Raspitajte se sada
U tvornici celuloze, rafineriji ili liniji za proizvodnju teškog papira, komprimirani zrak rijetko dobiva pozornost koja se pridaje kotlovima, turbinama ili reaktorima. Ipak, dotiče gotovo svaku kontrolnu petlju na mjestu. Pneumatski pokretači na ventilima za zatvaranje, transmiteri diferencijalnog tlaka na destilacijskim stupcima, zrak za pročišćavanje na kućištima analizatora i dP ćelije na glavnim pretincima stroja za papir ovise o zraku koji je suh, čist i stabilnog tlaka. Kada taj zrak nosi vlagu, uljne aerosole ili čestice, kvar se ne javlja uvijek odmah. Umjesto toga, pojavljuje se kao zaglavljeni pozicioner, polagano pomicanje očitanja odašiljača ili kontrolni ventil koji traži umjesto da drži poziciju.
Postrojenja s kontinuiranim procesima obično otkrivaju probleme s kvalitetom zraka na teži način, kroz obrazac neugodnih putovanja koja se grupiraju oko sezonskih promjena temperature. Hladni udari istiskuju vlagu iz otopine unutar distribucijskih cjevovoda, a svaka voda koja se kondenzira nizvodno od sušilice postaje izravna prijetnja instrumentima. U okruženjima celuloze i papira, kemijska atmosfera povećava ovaj rizik, budući da se fina vlaknasta prašina i procesne pare mogu spojiti s zaostalim uljnim filmom i zaprljati elemente filtera brže nego što bi čisto komunalno okruženje predvidjelo.
Radna pretpostavka za ovaj članak: Kvaliteta zraka se tretira kao specifikacija dizajna povezana s osjetljivošću instrumenata i kritičnošću procesa, a ne kao jedan fiksni broj koji se jednoobrazno primjenjuje na cijeloj lokaciji.
Odjeljci koji slijede prolaze kroz sustave klasifikacije koji se koriste za određivanje kvalitete zraka, putove kontaminacije koji su najrelevantniji za celulozu, papir i rafinerije, te odabire opreme koji određuju ispunjava li postrojenje ciljnu točku rosišta i klasu čestica pod stvarnim sezonskim opterećenjem, a ne samo u uvjetima ispitnog stola.
Dva referentna okvira dominiraju pisanjem specifikacija za industrijski komprimirani zrak: ISA standard kvalitete zraka za instrumente i serija ISO 8573 koja pokriva klase čistoće komprimiranog zraka. Oba opisuju kvalitetu zraka duž tri osi, veličine i koncentracije čestica, sadržaja zaostalog ulja i točke rosišta pod pritiskom. Ono gdje se razlikuju je naglasak. ISA standard kvalitete zraka za instrumente napisan je posebno za usluge kontrole i instrumentacije, dok se klase ISO 8573 šire koriste u pneumatskim alatima, linijama za pakiranje i procesnom zraku.
Za rafinerijski instrument i analizator zraka, točka rosišta pod tlakom najmanje 10 stupnjeva ispod najniže očekivane temperature okoline je uobičajena projektirana margina, budući da skloništa analizatora i vanjske ventilske stanice doživljavaju veće oscilacije od klimatizirane zgrade. Za sustave za čišćenje filca koji dovode zrak u zaglavlje za celulozu i papir, pokretače oštrica i transmitere konzistencije, kontrola čestica često je važna jednako kao i točka rosišta, jer fina vlakna i prašina od premaza ubrzavaju trošenje komponenti s malim otvorima.
| Parametar kvalitete | Tipična zračna meta za rafinerije | Tipična meta zaglavlja za celulozu i papir |
|---|---|---|
| Veličina čestica | 1 mikrona ili manje | 1 do 3 mikrona |
| Sadržaj zaostalog ulja | 0,01 mg po kubnom metru ili manje | 0,1 mg po kubnom metru ili manje |
| Točka rosišta pod pritiskom | Minus 40 stupnjeva Celzijusa atmosferskih | Atmosferska temperatura od minus 20 do minus 40 Celzijevih stupnjeva |
| Tipična referentna oznaka | ISA instrument kvalitete zraka standard | ISO 8573 klasa čistoće 2 ili 3 |
Ove brojke su reprezentativni rasponi koji se koriste na mnogim mjestima kontinuiranog procesa, a ne univerzalne fiksne vrijednosti, budući da se stvarni ciljevi trebaju postaviti prema komponenti koja je najosjetljivija na vlagu u petlji, a ne prema prosječnoj.
Terenska istraživanja sustava komprimiranog zraka u teškoj industriji dosljedno ukazuju na mali broj ponavljajućih puteva kontaminacije. Razumijevanje relativne težine svakog od njih pomaže u određivanju prioriteta na koje proračun za sušenje i filtraciju treba ići prvo.
Prenos vlage vodi na popisu jer dolazi iz dva smjera odjednom, atmosferske vlage koja se uvlači na ulazu kompresora i kondenzacije koja nastaje kad god se komprimirani zrak ohladi ispod svoje tlačne točke rosišta bilo gdje nizvodno. Ostatak uljnog aerosola slijedi odmah iza, uglavnom povezan s podmazanim vrstama kompresora i elementima filtera koji su prekoračili svoj nazivni radni vijek bez alarma diferencijalnog tlaka koji je uhvatio promjenu. Ulazak čestica u postavke celuloze i papira često dolazi do vlaknaste prašine koja se uvlači u otvorena usisna kućišta u blizini područja za pripremu zaliha, a ne do samog kompresora.
An Adsorpcijski sušač (tip s dvostrukim tornjem) uklanja vlagu propuštanjem komprimiranog zraka kroz sloj materijala za sušenje, obično aktiviranog aluminijevog oksida ili molekularnog sita, koji fizički adsorbira vodenu paru na svoju površinu. Budući da sustav koristi dva tornja koji rade u izmjeničnim ciklusima, jedan toranj suši procesni zrak dok drugi regenerira, što omogućuje kontinuirani rad bez prekida opskrbe nizvodnih kolektora. Zbog toga su dizajni dvostrukih tornjeva uobičajeni za strojeve za papir koji rade 24 sata dnevno, gdje se svaki prekid u kondicioniranju filca ili zraku za aktiviranje oštrice izravno pretvara u varijaciju kvalitete lista.
Metoda regeneracije glavna je dizajnerska odluka u ovoj kategoriji. Regeneracija bez zagrijavanja koristi dio već osušenog zraka za uklanjanje vlage iz vanmrežnog tornja, što je jednostavno i pouzdano, ali ukupno troši više komprimiranog zraka. Regeneracija zagrijavanjem ili pročišćavanjem puhanjem smanjuje tu potrošnju zraka po cijenu dodatnog električnog opterećenja i malo složenije regulacijske sekvence. Za pogone celuloze i papira gdje je potražnja za komprimiranim zrakom već blizu kapaciteta kompresora tijekom najveće proizvodnje, niža potrošnja zraka za pročišćavanje grijanog ciklusa regeneracije često opravdava njegovu dodatnu složenost.
Zračni sustavi rafinerijskih instrumenata često se protežu izvan zraka postrojenja u namjenski analizator zraka i dužnosti sušenja procesnog plina, gdje struja plina nije uvijek atmosferski zrak, već može uključivati plin za pročišćavanje dušikom, vodove za uzorkovanje prirodnog plina ili druge procesne plinove koji opskrbljuju kontinuirane monitore emisija. A Specijalna plinska sušilica je projektiran za ove nestandardne sastave plina, s izborom materijala i dizajnom brtve prilagođenim kompatibilnosti sa specifičnim plinom, umjesto da pretpostavlja generičku struju zraka.
Skloništa za analizatore predstavljaju poseban izazov jer je sustav za kondicioniranje uzorka osjetljiv čak i na mala odstupanja vlage, što može poremetiti očitanja na kontinuiranim monitorima emisija koji se koriste za regulatorna izvješća. Poseban sušač plina odgovarajuće veličine za protok uzorka, s performansama točke rosišta usklađene s najnižom očekivanom temperaturom zaklona, smanjuje rizik da monitor sukladnosti prijavi nevažeće podatke tijekom zimskog zahlađenja isključivo zbog kondenzacije vlage unutar linije za uzorkovanje.
| Primjena | Tipična struja plina | Ključno razmatranje dizajna |
|---|---|---|
| Kontinuirano praćenje emisija | Uzorak plina plus dušik za pročišćavanje | Konzistentna točka rosišta bez obzira na temperaturu skloništa |
| Kondicioniranje procesnog plina | Prirodni plin ili procesni nusproizvod plina | Kompatibilnost materijala sa sadržajem ugljikovodika |
| Sušenje pilot i pomoćnog plina | Gorivi plin ili inertni plin za pročišćavanje | Pouzdan ciklus regeneracije pod promjenjivim protokom |
Oprema za sušenje radi najbolje kada je zaštićena od rasute tekućine, uljnog aerosola i grubih čestica prije nego što struja zraka dođe do sloja sredstva za sušenje ili rashladne spirale. Ovo je uloga stupnjevitog filtriranja, obično uređenog kao koalescentni predfilter nakon kojeg slijedi filtar za čestice opće namjene, s filtrom za poliranje koji se nalazi nakon sušara kako bi se uhvatile sitne čestice sredstva za sušenje koje se prenose nizvodno. A Filter za komprimirani zrak odabran s ispravnom mikronskom oznakom u svakom stupnju produljuje vijek trajanja sušača i smanjuje učestalost neplaniranih isključenja diferencijalnog tlaka.
Diferencijalni tlak u svakom stupnju filtra jedini je najkorisniji pokazatelj održavanja dostupan u sustavu komprimiranog zraka, budući da rastući pad tlaka signalizira opterećenje elementa mnogo prije nego što dođe do potpunog začepljenja. Mjesta koja bilježe ovu vrijednost u fiksnom intervalu, umjesto da čekaju vidljivi alarm manometra, dosljedno prijavljuju manje hitnih promjena elementa tijekom razdoblja najveće proizvodnje.
Niti jedna tehnologija sušilice ne pobjeđuje po svim kriterijima. Donja usporedba uspoređuje sušenje hladnjakom, sredstvom za sušenje i membranskim sušenjem u odnosu na pet praktičnih dimenzija relevantnih za donositelje odluka u industriji celuloze, papira i rafinerija.
Sustavi sredstva za sušenje dosljedno postižu najviše rezultate na dostižnoj točki rosišta, zbog čega specifikacije zraka za instrumente rafinerije naginju prema tehnologiji adsorpcije. Sušilice s hlađenjem postižu dobre rezultate u potrošnji energije i otisku, ali ne mogu doseći niske točke rosišta koje rafinerijski analizator zraka često zahtijeva. Membranski sušači, iako rjeđi za velike količine zraka u kolektoru, nude kompaktnu opciju s malim troškovima održavanja za manje namjenske instrumentalne petlje gdje su zahtjevi za protokom skromni.
Potreba za komprimiranim zrakom i ambijentalni uvjeti mijenjaju se tijekom godine, a odluke o veličini sušara koje se donose prema jednoj projektiranoj točki mogu ostaviti biljku nedovoljno zaštićenom tijekom ramenih sezona kada je vlažnost visoka, ali temperature još nisu dovoljno niske da bi izazvale dodatnu pozornost.
Razmak između dvije linije pravi je instrument za zaštitu margine. Adsorpcijski sušač odgovarajuće veličine održava ravnu, nisku postignutu točku rosišta tijekom svakog mjeseca bez obzira na promjene vlažnosti okoline, što je upravo razlog zašto specifikacije rafinerije obično zahtijevaju sušenje sredstvom za sušenje, a ne sušenje u hladnjaku za strujanje zraka instrumenata na otvorenom izloženo zimskim uvjetima.
Kada se nakon neplaniranog putovanja pregledavaju dnevnici održavanja iz sustava upravljanja ovisnih o zraku, pojavljuje se konzistentan obrazac temeljnih uzroka.
Događaji povezani s vlagom vodeći su u gotovo svakom skupu podataka pregledanom na lokacijama celuloze, papira i rafinerija, a također su kategorija koja se najizravnije rješava ispravnim odabirom sušilice, a ne reaktivnim održavanjem. Zaleđivanje ventila, iako je rjeđe, ima tendenciju da se dogodi u najgore moguće vrijeme, tijekom najhladnijih dana u godini kada je zahtjev procesa za pouzdanom kontrolom također najveći.
Dobro osmišljen niz za obradu zraka slijedi dosljedan slijed bez obzira na vrstu postrojenja. Preskakanje stupnja ili smanjivanje jednog stupnja u odnosu na vršni protok, prebacuje teret kontaminacije na sljedeću komponentu u redu.
Svaki stupanj štiti onaj nakon njega. Naknadni hladnjak uklanja većinu vlage kroz kondenzaciju dok je zrak još vruć od kompresije. Koalescentni predfilter hvata uljni aerosol i preostalu tekućinu prije sušača, jer tekuća voda koja dospije u sloj sredstva za sušenje može oštetiti medij. Filtar za poliranje nakon sušača postoji posebno kako bi uhvatio bilo kakvu finu prašinu sredstva za sušenje koja migrira nizvodno, štiteći osjetljive komponente instrumenata na konačnoj točki uporabe.
Postavljanje kalendara održavanja oko izmjerenog diferencijalnog tlaka i kretanja točke rosišta, umjesto samog fiksnog kalendarskog datuma, daje pouzdanije rezultate jer stvarno opterećenje varira sa sezonskom vlagom i stopom proizvodnje.
| komponenta | Tipični interval inspekcije | Indikator primarne greške |
|---|---|---|
| Koalescentni predfilter element | Svakih 6 do 12 mjeseci | Diferencijalni tlak premašuje nazivnu granicu |
| Desikantom bed | 3 do 5 godina | Rastuća točka rosišta unatoč normalnom radu ciklusa |
| Toranjski sklopni ventili | Godišnji pregled | Zvučno kašnjenje ciklusa ili nepotpuna regeneracija |
| Poliranje filter element | Svakih 6 do 12 mjeseci | Vidljivo prenošenje prašine na mjestu uporabe |
| Odvodi kondenzata | Tromjesečni funkcionalni test | Nemogućnost pražnjenja tijekom ciklusa ili kontinuirano krvarenje |
Postrojenja koja prate diferencijalni tlak i točku rosišta kao trendovske varijable, slično kao što prate procesne instrumente, imaju tendenciju uhvatiti degradirajuće performanse tjednima prije nego što to postane operativni događaj. Ovo je jeftina praksa koja se primarno isplaćuje kroz izbjegavanje hitnih isključenja, a ne kroz bilo koju pojedinačnu nadogradnju opreme.
Većina specifikacija zraka za instrumente rafinerije zahtijeva točku rosišta pod tlakom najmanje 10 stupnjeva Celzijusa ispod najniže očekivane temperature okoline na lokaciji, a mnoga mjesta ciljaju na minus 40 stupnjeva Celzijevih atmosfere kako bi se pokrile vanjske ventilske stanice i skloništa analizatora tijekom zimskih uvjeta.
Fina vlakna i prašina od premaza koja cirkulira u okruženju mlina mogu ući u dovode komprimiranog zraka i ubrzati trošenje pneumatskih komponenti s malim otvorima, tako da je filtracija čestica prioritet uz kontrolu vlage, a ne tretirana kao sekundarna briga.
Specijalni sušač plina dizajniran je s kompatibilnošću materijala i brtve za određeni sastav procesnog plina, kao što je plin uzorka ili dušik za pročišćavanje koji se koristi u sustavima analizatora, umjesto da pretpostavlja standardnu struju atmosferskog zraka.
Dizajn s dvostrukim tornjem omogućuje jednom tornju da suši procesni zrak dok drugi regenerira, što podržava kontinuiranu neprekinutu opskrbu zrakom i izbjegava praznine za sušenje koje se javljaju kod jednostrukih tornjeva ili šaržnih sustava.
Zamjenu je najbolje pokrenuti izmjerenim diferencijalnim tlakom koji prelazi nazivnu granicu, a ne samim fiksnim kalendarskim intervalom, iako se većina koalescentnih i čestičnih elemenata pregledava u ciklusu od 6 do 12 mjeseci kao osnovno.
DODATI: Br. 9, traka 30, Caoli Road, grad Fengjing, okrug Jinshan, Šangaj, Kina
Tel.: +86-400-611-3166
E-pošta:
Autorska prava © DeMargo (Shanghai) Energy Spasing Technology Co., Ltd. Prava pridržana. Tvornica pročišćivača plina po narudžbi
