ПСА кисеониккоји се користи у производњи стакла се обично одређује концентрацијом кисеоника, протоком, излазним притиском, садржајем влаге и границама загађивача, а не чистоћом. Код сагоревања у стакленој пећи обогаћеној кисеоником, обично се сматра концентрација кисеоника око 90–95%, али потребна вредност зависи од распореда горионика, горива, температуре пећи, брзине убризгавања кисеоника и да ли се кисеоник меша са ваздухом за сагоревање или се испоручује као главни оксидант. Спецификација набавке би стога требало да повеже чистоћу кисеоника са стварним условима рада пећи уместо да бира највећу доступну концентрацију.
Зашто производња стакла користи ПСА кисеоник?
Стаклена пећ сагорева гориво унутар коморе за сагоревање како би пренела топлоту на шаржу стакла и растопљено стакло. Када се доводи ваздух за сагоревање, азот улази у пећ заједно са кисеоником јер атмосферски ваздух садржи велику фракцију азота. Овај азот не учествује у сагоревању већ се загрева унутар пећи и излази кроз издувни систем.
A ПСА кисеоникгенератор одваја кисеоник од компримованог ваздуха помоћу слојева адсорбента молекуларног сита. Током фазе адсорпције, молекуларно сито првенствено задржава азот док гас обогаћен кисеоником пролази ка излазу производа. Генератор затим мења слојеве и регенерише засићени адсорбент смањењем притиска. Добијени ток кисеоника се може убризгати у горионике или помешати са ваздухом за сагоревање пре него што уђе у пећ.
Практични циљ стога није једноставно произвести кисеоник у одређеној концентрацији. Систем мора да испоручује контролисан проток кисеоника у пећ уз одржавање притиска и састава гаса који захтева горионик.
Која се чистоћа кисеоника обично сматра за стаклене пећи?
За сагоревање обогаћено кисеоником,ПСА кисеониксе обично испоручује у приближном опсегу од90–95% O₂, у зависности од конфигурације ПСА и примене пећи. Овај опсег не треба третирати као универзални стандард стакларске индустрије јер различити дизајни пећи користе различите композиције оксидатора.
На пример, пећ која користи кисеоник само за обогаћивање ваздуха за сагоревање може прихватити другачијеПСА кисеоникконцентрација из пећи са кисеоником у којој кисеоник чини примарни оксидант. Иста чистоћа ПСА производа такође може произвести различите услове сагоревања када се мењају брзина протока кисеоника и проток горива.
| ПСА параметар кисеоника | Инжењерско разматрање |
|---|---|
| Концентрација кисеоника | Дефинише фракцију О₂ која улази у систем сагоревања |
| Проток кисеоника | Одређује колико кисеоника може да се испоручи горионицима |
| Излазни притисак | Мора да одговара захтевима цеви за кисеоник, контролних вентила и улаза у горионик |
| Влага | Утиче на квалитет производа-гаса и стање опреме низводно |
| Контаминација уљем | Мора се контролисати компресором и дизајном филтрације |
| Контаминација честицама | Захтева одговарајућу улазну и низводну филтрацију |
| Варијација оптерећења | Одређује капацитет генератора и захтеве бафера |
| Праћење кисеоника | Детектује одступања концентрације током рада |
За набавку, захтевана спецификација би стога требало да садржи и једно и другоконцентрација кисеоника и капацитет испоруке кисеоника. Цифра чистоће без захтева за проток не дефинише употребљиву количину кисеоника.
Како чистоћа кисеоника мења сагоревање у пећи?
Концентрација кисеоника мења количину азота који улази у зону сагоревања. Када ПСА кисеоник замени део ваздуха за сагоревање, оксидатор садржи више кисеоника и мање азота од обичног ваздуха.
Горионик пећи тада добија другачији састав гаса при истом улазу горива. Ово може да промени температуру пламена, запремину пламена, количину издувних гасова и услове преноса топлоте. Стварни ефекат зависи од геометрије горионика, врсте горива, положаја убризгавања кисеоника и радне температуре пећи.
На пример, ако се ПСА кисеоник убризгава узводно од горионика ваздух-гориво, кисеоник се меша са ваздухом за сагоревање пре него што стигне до зоне пламена. Ако се кисеоник уводи преко наменске цеви за кисеоник или горионика за кисеоник, брзина гаса, образац мешања и геометрија пламена одређују се одвојеним пролазима за кисеоник и гориво.
Ова разлика је важна јер90% кисеоника који се испоручује кроз једну конфигурацију горионика не производи исто стање пећи као 90% кисеоника који се испоручује преко друге конфигурације.
Које нечистоће треба контролисати у ПСА кисеонику?
ПСА кисеоник се генерише из атмосферског ваздуха, тако да систем за третман напојног ваздуха директно утиче на стање производа кисеоника. ПСА јединица обично прима компримовани ваздух након филтрације, хлађења и уклањања влаге.
Азот је главна компонента која се уклања молекуларним ситом. Резидуални азот и аргон остају у струји производа и смањују измерену концентрацију кисеоника.
Потребан ниво остатка зависи од циљне концентрације кисеоника и процеса сагоревања. Анализатор кисеоника треба да континуирано прати концентрацију производа, а не да се ослања само на мерења приликом пуштања у рад.
Компримовани ваздух садржи влагу. Ако вода доспе до адсорпционих слојева у превеликим количинама, може заузети места адсорпције и ометати одвајање азота.
Секција за третман ваздуха стога обично укључује накнадни хладњак, уклањање кондензата, филтере и одговарајућу фазу сушења. Тачан захтев за тачком росе зависи од ПСА адсорбента и дизајна опреме.
Уље из подмазаног компресора може ући у вод компримованог ваздуха ако су одвајање и филтрација неадекватни. Контаминација уљем може утицати на молекуларно сито и опрему за кисеоник низводно.
Тип компресора, коалесцентни филтери, филтрација са активним угљем и интервал одржавања треба да буду специфицирани заједно са ПСА системом.
Честице прашине и филтерског медија могу ући у вентиле и посуде за адсорпцију ако се не одржава улазна филтрација. Праћење диференцијалног притиска између филтера може се користити за идентификацију оптерећења филтера пре него што ограничи довод ваздуха.
Које су главне компоненте ПСА система кисеоника за производњу стакла?
ПСА систем кисеоника није једна посуда за раздвајање. Састоји се од неколико компоненти које контролишу третман напојног ваздуха, адсорпцију, регенерацију, складиштење кисеоника и испоруку производа.
Компресор доводи атмосферски ваздух у ПСА систем под притиском који је потребан за циклус адсорпције. Капацитет компресора мора да покрије потребе ПСА за доводни ваздух при потребном радном притиску.
Филтери, хладњаци, сепаратори кондензата и сушачи уклањају уље, течну воду и честице пре него што компримовани ваздух уђе у посуде за адсорпцију.
Посуде за адсорпцију садрже материјал молекулског сита који првенствено адсорбује азот из компримованог ваздуха. Гас обогаћен кисеоником пролази кроз слој према страни производа.
Аутоматски вентили мењају фазе адсорпције и регенерације између судова. Време вентила одређује циклус ПСА и стога утиче на опоравак кисеоника и концентрацију производа.
Пуфер резервоар складишти кисеоник производа и смањује краткорочне флуктуације притиска и протока између ПСА генератора и пећи.
Анализатор кисеоника мери концентрацију продукт-гаса. Контролни систем може да генерише аларм или да промени услове рада када концентрација кисеоника падне ван одређеног опсега.
Регулатори, контролни вентили, трансмитери притиска и мерачи протока контролишу испоруку кисеоника од генератора до дистрибутивног система пећи.
Како се ПСА снабдевање кисеоником повезује са стакленом пећи?
Пут довода кисеоника обично следи низ сличан:
Атмосферски ваздух → компресор → филтрација и сушење → ПСА адсорпциони слојеви → пуфер кисеоника → анализатор кисеоника → регулација притиска → контрола протока → горионик/систем за убризгавање кисеоника → стаклена пећ
Свака секција обавља различиту инжењерску функцију.
Компресор успоставља притисак доводног ваздуха. Предтретман уклања контаминанте. ПСА слојеви одвајају азот од кисеоника. Тастер резервоар стабилизује краткорочне промене потражње. Анализатор проверава концентрацију кисеоника. Контроле притиска и протока затим испоручују гас у пећ у потребним радним условима.
Цевовод кисеоника такође треба да буде пројектован око стварног протока и пада притиска. Пречник цеви, величина вентила, фитинзи и капацитет регулатора не би требало да се бирају само према ПСА излазном прикључку.
Како произвођачи стакла треба да одреде потребан ПСА капацитет кисеоника?
Капацитет треба израчунати на основу нормалне и вршне потребе пећи за кисеоником.
Практични прорачун треба узети у обзир:
број горионика × потреба за кисеоником по горионику × радно оптерећење × фактор вршне потражње
Обрачун такође треба да узме у обзир промене у производњи. Пећ може да ради на једном захтеву за кисеоником током нормалног топљења и захтева другачији проток током покретања, промене брзине производње, подешавања горионика или операције обогаћивања кисеоником.
Ако је ПСА генератор димензионисан само према просечној потрошњи, концентрација кисеоника у производу или излазни притисак могу пасти када пећ достигне вршну потражњу.
Тампон резервоар може да смањи краткотрајне флуктуације, али не може бесконачно да компензује мали ПСА генератор. Капацитет генератора стога мора одговарати континуираној потреби кисеоника, док запремина складиштења може да поднесе краткорочне промене.
Шта купци треба да провере пре него што наруче ПСА генератор кисеоника за стакло?
Техничка спецификација набавке треба да садржи следеће информације:
| Ставка набавке | Информације за потврду |
|---|---|
| Тип пећи | Регенеративна, рекуперативна, окси-горива или друга конфигурација |
| Стопа производње стакла | Нормална и врхунска производња |
| Чистоћа кисеоника | Потребна концентрација О₂ и толеранција |
| Капацитет кисеоника | Нормални и максимални Нм³/х |
| Притисак кисеоника | Захтеви за излаз генератора и улаз у пећ |
| Гориво | Природни гас, ТНГ, нафта или неко друго гориво |
| Конфигурација горионика | Ваздух-гориво, обогаћени кисеоником, кисеоник-гориво или мешовити аранжман |
| Убризгавање кисеоника | Главни оксидант, линија за обогаћивање, копље или прикључак за горионик |
| Квалитет ваздуха за храну | Границе уља, воде, честица и тачке росе |
| Волумен пуфера | Потребан за апсорбовање краткорочних промена потражње |
| Мониторинг | Концентрација кисеоника, притисак, проток и аларми |
| Услови уградње | Температура околине, вентилација, расположива површина пода и комунални прикључци |
| Одржавање | Замена филтера, провера вентила, калибрација анализатора и сервис адсорбента |
Руковалац пећи треба да обезбеди ове услове пре него што се одреди величина ПСА генератора кисеоника. У супротном, добављач може изабрати опрему само на основу номиналне чистоће кисеоника и процењеног протока, што можда не представља стварно оптерећење пећи.
Зашто одабрати НЕВТЕК за производњу ПСА генератора кисеоника?
НЕВТЕКразвија и испоручује опрему за производњу гаса на лицу места, укључујућиПСА генератори кисеоника, ПСА генератори азота, Модуларна постројења за кисеоник. Овај асортиман производа омогућава избор конфигурације за производњу гаса према потребном капацитету, инсталационом простору, притиску гаса и условима рада.
НЕВТЕК'спроцес пројекта обухвата технолошко истраживање, инжењерски дизајн, производњу уређаја, тестирање инсталације и постпродајне услуге. Током конфигурације опреме, капацитет кисеоника, чистоћа, притисак пражњења, температура на локацији, влажност и електрични услови могу се узети у обзир заједно са дизајном ПСА система. Његов објављени опсег генератора кисеоника је 1–300 Нм³/х, са чистоћом кисеоника наведеном на 93%±3%, подесивим притиском кисеоника од 0,01–0,5 МПа и тачком росе кисеоника од -40 степени до -75 степени атмосферске тачке росе.
За производњу и испоруку, НЕВТЕК комбинује опрему за адсорпцију ПСА са третманом ваздуха, аутоматским пребацивањем вентила, праћењем кисеоника, контролом притиска и комуникацијским функцијама система. Модбус, Профибус Фиелдбус и Етхернет комуникационе опције су доступне за повезивање опреме за производњу гаса са системима за надзор и контролу постројења.
