البحر النيتروجيني يطفو ويغرق
يستخدم مولد النيتروجين المناخل الجزيئية الكربونية عالية الجودة كمواد ماصة ويستخدممبدأ الامتزاز سوينغ الضغطفي درجة حرارة الغرفة لفصل الهواء وإنتاج النيتروجين عالي النقاء.
عادة، اثنانأبراج الامتزازترتبط بالتوازي مع صمامات الهواء الداخلالتي تسيطر عليها PLCللعمل تلقائيًا، بالتناوب بين الامتزاز المضغوط والتجديد منخفض الضغط لإكمال فصل النيتروجين والأكسجين والحصول على النيتروجين عالي النقاء المطلوب.
(دعم البرامج والإدارة)لتوليد النيتروجين: يمكن لجزيئات الكربون أن تمتص الأكسجين والنيتروجين من الهواء في وقت واحد، وتزداد كمية الامتزاز مع زيادة الضغط. علاوة على ذلك،المناخل الجزيئية الكربونيةيمتص الأكسجين بسرعة كبيرة، حيث يصل إلى أكثر من 90% في حوالي دقيقة واحدة؛ بينما تبلغ كمية النيتروجين الممتز حوالي 5% فقط في هذا الوقت. ولذلك، فإن الامتزاز عند هذه النقطة هو في الغالب الأكسجين، والباقي هو في الغالب النيتروجين.
يتم تحقيق سير عمل مولد النيتروجين من خلالوحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)التحكم في ثلاثة صمامات لولبية تجريبية ذات موضعين وخمسة اتجاهات، والتي بدورها تتحكم في فتح وإغلاق ثمانية صمامات لخطوط الأنابيب الهوائية. تتحكم صمامات الملف اللولبي التجريبية ذات الموضعين وخمسة اتجاهات في حالات الشفط اليسرى، والمساواة، وحالات الشفط اليمنى، على التوالي. يتم تخزين تسلسل التوقيت لهذه الحالات في PLC. في حالة انقطاع التيار الكهربائي، يتم توصيل الغاز الدليلي من جميع صمامات الملف اللولبي التجريبية ذات الموضعين وخمسة اتجاهات إلى المنافذ المغلقة لصمامات خطوط الأنابيب الهوائية. عندما تكون العملية في حالة الشفط اليسرى، يتم تنشيط صمام الملف اللولبي الذي يتحكم في الشفط الأيسر، ويقوم الغاز الدليلي بتوصيل منافذ الفتح لصمام مدخل الشفط الأيسر، وصمام مولد غاز الشفط الأيسر، وصمام العادم الأيمن، مما يتسبب في فتح هذه الصمامات الثلاثة واستكمال عملية الشفط اليسرى. في نفس الوقت، يحدث الامتزاز في برج الامتزاز الأيمن. عندما تكون العملية في حالة التعادل، يتم تنشيط صمام الملف اللولبي الذي يتحكم في المعادلة، ويتم إغلاق الصمامات الأخرى. يقوم الغاز الطيار بتوصيل منافذ فتح صمامات التعادل العلوية والسفلية، مما يؤدي إلى فتح هذين الصمامين واستكمال عملية المعادلة. عندما تكون العملية في حالة الشفط الأيمن، يتم تنشيط صمام الملف اللولبي الذي يتحكم في الشفط الأيمن، ويقوم الغاز الدليلي بتوصيل منافذ الفتح لصمام مدخل الشفط الأيمن، وصمام مولد غاز الشفط الأيمن، وصمام العادم الأيسر، مما يتسبب في فتح هذه الصمامات الثلاثة واستكمال عملية الشفط اليمنى. في نفس الوقت، يمتص برج الامتزاز الأيسر. في كل جزء من العملية، يجب إغلاق جميع الصمامات باستثناء تلك التي يجب أن تكون مفتوحة. لضمان تفريغ الأكسجين المنبعث من المنخل الجزيئي بسبب تقليل الضغط بالكامل في الغلاف الجوي، يتم استخدام غاز النيتروجين لتطهير برج الامتزاز الممتص من خلال صمام التدفق العكسي المفتوح عادة، مما يؤدي إلى نفخ الأكسجين خارج البرج. وتسمى هذه العملية بالتدفق العكسي، وتحدث في وقت واحد مع الامتزاز.
يتم التحكم في سير العمل لمولد النيتروجين لدينا بواسطة أسيمنز S7-200وحدة تحكم قابلة للبرمجة، والتي تتحكم أولاً في الصمامات ذات الملف اللولبي، ومن ثم تتحكم الصمامات ذات الملف اللولبي في فتح وإغلاق ثمانية صمامات لخطوط الأنابيب الهوائية في البرجين A وB على التوالي. يتم تخزين تسلسل توقيت صمام الملف اللولبي في وحدة التحكم القابلة للبرمجة. خلال سنوات تشغيل مولد النيتروجين الخاص بنا، كانت المشاكل الرئيسية تتمثل في انخفاض ضغط إنتاج الغاز وارتفاع محتوى الأكسجين.
الأسباب الرئيسية لانخفاض التوتر هي:
يشترط عمومًا أن تكون درجة نقاء مولدات النيتروجين أعلى من 99.9%. سيؤثر محتوى الأكسجين العالي على الإنتاج. الأسباب الرئيسية هي كما يلي، بناءً على مبدأ التشغيل:
