Zeptejte se hned
V celulózce, rafinerii nebo na lince těžkého papíru se stlačenému vzduchu jen zřídka věnuje pozornost kotlů, turbín nebo reaktorů. Přesto se to dotýká téměř každé řídicí smyčky na webu. Pneumatické pohony na uzavíracích ventilech, snímače diferenčního tlaku na destilačních kolonách, čistící vzduch na skříních analyzátorů a dP články na nátokových skříních papírenských strojů, to vše závisí na vzduchu, který je suchý, čistý a stabilní v tlaku. Když vzduch nese vlhkost, olejové aerosoly nebo částice, porucha se ne vždy ohlásí okamžitě. Místo toho se ukazuje jako trčící polohovadlo, pomalu se pohybující údaj vysílače nebo řídicí ventil, který loví místo držení pozice.
Závody s kontinuálním zpracováním mají tendenci odhalovat problémy s kvalitou vzduchu tvrdě, prostřednictvím řady obtěžujících výletů, které se shlukují kolem sezónních teplotních výkyvů. Studené nárazy vytlačují vlhkost z roztoku uvnitř distribučního potrubí a jakákoliv voda, která kondenzuje po proudu od sušičky, se stává přímou hrozbou pro přístrojové vybavení. V prostředí celulózy a papíru toto riziko ještě zvyšuje chemická atmosféra, protože prach z jemných vláken a procesní páry se mohou spojit se zbytkovým olejovým filmem a znečistit filtrační prvky rychleji, než by čisté užitkové prostředí předpovídalo.
Pracovní předpoklad pro tento článek: kvalita vzduchu je považována za specifikaci návrhu vázanou na citlivost přístroje a kritičnost procesu, nikoli za jediné pevné číslo aplikované jednotně na celém místě.
Následující části procházejí klasifikačními systémy používanými ke specifikaci kvality vzduchu, kontaminačními cestami, které jsou nejrelevantnější pro celulózu, papír a rafinérské služby, a volbami zařízení, které určují, zda závod splňuje cílový rosný bod a třídu částic při skutečné sezónní zátěži, nikoli pouze za podmínek na zkušební stolici.
Při psaní specifikací pro průmyslový stlačený vzduch dominují dva referenční rámce: standard kvality vzduchu pro přístroje ISA a řada ISO 8573 pokrývající třídy čistoty stlačeného vzduchu. Oba popisují kvalitu vzduchu ve třech osách, velikost a koncentraci částic, obsah zbytkového oleje a tlakový rosný bod. Kde se liší, je důraz. Standard kvality vzduchu pro přístroje ISA je napsán speciálně pro služby řízení a přístrojů, zatímco třídy ISO 8573 se používají šířeji pro pneumatické nástroje, balicí linky a procesní vzduch.
U rafinérských přístrojů a analyzátorů vzduchu je tlakový rosný bod alespoň 10 stupňů pod nejnižší očekávanou okolní teplotou běžnou konstrukční rezervou, protože kryty analyzátorů a venkovní ventilové stanice zažívají větší výkyvy než klimaticky řízená budova. U systémů pro čištění plsti s přívodem vzduchu do papíroviny a papíru, ovladačů stíracích nožů a vysílačů konzistence je kontrola částic často důležitá stejně jako rosný bod, protože jemná vlákna a prach z povlaků urychlují opotřebení součástí s malými otvory.
| Parametr kvality | Typický vzduchový terč pro rafinérský přístroj | Typický cíl záhlaví papíru a buničiny |
|---|---|---|
| Velikost částic | 1 mikron nebo menší | 1 až 3 mikrony |
| Obsah zbytkového oleje | 0,01 mg na metr krychlový nebo méně | 0,1 mg na metr krychlový nebo méně |
| Tlakový rosný bod | Atmosférická teplota minus 40 stupňů Celsia | Atmosférická teplota minus 20 až minus 40 stupňů Celsia |
| Typický řídící odkaz | Standard kvality ovzduší přístrojů ISA | ISO 8573 třída čistoty 2 nebo 3 |
Tyto hodnoty jsou reprezentativními rozsahy používanými na mnoha místech s kontinuálním procesem spíše než univerzálními pevnými hodnotami, protože skutečné cíle by měly být stanoveny proti komponentě, která je ve smyčce nejvíce citlivá na vlhkost, nikoli podle průměru.
Terénní průzkumy systémů stlačeného vzduchu v těžkém průmyslu neustále poukazují na malý počet opakujících se cest kontaminace. Pochopení relativní váhy každého z nich pomáhá upřednostnit, kam by měl rozpočet na sušení a filtraci jít jako první.
Přenos vlhkosti vede žebříček, protože pochází ze dvou směrů současně, atmosférická vlhkost nasávaná na sání kompresoru a kondenzace, která vzniká vždy, když se stlačený vzduch ochladí pod tlakový rosný bod kdekoli po proudu. Zbytky olejového aerosolu následují těsně za nimi, z velké části vázané na typy mazaných kompresorů a na filtrační prvky, které překročily svou jmenovitou životnost, aniž by změnu zachytil alarm rozdílového tlaku. Vnikání částic do buničiny a papíru je často způsobeno vláknitým prachem nasávaným do otevřených sacích skříní poblíž oblastí přípravy látky spíše než k samotnému kompresoru.
An Adsorpční sušička (typ s dvojitou věží) odstraňuje vlhkost průchodem stlačeného vzduchu přes lože vysoušecího materiálu, typicky aktivovaného oxidu hlinitého nebo molekulárního síta, které fyzicky adsorbuje vodní páru na svůj povrch. Protože systém využívá dvě věže pracující ve střídavých cyklech, jedna věž suší procesní vzduch, zatímco druhá se regeneruje, což umožňuje nepřetržitý provoz bez přerušení dodávky do výstupních sběračů. Díky tomu se konstrukce s dvojitou věží běžně hodí pro papírenské stroje běžící 24 hodin denně, kde se jakékoli přerušení úpravy plsti nebo vzduchu pro ovládání nožů promítá přímo do změny kvality archu.
Metoda regenerace je hlavním konstrukčním rozhodnutím v této kategorii. Bezteplá regenerace využívá část již vysušeného vzduchu k odstranění vlhkosti z offline věže, což je jednoduché a spolehlivé, ale celkově spotřebuje více stlačeného vzduchu. Regenerace vyhřívaného vzduchu nebo proplachování dmychadlem snižuje spotřebu vzduchu za cenu dodatečného elektrického zatížení a poněkud složitější řídicí sekvence. V závodech na výrobu celulózy a papíru, kde se poptávka po stlačeném vzduchu již blíží kapacitě kompresoru během špičkové výroby, nižší spotřeba proplachovacího vzduchu u vyhřívaného regeneračního cyklu často ospravedlňuje jeho větší složitost.
Systémy rafinérského přístrojového vzduchu často sahají za vzduch v závodě do vyhrazených analyzátorů vzduchu a sušení procesního plynu, kde proud plynu není vždy atmosférický vzduch, ale může zahrnovat proplachovací plyn dusíku, vedení vzorků zemního plynu nebo jiné procesní plyny dodávající kontinuální monitory emisí. A Speciální sušička plynu je navržena pro tato nestandardní složení plynů, přičemž výběr materiálu a design těsnění jsou přizpůsobeny kompatibilitě se specifickým plynem, spíše než aby předpokládal obecný proud vzduchu.
Úkryty analyzátorů představují zvláštní výzvu, protože systém úpravy vzorků je citlivý i na malé odchylky vlhkosti, které mohou zkreslovat údaje na kontinuálních monitorech emisí používaných pro regulační hlášení. Speciální sušička plynu správně dimenzovaná pro průtok vzorku s výkonem rosného bodu přizpůsobeným nejchladnější očekávané teplotě v krytu snižuje riziko, že monitor shody nahlásí neplatná data během zimních mrazů čistě kvůli kondenzaci vlhkosti uvnitř vzorkovací linky.
| Aplikace | Typický proud plynu | Klíčová úvaha o designu |
|---|---|---|
| Nepřetržité monitorování emisí | Vzorek plynu plus proplachovací dusík | Konzistentní rosný bod bez ohledu na teplotu krytu |
| Úprava procesního plynu | Zemní plyn nebo plyn jako vedlejší produkt | Materiálová kompatibilita s obsahem uhlovodíků |
| Sušení pilotního a užitkového plynu | Topný plyn nebo inertní proplachovací plyn | Spolehlivý regenerační cyklus při proměnlivém průtoku |
Sušicí zařízení funguje nejlépe, když je chráněno před hromadnou kapalinou, olejovým aerosolem a hrubými částicemi předtím, než proud vzduchu dosáhne vysoušecího lože nebo chladicí spirály. To je úloha stupňovité filtrace, typicky uspořádané jako koalescenční předfiltr následovaný filtrem pevných částic pro obecné účely, s leštícím filtrem umístěným za sušičkou, aby zachytil veškeré jemné částice vysoušedla unášeného po proudu. A Filtr stlačeného vzduchu zvolená se správným mikrometrovým hodnocením v každé fázi prodlužuje životnost sušičky a snižuje frekvenci neplánovaných výpadků rozdílu tlaku.
Diferenční tlak na každém stupni filtru je jediným nejužitečnějším indikátorem údržby dostupným u systému stlačeného vzduchu, protože rostoucí pokles tlaku signalizuje zatížení prvku dříve, než dojde k úplnému zablokování. Místa, která zaznamenávají tuto hodnotu v pevném intervalu, místo aby čekali na viditelný alarm tlakoměru, konzistentně hlásí méně změn nouzových prvků během špičkových výrobních období.
Žádná technologie sušičky nezvítězí ve všech kritériích. Níže uvedené srovnání porovnává chlazené, sušicí a membránové sušení s pěti praktickými dimenzemi relevantními pro osoby s rozhodovací pravomocí v oblasti celulózy, papíru a rafinérie.
Vysoušecí systémy trvale dosahují nejvyššího dosažitelného rosného bodu, což je důvod, proč se specifikace vzduchu pro rafinerii přiklánějí k adsorpční technologii. Chladírenské sušičky dosahují dobrých výsledků, pokud jde o spotřebu energie a stopu, ale nedokážou dosáhnout nízkých rosných bodů, které vzduch analyzátoru rafinérie často vyžaduje. Membránové sušičky, i když jsou méně běžné pro velkoobjemový sběrný vzduch, nabízejí kompaktní a nenáročnou možnost údržby pro menší vyhrazené přístrojové smyčky, kde jsou požadavky na průtok skromné.
Spotřeba stlačeného vzduchu a okolní podmínky se v průběhu roku mění a rozhodnutí o velikosti sušárny učiněná na základě jediného konstrukčního bodu mohou zanechat závod nedostatečně chráněný během období ramen, kdy je vlhkost vysoká, ale teploty ještě neklesly natolik, aby vyvolaly zvýšenou pozornost.
Mezera mezi těmito dvěma liniemi je skutečným nástrojem ochrany marže. Správně dimenzovaná adsorpční sušička udržuje plochý, nízký dosažený rosný bod každý měsíc bez ohledu na kolísání okolní vlhkosti, což je přesně důvod, proč specifikace rafinerií mají tendenci vyžadovat sušení vysoušedlem spíše než sušení v chladničce u venkovních přístrojů vystavených zimním podmínkám.
Když jsou po neplánovaném výletu přezkoumány protokoly údržby z řídicích systémů závislých na vzduchu, objeví se konzistentní vzorec základních příčin.
Události související s vlhkostí vedou téměř ve všech zkoumaných souborech dat napříč závody na výrobu buničiny, papíru a rafinérií a jsou také kategorií, která je nejpříměji řešena správným výběrem sušičky spíše než reaktivní údržbou. I když je námraza ventilů méně častá, má tendenci se vyskytovat v nejhorší možnou dobu, během nejchladnějších dnů roku, kdy jsou požadavky procesu na spolehlivé řízení také nejvyšší.
Dobře navržená souprava na úpravu vzduchu sleduje konzistentní sekvenci bez ohledu na typ zařízení. Přeskočení stupně nebo poddimenzování stupně vzhledem k maximálnímu průtoku přesune zátěž znečištěním na další součást v řadě.
Každá fáze chrání tu následující. Dochlazovač odstraňuje většinu objemové vlhkosti prostřednictvím kondenzace, zatímco vzduch je ještě horký po stlačení. Koalescenční předfiltr zachycuje olejový aerosol a zbývající kapalinu před sušičkou, protože kapalná voda, která dosáhne vysoušecího lože, může poškodit médium. Leštící filtr za sušičkou existuje speciálně pro zachycení veškerého jemného vysoušecího prachu, který migruje po proudu, a chrání citlivé součásti nástroje v konečném místě použití.
Nastavení kalendáře údržby podle trendů naměřeného diferenčního tlaku a rosného bodu, spíše než samotného pevného kalendářního data, poskytuje spolehlivější výsledky, protože skutečné zatížení se mění v závislosti na sezónní vlhkosti a rychlosti produkce.
| Komponenta | Typický interval kontroly | Indikátor primárního selhání |
|---|---|---|
| Koalescenční předfiltr element | Každých 6 až 12 měsíců | Diferenční tlak překračuje jmenovitý limit |
| Vysoušedlo bed | 3 až 5 let | Rostoucí rosný bod i přes normální provoz cyklu |
| Věžové spínací ventily | Roční kontrola | Slyšitelné zpoždění cyklování nebo neúplná regenerace |
| Leštění filter element | Každých 6 až 12 měsíců | Viditelný přenos prachu v místě použití |
| Odvody kondenzátu | Čtvrtletní funkční test | Selhání proplachování v cyklu nebo nepřetržité odvzdušňování |
Závody, které sledují diferenční tlak a rosný bod jako trendové proměnné, podobně jako trend procesní instrumentace, mají tendenci zaznamenat pokles výkonu týdny předtím, než se stane provozní událostí. Jedná se o nízkonákladovou praxi, která se vyplácí především díky vyhýbání se nouzovým odstávkám spíše než prostřednictvím jakéhokoli upgradu jednotlivých zařízení.
Většina specifikací vzduchu pro přístroje v rafinériích vyžaduje tlakový rosný bod alespoň 10 stupňů Celsia pod nejnižší očekávanou okolní teplotou v místě, přičemž mnoho míst se zaměřuje na atmosférický tlak minus 40 stupňů Celsia, aby pokrylo venkovní ventilové stanice a kryty analyzátorů v zimních podmínkách.
Jemná vlákna a prach z povlaků cirkulující v prostředí mlýna mohou vstupovat do přívodů stlačeného vzduchu a urychlovat opotřebení pneumatických komponentů s malým otvorem, takže filtrace částic je upřednostňována vedle kontroly vlhkosti spíše než jako sekundární problém.
Speciální sušička plynu je navržena s kompatibilitou materiálu a těsnění pro specifické složení procesního plynu, jako je vzorkový plyn nebo proplachovací dusík používaný v systémech analyzátorů, spíše než za předpokladu standardního proudu atmosférického vzduchu.
Konstrukce s dvojitou věží umožňuje jedné věži sušit procesní vzduch, zatímco druhá se regeneruje, což podporuje nepřetržitý nepřerušovaný přívod vzduchu a zabraňuje mezerám při sušení, ke kterým dochází u jednověžových nebo dávkových systémů.
Výměna je nejlépe vyvolána naměřeným rozdílovým tlakem překračujícím jmenovitý limit spíše než samotným pevným kalendářním intervalem, ačkoli většina koalescenčních a částicových prvků je kontrolována v 6 až 12měsíčním cyklu jako základ.
PŘIDAT: Č. 9, Lane 30, Caoli Road, Fengjing Town, Jinshan District, Šanghaj, Čína
Tel.: +86-400-611-3166
E-mail:
Copyright © DeMargo (Shanghai) Energy Saving Technology Co., Ltd. Práva vyhrazena. Továrna na zakázkové čističky plynu
