Οξυγόνο PSAπου χρησιμοποιείται στην κατασκευή γυαλιού καθορίζεται συνήθως από τη συγκέντρωση οξυγόνου, τη ροή, την πίεση εξόδου, την περιεκτικότητα σε υγρασία και τα όρια ρύπων και όχι μόνο από την καθαρότητα. Στην καύση γυαλιού εμπλουτισμένου σε οξυγόνο, η συγκέντρωση οξυγόνου περίπου 90-95% λαμβάνεται υπόψη, αλλά η απαιτούμενη τιμή εξαρτάται από τη διάταξη του καυστήρα, το καύσιμο, τη θερμοκρασία του κλιβάνου, τον ρυθμό έγχυσης οξυγόνου και εάν το οξυγόνο αναμιγνύεται με τον αέρα καύσης ή παρέχεται ως το κύριο οξειδωτικό. Η προδιαγραφή της προμήθειας θα πρέπει επομένως να συνδέει την καθαρότητα του οξυγόνου με τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας του κλιβάνου αντί να επιλέγει την υψηλότερη διαθέσιμη συγκέντρωση.
Γιατί η παραγωγή γυαλιού χρησιμοποιεί οξυγόνο PSA;
Ένας γυάλινος κλίβανος καίει καύσιμο μέσα σε έναν θάλαμο καύσης για να μεταφέρει θερμότητα στη γυάλινη παρτίδα και το λιωμένο γυαλί. Όταν παρέχεται αέρας καύσης, το άζωτο εισέρχεται στον κλίβανο μαζί με το οξυγόνο επειδή ο ατμοσφαιρικός αέρας περιέχει μεγάλο κλάσμα αζώτου. Αυτό το άζωτο δεν συμμετέχει στην καύση, αλλά θερμαίνεται μέσα στον κλίβανο και φεύγει μέσω του συστήματος εξάτμισης.
A Οξυγόνο PSAΗ γεννήτρια διαχωρίζει το οξυγόνο από τον πεπιεσμένο αέρα χρησιμοποιώντας προσροφητικά στρώματα μοριακού κόσκινου. Κατά το στάδιο της προσρόφησης, το μοριακό κόσκινο διατηρεί κατά προτίμηση άζωτο ενώ το εμπλουτισμένο με οξυγόνο αέριο διέρχεται προς την έξοδο του προϊόντος. Στη συνέχεια, η γεννήτρια αλλάζει κλίνες και αναγεννά το κορεσμένο προσροφητικό μειώνοντας την πίεση. Το προκύπτον ρεύμα οξυγόνου μπορεί να εγχυθεί σε καυστήρες ή να αναμιχθεί με αέρα καύσης πριν εισέλθει στον κλίβανο.
Ο πρακτικός στόχος επομένως δεν είναι απλώς η παραγωγή οξυγόνου σε μια συγκεκριμένη συγκέντρωση. Το σύστημα πρέπει να παρέχει ελεγχόμενη ροή οξυγόνου στον κλίβανο διατηρώντας παράλληλα την πίεση και τη σύνθεση αερίου που απαιτείται από τον καυστήρα.
Ποια καθαρότητα οξυγόνου θεωρείται κανονικά για γυάλινους φούρνους;
Για καύση εμπλουτισμένη με οξυγόνο,Οξυγόνο PSAσυνήθως παρέχεται στο κατά προσέγγιση εύρος των90–95% O₂, ανάλογα με τη διαμόρφωση του PSA και την εφαρμογή του κλιβάνου. Αυτή η σειρά δεν πρέπει να αντιμετωπίζεται ως καθολικό πρότυπο για τη βιομηχανία γυαλιού, επειδή διαφορετικά σχέδια κλιβάνων χρησιμοποιούν διαφορετικές συνθέσεις οξειδωτικών.
Για παράδειγμα, ένας φούρνος που χρησιμοποιεί οξυγόνο μόνο για τον εμπλουτισμό του αέρα καύσης μπορεί να δεχτεί κάτι διαφορετικόΟξυγόνο PSAσυγκέντρωση από έναν κλίβανο οξυ-καυσίμου στον οποίο το οξυγόνο αποτελεί το κύριο οξειδωτικό. Η ίδια καθαρότητα προϊόντος PSA μπορεί επίσης να δημιουργήσει διαφορετικές συνθήκες καύσης όταν αλλάζουν ο ρυθμός ροής οξυγόνου και η ροή καυσίμου.
| Παράμετρος οξυγόνου PSA | Μηχανική Θεώρηση |
|---|---|
| Συγκέντρωση οξυγόνου | Καθορίζει το κλάσμα O2 που εισέρχεται στο σύστημα καύσης |
| Ροή οξυγόνου | Καθορίζει πόσο οξυγόνο μπορεί να τροφοδοτηθεί στους καυστήρες |
| Πίεση εξόδου | Πρέπει να ταιριάζει με τις απαιτήσεις σωληνώσεων οξυγόνου, βαλβίδων ελέγχου και εισόδου καυστήρα |
| Υγρασία | Επηρεάζει την ποιότητα του προϊόντος-αερίου και τις συνθήκες του εξοπλισμού κατάντη |
| Μόλυνση λαδιού | Πρέπει να ελέγχεται από το σχεδιασμό του συμπιεστή και του φιλτραρίσματος |
| Μόλυνση σωματιδίων | Απαιτεί κατάλληλο φιλτράρισμα εισόδου και κατάντη |
| Διακύμανση φορτίου | Καθορίζει τις απαιτήσεις χωρητικότητας γεννήτριας και buffer |
| Παρακολούθηση οξυγόνου | Ανιχνεύει αποκλίσεις συγκέντρωσης κατά τη λειτουργία |
Για την προμήθεια, η απαιτούμενη προδιαγραφή θα πρέπει επομένως να αναφέρει και τα δύοσυγκέντρωση οξυγόνου και ικανότητα παροχής οξυγόνου. Ένας αριθμός καθαρότητας χωρίς απαίτηση ροής δεν καθορίζει τη χρησιμοποιήσιμη παροχή οξυγόνου.
Πώς η καθαρότητα του οξυγόνου αλλάζει την καύση του κλιβάνου;
Η συγκέντρωση οξυγόνου αλλάζει την ποσότητα του αζώτου που εισέρχεται στη ζώνη καύσης. Όταν το οξυγόνο PSA αντικαθιστά μέρος του αέρα καύσης, το οξειδωτικό περιέχει περισσότερο οξυγόνο και λιγότερο άζωτο από τον συνηθισμένο αέρα.
Στη συνέχεια, ο καυστήρας του κλιβάνου λαμβάνει διαφορετική σύνθεση αερίου στην ίδια είσοδο καυσίμου. Αυτό μπορεί να αλλάξει τη θερμοκρασία της φλόγας, τον όγκο της φλόγας, την ποσότητα των καυσαερίων και τις συνθήκες μεταφοράς θερμότητας. Το πραγματικό αποτέλεσμα εξαρτάται από τη γεωμετρία του καυστήρα, τον τύπο καυσίμου, τη θέση έγχυσης οξυγόνου και τη θερμοκρασία λειτουργίας του κλιβάνου.
Για παράδειγμα, εάν το οξυγόνο PSA εγχέεται ανάντη ενός καυστήρα αέρα-καυσίμου, το οξυγόνο αναμιγνύεται με τον αέρα καύσης πριν φτάσει στη ζώνη φλόγας. Εάν το οξυγόνο εισάγεται μέσω μιας ειδικής λόγχης οξυγόνου ή καυστήρα οξυγόνου, η ταχύτητα του αερίου, το σχέδιο ανάμειξης και η γεωμετρία της φλόγας καθορίζονται από τις ξεχωριστές διόδους οξυγόνου και καυσίμου.
Αυτή η διάκριση είναι σημαντική γιατίΤο 90% οξυγόνο που παρέχεται μέσω μιας διαμόρφωσης καυστήρα δεν παράγει την ίδια κατάσταση κλιβάνου με το 90% οξυγόνο που παρέχεται μέσω άλλης διαμόρφωσης.
Ποιες ακαθαρσίες πρέπει να ελέγχονται στο PSA Oxygen;
Το οξυγόνο PSA παράγεται από τον ατμοσφαιρικό αέρα, επομένως το σύστημα επεξεργασίας αέρα τροφοδοσίας επηρεάζει άμεσα την κατάσταση του προϊόντος οξυγόνου. Η μονάδα PSA δέχεται συνήθως πεπιεσμένο αέρα μετά από διήθηση, ψύξη και αφαίρεση υγρασίας.
Το άζωτο είναι το κύριο συστατικό που αφαιρείται από το μοριακό κόσκινο. Το υπολειμματικό άζωτο και αργό παραμένουν στη ροή του προϊόντος και μειώνουν τη μετρούμενη συγκέντρωση οξυγόνου.
Το απαιτούμενο υπολειμματικό επίπεδο εξαρτάται από τη συγκέντρωση οξυγόνου στόχου και τη διαδικασία καύσης. Ο αναλυτής οξυγόνου θα πρέπει να παρακολουθεί συνεχώς τη συγκέντρωση του προϊόντος αντί να βασίζεται μόνο σε μετρήσεις έναρξης λειτουργίας.
Ο πεπιεσμένος αέρας περιέχει υγρασία. Εάν το νερό φτάσει στις κλίνες προσρόφησης σε υπερβολικές ποσότητες, μπορεί να καταλάβει θέσεις προσρόφησης και να παρεμποδίσει το διαχωρισμό του αζώτου.
Επομένως, το τμήμα επεξεργασίας αέρα περιλαμβάνει συνήθως έναν μεταψύκτη, αφαίρεση συμπυκνώματος, φίλτρα και ένα κατάλληλο στάδιο στεγνώματος. Η ακριβής απαίτηση σημείου δρόσου εξαρτάται από τον σχεδιασμό του προσροφητικού PSA και του εξοπλισμού.
Το λάδι από έναν λιπασμένο συμπιεστή μπορεί να εισέλθει στη γραμμή πεπιεσμένου αέρα εάν ο διαχωρισμός και το φιλτράρισμα είναι ανεπαρκείς. Η μόλυνση από λάδι μπορεί να επηρεάσει το μοριακό κόσκινο και τον εξοπλισμό οξυγόνου κατάντη.
Ο τύπος συμπιεστή, τα φίλτρα συγχώνευσης, το φιλτράρισμα με ενεργό άνθρακα και το διάστημα συντήρησης θα πρέπει επομένως να προσδιορίζονται μαζί με το σύστημα PSA.
Η σκόνη και τα σωματίδια μέσων φίλτρου μπορούν να εισέλθουν στις βαλβίδες και στα δοχεία προσρόφησης εάν δεν διατηρείται η διήθηση εισόδου. Η παρακολούθηση διαφορικής πίεσης μεταξύ των φίλτρων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό του φορτίου του φίλτρου προτού περιορίσει την παροχή αέρα.
Ποια είναι τα κύρια εξαρτήματα ενός συστήματος οξυγόνου PSA για την παραγωγή γυαλιού;
Ένα σύστημα οξυγόνου PSA δεν είναι ένα ενιαίο δοχείο διαχωρισμού. Αποτελείται από πολλά συστατικά που ελέγχουν την επεξεργασία αέρα τροφοδοσίας, την προσρόφηση, την αναγέννηση, την αποθήκευση οξυγόνου και την παράδοση του προϊόντος.
Ο συμπιεστής παρέχει ατμοσφαιρικό αέρα στο σύστημα PSA στην πίεση που απαιτείται από τον κύκλο προσρόφησης. Η χωρητικότητα του συμπιεστή πρέπει να καλύπτει τη ζήτηση αέρα τροφοδοσίας PSA στην απαιτούμενη πίεση λειτουργίας.
Τα φίλτρα, οι ψύκτες, οι διαχωριστές συμπυκνωμάτων και οι ξηραντήρες αφαιρούν το λάδι, το υγρό νερό και τα σωματίδια πριν εισέλθει ο πεπιεσμένος αέρας στα δοχεία προσρόφησης.
Τα δοχεία προσρόφησης περιέχουν υλικό μοριακού κόσκινου που προσροφά κατά προτίμηση άζωτο από πεπιεσμένο αέρα. Αέριο εμπλουτισμένο με οξυγόνο διέρχεται μέσω της κλίνης προς την πλευρά του προϊόντος.
Οι αυτόματες βαλβίδες εναλλάσσουν τα στάδια προσρόφησης και αναγέννησης μεταξύ των δοχείων. Ο χρονισμός της βαλβίδας καθορίζει τον κύκλο του PSA και επομένως επηρεάζει την ανάκτηση οξυγόνου και τη συγκέντρωση του προϊόντος.
Η δεξαμενή ρυθμιστή αποθηκεύει το οξυγόνο του προϊόντος και μειώνει τις βραχυπρόθεσμες διακυμάνσεις πίεσης και ροής μεταξύ της γεννήτριας PSA και του κλιβάνου.
Ένας αναλυτής οξυγόνου μετρά τη συγκέντρωση προϊόντος-αερίου. Το σύστημα ελέγχου μπορεί να δημιουργήσει συναγερμό ή να αλλάξει τις συνθήκες λειτουργίας όταν η συγκέντρωση οξυγόνου πέσει εκτός του καθορισμένου εύρους.
Ρυθμιστές, βαλβίδες ελέγχου, πομποί πίεσης και ροόμετρα ελέγχουν την παροχή οξυγόνου από τη γεννήτρια στο σύστημα διανομής του κλιβάνου.
Πώς συνδέεται η παροχή οξυγόνου PSA σε έναν γυάλινο φούρνο;
Η οδός παροχής οξυγόνου ακολουθεί συνήθως μια ακολουθία παρόμοια με:
Ατμοσφαιρικός αέρας → συμπιεστής → διήθηση και ξήρανση → κλίνες προσρόφησης PSA → ρυθμιστικό διάλυμα οξυγόνου → αναλυτής οξυγόνου → ρύθμιση πίεσης → έλεγχος ροής → καυστήρας/σύστημα έγχυσης οξυγόνου → φούρνος γυαλιού
Κάθε τμήμα εκτελεί μια διαφορετική μηχανική λειτουργία.
Ο συμπιεστής δημιουργεί πίεση τροφοδοσίας-αέρα. Η προεπεξεργασία απομακρύνει τους ρύπους. Οι κλίνες PSA διαχωρίζουν το άζωτο από το οξυγόνο. Το buffer tank σταθεροποιεί τις βραχυπρόθεσμες αλλαγές ζήτησης. Ο αναλυτής επαληθεύει τη συγκέντρωση οξυγόνου. Έλεγχοι πίεσης και ροής στη συνέχεια παραδίδουν το αέριο στον κλίβανο στην απαιτούμενη κατάσταση λειτουργίας.
Ο αγωγός οξυγόνου θα πρέπει επίσης να σχεδιαστεί γύρω από τον πραγματικό ρυθμό ροής και την πτώση πίεσης. Η διάμετρος του σωλήνα, το μέγεθος της βαλβίδας, τα εξαρτήματα και η χωρητικότητα του ρυθμιστή δεν πρέπει να επιλέγονται μόνο σύμφωνα με τη σύνδεση εξόδου PSA.
Πώς πρέπει οι κατασκευαστές γυαλιού να προσδιορίζουν την απαιτούμενη χωρητικότητα οξυγόνου PSA;
Η χωρητικότητα θα πρέπει να υπολογίζεται από την κανονική και τη μέγιστη ζήτηση οξυγόνου του κλιβάνου.
Ένας πρακτικός υπολογισμός πρέπει να λάβει υπόψη:
αριθμός καυστήρων × ζήτηση οξυγόνου ανά καυστήρα × φορτίο λειτουργίας × συντελεστής ζήτησης αιχμής
Ο υπολογισμός θα πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη τις αλλαγές στην παραγωγή. Ένας κλίβανος μπορεί να λειτουργεί με μία απαίτηση οξυγόνου κατά τη διάρκεια της κανονικής τήξης και να απαιτεί διαφορετική ροή κατά την εκκίνηση, τις αλλαγές του ρυθμού παραγωγής, τη ρύθμιση του καυστήρα ή τη λειτουργία εμπλουτισμού με οξυγόνο.
Εάν η γεννήτρια PSA έχει μέγεθος μόνο σύμφωνα με τη μέση κατανάλωση, η συγκέντρωση οξυγόνου του προϊόντος ή η πίεση εξόδου μπορεί να μειωθεί όταν ο κλίβανος φτάσει στη ζήτηση αιχμής.
Μια δεξαμενή προσωρινής αποθήκευσης μπορεί να μειώσει τις διακυμάνσεις μικρής διάρκειας, αλλά δεν μπορεί να αντισταθμίσει επ' αόριστον μια γεννήτρια PSA μικρού μεγέθους. Επομένως, η χωρητικότητα της γεννήτριας πρέπει να αντιστοιχεί στη συνεχή απαίτηση οξυγόνου, ενώ ο όγκος αποθήκευσης χειρίζεται βραχυπρόθεσμες αλλαγές.
Τι πρέπει να ελέγχουν οι αγοραστές πριν παραγγείλουν μια γεννήτρια οξυγόνου PSA για γυαλί;
Μια τεχνική προδιαγραφή προμήθειας πρέπει να περιλαμβάνει τις ακόλουθες πληροφορίες:
| Στοιχείο προμήθειας | Πληροφορίες για επιβεβαίωση |
|---|---|
| Τύπος φούρνου | Αναγεννητική, ανάκτηση, οξυ-καύσιμο ή άλλη διαμόρφωση |
| Ποσοστό παραγωγής γυαλιού | Κανονική και μέγιστη παραγωγή |
| Καθαρότητα οξυγόνου | Απαιτούμενη συγκέντρωση και ανοχή O2 |
| Χωρητικότητα οξυγόνου | Κανονικό και μέγιστο Nm³/h |
| Πίεση οξυγόνου | Απαιτήσεις εξόδου γεννήτριας και εισόδου κλιβάνου |
| Καύσιμα | Φυσικό αέριο, υγραέριο, πετρέλαιο ή άλλο καύσιμο |
| Διαμόρφωση καυστήρα | Αέρα-καύσιμο, εμπλουτισμένο με οξυγόνο, οξυγόνο-καύσιμο ή μικτή διάταξη |
| Έγχυση οξυγόνου | Κύριο οξειδωτικό, γραμμή εμπλουτισμού, λόγχη ή θύρα καυστήρα |
| Ποιότητα τροφοδοσίας-αέρα | Όρια πετρελαίου, νερού, σωματιδίων και σημείου δρόσου |
| Όγκος buffer | Απαιτείται για την απορρόφηση των βραχυπρόθεσμων μεταβολών της ζήτησης |
| Παρακολούθηση | Συγκέντρωση οξυγόνου, πίεση, ροή και συναγερμοί |
| Προϋποθέσεις εγκατάστασης | Θερμοκρασία περιβάλλοντος, εξαερισμός, διαθέσιμη επιφάνεια δαπέδου και συνδέσεις κοινής ωφέλειας |
| Συντήρηση | Αντικατάσταση φίλτρου, επιθεώρηση βαλβίδας, βαθμονόμηση αναλυτή και σέρβις προσροφητικών |
Ο χειριστής του κλιβάνου θα πρέπει να παρέχει αυτές τις συνθήκες πριν διαμορφωθεί το μέγεθος της γεννήτριας οξυγόνου PSA. Διαφορετικά, ο προμηθευτής μπορεί να επιλέξει μόνο εξοπλισμό με βάση την ονομαστική καθαρότητα οξυγόνου και την εκτιμώμενη ροή, η οποία μπορεί να μην αντιπροσωπεύει το πραγματικό φορτίο του κλιβάνου.
Γιατί να επιλέξετε το NEWTEK για την κατασκευή γεννητριών οξυγόνου PSA;
NEWTEKαναπτύσσει και προμηθεύει επιτόπιο εξοπλισμό παραγωγής αερίου, συμπεριλαμβανομένωνΓεννήτριες οξυγόνου PSA, Γεννήτριες Αζώτου PSA, Αρθρωτές εγκαταστάσεις οξυγόνου. Αυτή η σειρά προϊόντων επιτρέπει την επιλογή της διαμόρφωσης παραγωγής αερίου σύμφωνα με την απαιτούμενη χωρητικότητα, τον χώρο εγκατάστασης, την πίεση αερίου και τις συνθήκες λειτουργίας.
NEWTEK'sΗ διαδικασία του έργου καλύπτει την τεχνολογική έρευνα, τον μηχανολογικό σχεδιασμό, την κατασκευή συσκευών, τη δοκιμή εγκατάστασης και την εξυπηρέτηση μετά την πώληση. Κατά τη διαμόρφωση του εξοπλισμού, η χωρητικότητα οξυγόνου, η καθαρότητα, η πίεση εκκένωσης, η θερμοκρασία τοποθεσίας, η υγρασία και οι ηλεκτρικές συνθήκες μπορούν να ληφθούν υπόψη μαζί με το σχεδιασμό του συστήματος PSA. Το δημοσιευμένο εύρος της γεννήτριας οξυγόνου είναι 1–300 Nm³/h, με καθαρότητα οξυγόνου να αναφέρεται στο 93%±3%, ρυθμιζόμενη πίεση οξυγόνου 0,01–0,5 MPa και σημείο δρόσου οξυγόνου από -40 μοίρες έως -75 μοίρες ατμοσφαιρικό σημείο δρόσου.
Για την κατασκευή και την παράδοση, η NEWTEK συνδυάζει τον εξοπλισμό προσρόφησης PSA με την επεξεργασία αέρα, την αυτόματη εναλλαγή βαλβίδων, την παρακολούθηση οξυγόνου, τον έλεγχο πίεσης και τις λειτουργίες επικοινωνίας του συστήματος. Διατίθενται επιλογές επικοινωνίας Modbus, Profibus Fieldbus και Ethernet για τη σύνδεση του εξοπλισμού παραγωγής αερίου με συστήματα παρακολούθησης και ελέγχου εγκαταστάσεων.
