For industrial facilities that need a continuous supply of oxygen or nitrogen, gas generation equipment is not always installed as separate machines inside a dedicated building. A containerisert gassløsningen integrerer gassgenerering og relatert hjelpeutstyr i en standard fraktcontainer eller annen lukket modulær struktur. Det komplette systemet kan inkludere en luftkompressor, luftbehandlingsutstyr, PSA oksygen- eller nitrogengenerator, lagertank, kontrollskap, kjølesystem, rør, ventiler og overvåkingsinstrumenter.
Denne konfigurasjonen endrer hvordan et industrigasssystem utformes, transporteres, installeres og betjenes. I stedet for å montere hver komponent på det endelige stedet, kan større systemintegrasjon fullføres før levering. Containeren transporteres deretter til brukerens anlegg, kobles til forsynings- og prosessrørledninger og settes i drift.
Hva er en containerisert gassløsning?
A containerisert gassløsningen er et pakket gassgenereringssystem installert inne i en modifisert fraktcontainer eller spesialbygd kabinett. Dens funksjon er å produsere industrigasser på bruksstedet i stedet for å stole helt på leverte sylindere, flytende gasstanker eller en ekstern gassleverandør.
TilPSA oksygengenereringfor eksempel, atmosfærisk luft komprimeres først og behandles før den kommer inn i molekylsiktsenger. Silen adsorberer fortrinnsvis nitrogen samtidig som den lar oksygenrik gass passere gjennom. Ved å bytte mellom adsorpsjons- og regenereringssykluser produserer systemet kontinuerlig oksygen.
En PSA-nitrogengenerator opererer på et lignende trykksvingningsadsorpsjonsprinsipp, men bruker molekylsiktmateriale valgt for fortrinnsvis å adsorbere oksygen og andre komponenter fra trykkluft. Det resulterende nitrogenet samles opp og tilføres applikasjonen.
Et containerisert system refererer derfor ikke til én spesifikk gassgenereringsteknologi. Den beskriver pakking og distribusjonsmetode for hele gasssystemet.
Hvilket utstyr er vanligvis integrert inne i beholderen?
Den nøyaktige konfigurasjonen avhenger av gasstype, nødvendig renhet, strømningshastighet, trykk og driftsmiljø. Et typisk containerisert PSA-gasssystem kan inneholde følgende utstyr:
| Systemkomponent | Hovedfunksjon |
|---|---|
| Luftkompressor | Leverer trykkluft til PSA-prosessen |
| Lufttørker | Kontrollerer fuktighet i trykkluft |
| Luftfiltre | Fjern oljeaerosoler, partikler og andre forurensninger |
| PSA Generator | Separerer oksygen eller nitrogen fra trykkluft |
| Gassbuffertank | Stabiliserer gasstrykk og strømning |
| Produktgasslagring | Gir ekstra gassreserve ved behov |
| Kontrollskap | Styrer ventiler, sekvensering, alarmer og driftsparametere |
| Kjølesystem | Håndterer varme generert av kompressorer og tilleggsutstyr |
| Rør og ventiler | Kobler sammen individuelle prosesskomponenter |
| Overvåkingsinstrumenter | Måler trykk, strømning, renhet, temperatur og andre parametere |
Integrasjonsnivået er et viktig poeng for kjøpere. En beholder kan kun inneholde gassgeneratoren og kontrollene, mens en annen konfigurasjon kan integrere hele trykkluft-til-produkt-gasssystemet.
Derfor, når man sammenligner containeriserte gassløsninger, bør kjøpere bekrefte nøyaktig hvilket utstyr som er inkludert i stedet for å behandle hvert containeriserte system som en komplett nøkkelferdig pakke.
Hvordan fungerer et containerisert PSA-gasssystem?
Driftssekvensen starter normalt med at omgivelsesluft kommer inn i kompressoren. Den komprimerte luften passerer gjennom filtrerings- og tørkeutstyr før den kommer inn i PSA-generatoren.
Inne i generatoren opererer flere adsorpsjonskar vekselvis. Ett kar utfører adsorpsjon mens et annet gjennomgår trykkavlastning og regenerering. Automatiske ventiler bytter gassstrømmen i henhold til en programmert syklus.
For en oksygengenerator blir nitrogen fortrinnsvis adsorbert av molekylsikten, og produserer oksygenanriket gass ved utløpet. For en nitrogengenerator blir oksygen fortrinnsvis adsorbert, slik at nitrogen kan passere gjennom som produktgass.
Den genererte gassen kan deretter gå inn i en buffertank før den leveres til sluttbrukerens rørledning.
Kontrollsystemet koordinerer:
- Kompressordrift
- Luftbehandling
- PSA adsorpsjon og regenerering
- Ventilbytte
- Produkt-gass trykkkontroll
- Renhetsovervåking
- Alarm- og avstengningsfunksjoner
Denne integrerte sekvensen er viktig fordi gassrenheten normalt ikke kan kontrolleres av PSA-karene alene. Dårlig trykkluftkvalitet, overdreven fuktighet, oljeforurensning, ustabilt innløpstrykk eller feil syklusparametere kan påvirke ytelsen til molekylsikten og den endelige gasskvaliteten.
Hvorfor legge gassproduksjonsutstyr i en container?
Den primære grunnen er å forenkle distribusjonen.
En konvensjonell gassgenereringsinstallasjon kan kreve et dedikert utstyrsrom, konstruksjonsstøtter, rørinstallasjon, elektrisk arbeid, ventilasjon og koordinering mellom flere utstyrsleverandører. En containerisert konfigurasjon flytter mye av denne integrasjonen inn i et kontrollert produksjonsmiljø før systemet når kundens nettsted.
For anlegg som opererer på avsidesliggende steder eller områder med begrenset konstruksjonsinfrastruktur, kan dette redusere mengden arbeidsplass som kreves.
Containeren gir også en definert fysisk grense for utstyret. Intern rørføring, kabelføring, instrumenter og kontrollpaneler kan ordnes i henhold til den utformede prosessflyten i stedet for å være fordelt på flere rom.
Containerisering eliminerer imidlertid ikke krav til stedet. Kjøpere må fortsatt vurdere fundament, strømforsyning, ventilasjon, omgivelsestemperatur, drenering, gassuttakstilkobling, brannsikkerhetskrav og tilgang for vedlikehold.
Hva er kjerneverdien for sluttbrukere?
En stor del av utstyrsmontering og testing kan fullføres før forsendelse. Brukeren får et integrert system i stedet for individuelle komponenter som må monteres fra bunnen av på installasjonsstedet.
Dette er spesielt nyttig når byggetiden er begrenset eller når gasssystemet er nødvendig for et midlertidig, fjerntliggende eller raskt utplassert industriprosjekt.
Den faktiske installasjonsperioden avhenger fortsatt av systemkonfigurasjonen og forholdene på stedet. Elektrisk tilkobling, forsyningstilkobling, gassrørledningstilkobling, testing og igangkjøring er fortsatt nødvendig.
Et containerisert gasssystem kan redusere behovet for å bygge et eget utstyrsrom.
Beholderen gir kabinettet, utstyrsmonteringsplass og definerte tilgangsområder. Avhengig av utformingen kan det hende at brukeren bare trenger å forberede et passende fundament og koble til nødvendige verktøy og prosessrørledninger.
Dette kan være verdifullt for fabrikker der tilgjengelig byggeplass er begrenset.
Et gassgenereringssystem er normalt mer enn en PSA-generator. Kompressoren, tørketrommelen, filtrene, PSA-karene, tankene, ventilene, kontrollsystemet og overvåkingsinstrumentene må fungere som én prosess.
Containerisert integrasjon gjør at disse komponentene kan utformes rundt en felles prosesssekvens.
For eksempel kan trykkluftrørledningen ordnes fra kompressor → filtrering → tørking → PSA-generator → buffertank → brukerrørledning. Instrumentering og kontrollkabling kan da installeres i henhold til samme prosessoppsett.
Dette reduserer sluttbrukerens behov for å koordinere hver enkelt komponent under installasjonen.
Et containerisert gasssystem kan utformes for steder der det er vanskelig å bygge et permanent gassanlegg.
Potensielle bruksområder inkluderer:
- Industrielle produksjonsanlegg
- Gruveplasser
- Olje- og gassanlegg
- Vannbehandlingsanlegg
- Metallbehandling
- Medisinske eller helsetjenester
- Energiprosjekter
- Eksterne industrielle installasjoner
- Midlertidige produksjonsanlegg
Egnetheten til hver applikasjon avhenger av nødvendig gassrenhet, trykk, strømningshastighet, omgivelsesforhold og gjeldende sikkerhetsforskrifter.
For brukere med stabilt gassforbruk kan produksjon av oksygen eller nitrogen ved brukspunktet endre gassforsyningsmodellen.
I stedet for kontinuerlig å motta gassflasker eller arrangere flytende gassleveranser, kan anlegget generere gass fra komprimert atmosfærisk luft.
Dette kan redusere avhengigheten av leveringsplaner og lagerlogistikk. Det gjør det også mulig å utforme gassproduksjonskapasiteten rundt brukerens faktiske forbruksprofil.
For anskaffelser bør imidlertid ikke beregningen bare sammenligne innkjøpsprisen for en generator med prisen på flaskegass. Elektrisitetsforbruk, kompressorkapasitet, vedlikehold, utskifting av molekylsil, gasslagring og driftstimer bør alle inkluderes i livssykluskostnadsberegningen.
Hva bør sluttbrukere sjekke før de bestiller?
Containerisering alene avgjør ikke om et gasssystem er egnet for et bestemt anlegg. Kjøpere bør gi teknisk informasjon før utstyrsvalg.
| Parameter | Hvorfor det betyr noe |
|---|---|
| Gasstype | Bestemmer separasjonsteknologien og systemkonfigurasjonen |
| Nødvendig renhet | Påvirker PSA-design, valg av molekylsikt og driftssyklus |
| Gassstrøm | Bestemmer generator- og kompressorkapasitet |
| Utløpstrykk | Påvirker PSAs driftsforhold og nedstrømsutstyr |
| Daglige åpningstider | Påvirker kompressordimensjonering og energiforbruk |
| Topp etterspørsel etter gass | Bestemmer om buffer- eller lagringskapasitet er nødvendig |
| Omgivelsestemperatur | Påvirker kompressorkjøling og beholderventilasjon |
| Trykkluftkvalitet | For mye olje eller fuktighet kan skade eller forringe adsorbentens ytelse |
| Strømforsyning | Bestemmer kompressor og elektrisk systemkompatibilitet |
| Installasjonssted | Påvirker beholderstørrelse, ventilasjon, fundamentering og vedlikeholdstilgang |
| Kontrollkrav | Bestemmer overvåking, alarmer, fjernkommunikasjon og automasjonskonfigurasjon |
Forholdet mellom disse parameterne bør vurderes som et komplett system.
For eksempel kan øke gassstrømmen uten å ta hensyn til kompressorkapasiteten skape utilstrekkelig tilførsel av inntaksluft. Økende renhetskrav kan også endre PSA-syklusen og gassutvinningshastigheten. På samme måte kan det å installere en kompressor inne i en lukket beholder uten tilstrekkelig varmefjerning skape et uegnet driftsmiljø.
Containerisert vs. konvensjonell gassproduksjonsinstallasjon
De to konfigurasjonene er basert på de samme gassgenereringsprinsippene, men installasjonstilnærmingene deres er forskjellige.
| Punkt | Containerisert system | Konvensjonell installasjon |
|---|---|---|
| Utstyrsoppsett | Integrert inne i container | Fordelt i utstyrsrom |
| Byggeplass | Generelt mindre byggearbeid | Krever vanligvis dedikert plass |
| Fabrikksamling | Høyere grad av forhåndsmontering mulig | Mer stedsmontering kreves |
| Transport | Systemet transporteres som en pakke | Utstyr transporteres separat |
| Installasjon | Verktøy- og prosesstilkoblinger kreves | Mer omfattende installasjon på stedet |
| Ekspansjon | Ytterligere moduler kan vurderes | Avhenger av tilgjengelig byggeplass |
| Ekstern distribusjon | Egnet når riktig utformet | Vanskeligere der infrastrukturen er begrenset |
Ingen av konfigurasjonene er automatisk egnet for hvert prosjekt. Et permanent anlegg med høy kapasitet med tilstrekkelig infrastruktur kan bruke en dedikert utstyrsbygning, mens et eksternt prosjekt med begrensede konstruksjonsressurser kan dra nytte av containerisert utplassering.
Riktig valg avhenger av gassbehov, anleggsforhold, prosjektvarighet, tilgjengelig plass, installasjonskrav og totale driftskostnader.
NEWTEKfokuserer på gassgenereringssystemer på stedet, inkludert PSA oksygengeneratorer, PSA nitrogengeneratorer, luftkompressorer og luftbehandlingsutstyr. Disse produktene kan utgjøre ulike deler av et integrert gassgenereringssystem avhengig av brukerens nødvendige gasstype og driftsforhold.
For et containerisert prosjekt må systemdesign vurdere mer enn selve PSA-generatoren. Trykkluftkilden, filtrering, tørking, adsorpsjonssystem, gasslagring, kontrollskap, rør, kjøling og ventilasjon må koordineres i henhold til målstrømningshastighet og renhet.
NEWTEK kan derfor nærme seg et containerisert gassprosjekt som en systemkonfigurasjon i stedet for bare å forsyne et individuelt PSA-fartøy. Det endelige arrangementet kan bestemmes i henhold til parametere som oksygen- eller nitrogenrenhet, produktgassstrøm, utløpstrykk, driftsplan, strømforhold og installasjonsmiljø.
For sluttbrukere er det sentrale kjøpsspørsmålet ikke bare om en gassgenerator kan plasseres inne i en beholder. Det er om det komplette pakkede systemet kan gi den nødvendige gassen under stedets faktiske driftsforhold samtidig som det gir tilstrekkelig plass til inspeksjon, vedlikehold, ventilasjon og fremtidig service.
Konklusjon
En containerisert gassløsning er i hovedsak en metode for å integrere gassgenereringsutstyr og hjelpesystemer i et transportabelt kabinett. Dens kjerneverdi kommer fra å kombinere utstyrsintegrasjon med forenklet distribusjon på stedet.
For sluttbrukere bør hovedhensynene forbli tekniske: nødvendig gassrenhet, strømningshastighet, trykk, trykkluftkvalitet, strømforsyning, omgivelsesforhold, lagringskapasitet, ventilasjon og vedlikeholdstilgang.
Når disse parameterne er definert før utstyrsvalg, kan et containerisert PSA oksygen- eller nitrogensystem konfigureres rundt det faktiske gassbehovet og installasjonsmiljøet i stedet for bare å velge en standardbeholder og fylle den med utstyr.
