקט הוא זמני, תצורת המכולה מספקת גם אפשרות של רילוקיישן כאשר פעולת הכרייה זזה או מתרחבת.

מה מתאים יותר לחקלאות מים?

חקלאות המים מציגה הבחנה ברורה נוספת.

דגים ושרימפס דורשים חמצן מומס במי התרבית.

הביקוש לחמצן עשוי להימשך לאורך כל מחזור הייצור ויכול לגדול כאשר:

צפיפות הגרב עולה;

עליות ביומסה;

שינויים בטמפרטורת המים;

עוצמת האכלה עולה;

או פעילות הסינון הביולוגי עולה.

מערכת מיכלי חמצן יכולה לעבוד עבור מיכלים קטנים או שימוש חירום.

עבור מערכות חקלאות ימיות גדולות יותר או חוות אינטנסיביות, ייצור חמצן מתמשך יכול להיות מעשי יותר.

מערכת PSA יכולה לספק חמצן ישירות למכשיר חמצון, קונוס, מפזר או כור חמצן.

המערכת הופכת:

PSA → מאגר חמצן → בקרת זרימה → ציוד חמצן → מי תרבות

זה מאפשר אספקת חמצן לעקוב אחר דרישת החמצן המומס בפועל.

מה מתאים יותר לטיפול בשפכים?

לטיפול בשפכים יש לרוב דרישת חמצן מתמשכת מכיוון שתהליכים ביולוגיים אירוביים תלויים בחמצן.

הפרעה באספקת החמצן יכולה להשפיע על רמות החמצן המומס והפעילות הביולוגית.

עבור מערכות קטנות יותר, מפוחי אוויר אטמוספריים עשויים כבר לספק מספיק חמצן.

עבור יישומים עם דרישת חמצן גבוהה יותר, העשרת חמצן יכולה לשפר את העברת החמצן.

מערכת PSA יכולה לספק חמצן ברציפות:

PSA → חלוקת חמצן → מערכת אוורור/הזרקה → כור ביולוגי

השיקול המרכזי אינו האם חמצן PSA טוב יותר מאוויר מטבעו.

זה האם מערכת האוורור הקיימת יכולה להעביר ביעילות את החמצן הנדרש בתנאי שפכים בפועל.

השוואה מעשית

הטבלה מראה מדוע אין מנצח אוניברסלי.

הבחירה הנכונה תלויה בפרופיל דרישת חמצן ותשתית האתר.

נקודת האיזון היא לא רק נפח חמצן

אין סף אוניברסלי לצריכת חמצן שבו PSA הופך לפתע טוב יותר מאשר צילינדרים.

ההחלטה תלויה במספר משתנים:

דרישת חמצן יומית × ימי פעולה × מרחק אספקה ​​× דרישת אחסון × דרישת אמינות

עבור מתקן קרוב לספק חמצן אמין, צילינדרים עשויים להישאר מעשיים גם עם צריכה מתונה.

עבור מתקן מרוחק עם גישה קשה לכביש, PSA עשוי להפוך לאטרקטיבי בדרישת חמצן נמוכה יותר.

באופן דומה, מתקן עם דרישות חמצן קריטיות ביותר עשוי לבחור במערכת היברידית גם כאשר צילינדרים לבדם מסוגלים מבחינה טכנית לעמוד בביקוש הממוצע.

הגישה הנכונה היא אפוא אהערכת מערכת כוללת, השוואה לא פשוטה של ​​מחיר יחידת חמצן.

ביקוש מתמשך מעדיף ארכיטקטורת מערכת שונה

כאשר צריכת החמצן רציפה, מערכת האספקה ​​צריכה להיות מתוכננת סביב המשכיות התהליך.

ארכיטקטורה חזקה עשויה להיראות כך:

מחולל חמצן PSA

↓

מיכל מאגר חמצן

↓

ויסות לחץ

↓

כותרת חמצן ראשית

↓

מעבד משתמשים

עִם:

צילינדרים לגיבוי

↓

סעפת חירום

וכן, למילוי צילינדר בלחץ גבוה:

PSA → מאגר → בוסטר → סעפת מילוי

ארכיטקטורה זו מפרידה בין שלוש פונקציות:

דוֹר

חציצה והפצה

גיבוי

זה בדרך כלל אמין יותר מאשר להתייחס למחולל החמצן או לבנק הצילינדרים כרכיב בודד מבודד.

ההחלטה צריכה להתחיל בשבע השאלות הללו

לפני בחירת צילינדרים או מפעל חמצן PSA, על המהנדסים לקבוע:

מהי זרימת החמצן הממוצעת?

הביעו את הדרישה ביחידה עקבית כגון Nm³/h.

מהי שיא הזרימה?

קבע את דרישת החמצן המקסימלית הצפויה במקום להסתמך רק על הממוצע.

כמה שעות ביום צורכים חמצן?

תהליך הפועל 2 שעות ביממה שונה מהותית מאחד הפועל 24 שעות ביממה.

עד כמה אמינה אספקת החמצן לאתר?

קחו בחשבון מרחק, כבישים, מזג אוויר, נוהלי גבול וזמן תגובה של הספק.

האם יש חשמל אמין?

PSA דורש כוח עבור דחיסה וציוד עזר.

האם נדרש חמצן ישירות או בגלילים?

זה קובע אם המערכת זקוקה לרשת הפצה, בוסטר או סעפת מילוי צילינדר.

מה קורה אם ייצור החמצן נפסק?

התשובה קובעת את קיבולת המילואים והיתירות הנדרשת.

פסק דין סופי: צילינדרים או PSA?

אם דרישת החמצן היאקטן, לסירוגין, נייד או מוכוון חירום, גלילי חמצן הם לרוב הפתרון הפשוט יותר.

אם דרישת החמצן היארציף, גבוה יחסית, צפוי, וממוקם באתר עם כוח אמין, צמח חמצן PSA הוא לעתים קרובות המקור העיקרי המתאים יותר.

עבור יישומים קריטיים, הפתרון החזק ביותר הוא לעתים קרובות:

מפעל חמצן PSA + מאגר חמצן + גלילי גיבוי

מפעל ה-PSA מטפל בדרישת הבסיס המתמשכת, בעוד שצילינדרים מספקים כיסוי חירום במהלך תחזוקה, הפסקת חשמל, הפעלה או שיאים בלתי צפויים של צריכת חמצן.

ניתן אפוא לסכם את ההבדל המהותי כך:

צילינדרים אוגרים חמצן המיוצר במקום אחר. צמחי PSA מייצרים חמצן היכן שהוא נחוץ.

עבור דרישת חמצן מתמשכת, ההבחנה הזו הופכת חשובה יותר ויותר. מערכת מבוססת צילינדר חייבת לנהל באופן רציףמלאי ומשלוח, בעוד שמערכת מבוססת PSA חייבת לנהל באופן רציףכוח, אוויר דחוס, ביצועי ציוד ותחזוקה.

אף גישה לא מבטלת אחריות מבצעית. הם פשוט מטילים את האחריות הזו בחלקים שונים של שרשרת אספקת החמצן.

עבור מתקנים שבהם חמצן הוא אכלי עזר לתהליכים 24 שעות ביממה, ייצור PSA באתר מספק דרך להפוך את אספקת החמצן מפעולת משלוח חוזרת למערכת ייצור משולבת. בשילוב עם גלילי חציצה, ניטור, יתירות וגיבוי מתאימים, זה יכול לספק ארכיטקטורה עמידה יותר לדרישת חמצן מתמשכת ארוכת טווח.