مقدمه
با توسعه-مقیاس وسیع صنایعی مانند متالورژی، مهندسی شیمی و انرژی در چین،واحدهای جداسازی هوا (ASU)به زیرساخت های ضروری در تولید صنعتی تبدیل شده اند. به عنوان یک واحد کلیدی در سیستم های جداسازی هوا، جاذب های غربال مولکولی نقش حیاتی در تصفیه هوا دارند. پایداری عملیاتی آنها مستقیماً بر خلوص محصولاتی مانند اکسیژن و نیتروژن و همچنین بازده انرژی کلی تجهیزات تأثیر می گذارد. در سالهای اخیر، با کاربرد گسترده جاذبهای الک مولکولی عمودی بزرگ، بهبود قابلیت اطمینان عملیاتی، افزایش عمر بستهبندی و افزایش کارایی تعمیر و نگهداری، به دغدغههای کلیدی مهندسین و تکنسینهای جداسازی هوا تبدیل شده است.
نقش جاذب های غربال مولکولی در واحدهای جداسازی هوا
وظیفه اصلی جاذب های غربال مولکولی حذف ناخالصی هایی مانند رطوبت، دی اکسید کربن و استیلن از هوای فشرده است تا اطمینان حاصل شود که هوای ورودی به جعبه سرد تمیز و بدون آلودگی-است. به طور معمول، در یک واحد جداسازی هوا، هوا توسط یک کمپرسور توربین فشرده میشود و سپس از طریق یک سیستم خنککننده قبل از ورود به جاذب غربال مولکولی از پایین به بالا تا حدود 17.5 درجه خنک میشود. ناخالصی های موجود در هوا توسط آلومینا فعال شده و مواد غربال مولکولی در برج جذب جذب می شود و در نتیجه هوای تصفیه شده وارد مبدل حرارتی صفحه ای می شود.
برای اطمینان از تامین مداوم هوا، جاذب های غربال مولکولی معمولاً به صورت جفت استفاده می شوند که یکی کار می کند و دیگری بازسازی می شود. روشهای بازسازی شامل جذب نوسان دما (TSA) برای گرمایش و جذب نوسان فشار (PSA) برای دفع است. این عملیات متناوب عملکرد مداوم و پایدار سیستم را تضمین می کند.
شکست های رایج عملیاتی و تجزیه و تحلیل علل
در طول کارکرد طولانی مدت، جاذب های غربال مولکولی ممکن است هم خرابی تجهیزات و هم فرآیند را تجربه کنند:
مشکلات تجهیزات:
طراحی یا ساخت نامناسب می تواند منجر به توزیع نامناسب جریان هوا یا نرخ جریان بیش از حد بالا شود.
کیفیت پایین بسته بندی یا بسته بندی ناکافی ظرفیت جذب را کاهش می دهد.
یک منطقه مرده کوچک در بالا می تواند به راحتی یک جریان "میانبر" ایجاد کند و اثر جذب را ضعیف کند.
گیرکردن دریچه ها یا آب بندی های شل باعث نشت سیستم می شود.
مسائل فرآیند:
فعال سازی ناقص در طول راه اندازی اولیه منجر به راندمان جذب ناکافی می شود.
رطوبت بیش از حد یا محتوای دی اکسید کربن در هوا باعث اشباع زودرس بسته بندی می شود.
دمای نامناسب بازسازی یا حجم گاز منجر به بازسازی ناقص می شود.
پودر بسته بندی یا مسدود شدن کانال های مبدل حرارتی مقاومت سیستم را افزایش می دهد.
عدم شستشو با نیتروژن برای جلوگیری از رطوبت در حین خاموش شدن منجر به کاهش عملکرد جذب پس از جذب طولانیمدت رطوبت میشود.
اگر این مسائل به سرعت مورد توجه قرار نگیرند، نه تنها بر خلوص گاز تأثیر میگذارند، بلکه ممکن است منجر به خطرات بیشتری مانند مسدود شدن مبدل حرارتی صفحهای و افزایش مصرف انرژی شوند.
IV. آماده سازی تعمیر و نگهداری و الزامات ایمنی
آماده سازی تعمیر و نگهداری علمی برای نگهداری جاذب الک مولکولی بسیار مهم است. ابتدا، قبل از خاموش کردن دستگاه، مطمئن شوید که سیستم به طور کامل خنک شده و فشار آن کم شده است، گاز باقیمانده را حذف کنید و از شرایط کارکرد ایمن اطمینان حاصل کنید. همه عملیات باید تحت رویههای ایمنی سختگیرانه، از جمله پردازش بلیطهای تعمیر و نگهداری، اجرای اقدامات خاموش{{2} و تاگوت، و ایجاد مناطق هشدار انجام شود.
حفاظت از ایمنی نیز یک جنبه کلیدی است. پرسنل تعمیر و نگهداری باید از تجهیزات استاندارد حفاظت از کار استفاده کنند. کار در شب باید با روشنایی کافی و تجهیزات ولتاژ ایمن انجام شود. مقررات ایمنی ملی برای عملیات در ارتفاع، در هنگام بالا بردن، با استفاده موقت از برق و در فضاهای محدود باید به شدت رعایت شود. از دستورات غیرقانونی و عملیات مخاطره آمیز باید اجتناب شود.
روش های بهینه سازی تعمیر و نگهداری و تجربه عملی
در سالهای اخیر، تکنیکهای تعمیر و نگهداری برای جاذبهای غربال مولکولی بهطور مداوم در پروژههای جداسازی هوا در مقیاس بزرگ-بهینهسازی شدهاند، که عمدتاً جنبههای زیر را در بر میگیرد:
حذف بسته بندی قدیمی و بازرسی صفحه
پس از تأیید اینکه کاهش فشار و تجزیه و تحلیل گاز واجد شرایط هستند، بسته بندی آلومینا و غربال مولکولی قدیمی به ترتیب حذف می شوند. در طول تخلیه، عملکرد متناوب دو سوراخ باید حفظ شود تا از تغییر شکل ساختاری ناشی از تخلیه طولانی مدت از یک سوراخ جلوگیری شود. پس از تمیز کردن، ساختار صفحه باید بازرسی شود، نواحی آسیب دیده ترمیم شود و پودر باقیمانده به طور کامل حذف شود.
بارگیری و توزیع یکنواخت بسته بندی جدید
هنگام بارگیری بسته بندی جدید، از یک تغذیه کننده و ناودان موقت برای دستیابی به توزیع یکنواخت 360 درجه استفاده کنید تا از ضربه متمرکز روی بسته بندی جلوگیری شود که می تواند باعث سایش یا تغییر شکل مش شود. همچنین باید از یک تهویه برای حذف گرد و غبار استفاده شود تا از تراکم بسته بندی یکنواخت و سطح صاف در داخل برج اطمینان حاصل شود.
بازسازی و فعال سازی
در طول عملیات اولیه بسته بندی جدید، فعال سازی باید با افزایش مناسب دمای بازسازی و حجم گاز برای بازیابی عملکرد جذب بهینه انجام شود.
تعمیر و نگهداری سیستم شیر و لوله
تمام شیرها را از نظر نشتی تست کنید، آنها را تمیز کنید و درزگیرها را تعویض کنید. دقت بازخورد محرک پنوماتیک را بررسی کنید. برای سیستم های لوله کشی، روی خوردگی و آسیب عایق تمرکز کنید و به سرعت کابل های گرمایش را تعویض کنید تا از تراکم و اتلاف انرژی جلوگیری کنید.
تعمیر و نگهداری کوره های برقی و ابزار دقیق
مقاومت میله های گرمایش و سفتی انتهای اتصال را بررسی کنید و هر قطعه معیوب را به سرعت تعویض کنید. فرستنده های دما و فشار را برای اطمینان از صحت داده ها کالیبره کنید.
از طریق اقدامات بهینه سازی فوق، گرد و غبار باقیمانده در طول نگهداری غربال مولکولی به طور قابل توجهی کاهش می یابد، سرعت تغذیه و یکنواختی بهبود می یابد و راندمان کلی تعمیر و نگهداری تجهیزات به طور قابل توجهی بهبود می یابد.
عملکرد عملیاتی و نکات کلیدی نگهداری
پس از تعمیر و نگهداری سیستماتیک، عملکرد جاذب های غربال مولکولی معمولاً به شرح زیر است:
مقاومت جاذب پایدار و محتوای CO2 خروجی در محدوده طراحی حفظ می شود.
کاهش قابل توجه پودر بسته بندی، کانال های مبدل حرارتی تمیزتر و عمر طولانی تر.
چرخه های بازسازی کارآمدتر و مصرف انرژی کنترل شده. در طول عملیات بعدی، شیوه های نگهداری زیر باید حفظ شود:
به طور منظم دما و فشار بازسازی را برای جلوگیری از بازسازی ناقص به دلیل انحرافات پارامتر کنترل کنید.
خنک کننده موثر کمپرسور هوا را حفظ کنید تا از کاهش راندمان جذب-هوای با دمای بالا جلوگیری کنید.
استفاده از نیتروژن به عنوان یک پوشش محافظ در طول مدت زمان توقف طولانی برای جلوگیری از جذب رطوبت و زوال جاذب.
ثبت سوابق تعمیر و نگهداری، مستندسازی دستههای بستهبندی، چرخههای عملیاتی و پارامترهای آزمایشی را ایجاد کنید تا مبنایی برای نگهداری بعدی فراهم کنید.
نتیجه گیری
جاذب های غربال مولکولی "هسته تصفیه" واحدهای جداسازی هوا هستند. عملکرد پایدار آنها به طور مستقیم با ایمنی و کارایی اقتصادی کل سیستم مرتبط است. رویههای نگهداری علمی، مدیریت دقیق ایمنی و بهینهسازی منطقی فرآیند نه تنها میتوانند کارایی واحد را بهبود بخشند، بلکه میتوانند به طور موثر عمر سرویس اجزای کلیدی را افزایش دهند. برای صنعت جداسازی هوا، خلاصه کردن مداوم تجربه تعمیر و نگهداری و بهبود جزئیات عملیاتی برای-عملکرد طولانی مدت ایمن و کارآمد تجهیزات جداسازی هوا در مقیاس بزرگ بسیار مهم است.
