вступ
З широкомасштабним-розвитком таких галузей, як металургія, хімічне машинобудування та енергетика в Китаї,блоки поділу повітря (ASU)стали незамінною інфраструктурою промислового виробництва. Будучи ключовим елементом у системах поділу повітря, адсорбери на основі молекулярних сит відіграють життєво важливу роль у очищенні повітря. Стабільність їх роботи безпосередньо впливає на чистоту таких продуктів, як кисень і азот, а також на загальну енергоефективність обладнання. В останні роки з широким застосуванням великих вертикальних молекулярно-ситових адсорберів підвищення їхньої експлуатаційної надійності, продовження терміну служби упаковки та підвищення ефективності обслуговування стали ключовими проблемами для інженерів і техніків з розділення повітря.
Роль молекулярних ситових адсорберів в установках поділу повітря
Основним завданням молекулярно-ситових адсорберів є видалення домішок, таких як волога, вуглекислий газ і ацетилен, зі стисненого повітря, гарантуючи, що повітря, що надходить у холодильну камеру, буде чистим і вільним- від забруднень. Як правило, у повітророзділювальній установці повітря стискається турбінним компресором, а потім охолоджується приблизно до 17,5 градусів через систему попереднього-охолодження перед тим, як потрапити в молекулярно-ситовий адсорбер знизу вгору. Домішки в повітрі адсорбуються активованим оксидом алюмінію та матеріалом молекулярного сита в адсорбційній вежі, в результаті чого очищене повітря надходить у пластинчастий теплообмінник.
Щоб забезпечити безперервну подачу повітря, молекулярно-ситові адсорбери зазвичай використовують парами, причому один працює, а інший регенерує. Методи регенерації включають адсорбцію при зміні температури (TSA) для нагрівання та адсорбцію при зміні тиску (PSA) для десорбції. Ця змінна робота забезпечує безперервну та стабільну роботу системи.
Загальні операційні збої та аналіз причин
Під час тривалої-експлуатації молекулярно-ситових адсорберів можуть виникнути збої як устаткування, так і процесу:
Проблеми з обладнанням:
Неправильний дизайн або виготовлення може призвести до нерівномірного розподілу повітряного потоку або надмірно високої швидкості потоку.
Погана якість упаковки або недостатня упаковка знижує адсорбційну здатність.
Невелика мертва зона вгорі може легко створити «короткий» потік, послаблюючи ефект адсорбції.
Застряглі клапани або ослаблені ущільнення спричиняють витоки системи.
Проблеми процесу:
Неповна активація при первинному введенні в експлуатацію призводить до недостатньої ефективності адсорбції.
Надмірна вологість або вміст вуглекислого газу в повітрі викликає передчасне насичення упаковки.
Незадовільна температура регенерації або об’єм газу призводить до неповної регенерації.
Порошок набивання або закупорка каналів теплообмінника підвищує стійкість системи.
Відсутність промивання азотом для запобігання вологи під час зупинки призводить до зниження ефективності адсорбції після тривалого поглинання вологи.
Якщо ці проблеми не вирішити негайно, вони не тільки вплинуть на чистоту газу, але також можуть призвести до більших ризиків, таких як блокування пластинчастого теплообмінника та збільшення споживання енергії.
IV. Підготовка до технічного обслуговування та вимоги безпеки
Наукова підготовка до технічного обслуговування має вирішальне значення для технічного обслуговування адсорбера молекулярного сита. По-перше, перед вимиканням установки переконайтеся, що система повністю охолоджена і скинутий тиск, видаліть залишковий газ і забезпечте безпечні умови експлуатації. Усі операції мають виконуватися з дотриманням суворих процедур безпеки, включаючи обробку заявок на технічне обслуговування, впровадження заходів щодо вимкнення живлення та маркування, а також встановлення зон попередження.
Захист безпеки також є ключовим аспектом. Обслуговуючий персонал повинен носити стандартні засоби охорони праці. Робота в нічний час повинна проводитися при достатньому освітленні та обладнанні з безпечною напругою. Під час робіт на висоті, під час підйому, з тимчасовим використанням електроенергії та в замкнутих просторах необхідно суворо дотримуватися національних правил безпеки. Слід уникати незаконних інструкцій і ризикованих операцій.
Методи оптимізації обслуговування та практичний досвід
Останніми роками методи технічного обслуговування молекулярно-ситових адсорберів постійно оптимізувались у -великомасштабних проектах розділення повітря, головним чином охоплюючи такі аспекти:
Зняття старої упаковки та перевірка екрану
Після підтвердження того, що скидання тиску та газовий аналіз відповідають вимогам, старий оксид алюмінію та ущільнення молекулярного сита послідовно видаляються. Під час розряду слід підтримувати чергування роботи двох отворів, щоб уникнути структурної деформації, викликаної тривалим розрядом з одного отвору. Після очищення слід оглянути структуру екрана, відремонтувати пошкоджені ділянки та ретельно видалити залишки порошку.
Завантаження та рівномірний розподіл нової упаковки
Завантажуючи нову упаковку, використовуйте пристрій подачі та тимчасовий жолоб для досягнення рівномірного розподілу на 360 градусів, щоб запобігти концентрованому впливу на упаковку, який може спричинити знос або деформацію сітки. Також слід використовувати вентилятор для видалення пилу, забезпечуючи рівномірну щільність упаковки та гладку поверхню всередині вежі.
Регенерація та активація
Під час початкової експлуатації нового ущільнювача активація повинна бути виконана шляхом відповідного підвищення температури регенерації та об’єму газу для відновлення оптимальних адсорбційних характеристик.
Обслуговування системи клапанів і трубопроводів
Перевірте всі клапани на герметичність, очистіть їх і замініть ущільнення; перевірити точність зворотного зв'язку пневмоприводу. Для систем трубопроводів зосередьтеся на корозії та пошкодженні ізоляції та негайно замініть нагрівальні кабелі, щоб запобігти утворенню конденсату та втраті енергії.
Технічне обслуговування електропечей та приладів
Перевірте опір нагрівальних стрижнів і герметичність кінців з’єднань і негайно замініть несправні компоненти; відкалібрувати датчики температури та тиску, щоб забезпечити точність даних.
Завдяки зазначеним вище заходам оптимізації залишковий пил під час обслуговування молекулярного сита значно зменшується, швидкість подачі та однорідність покращуються, а загальна ефективність обслуговування обладнання значно покращується.
Експлуатаційна продуктивність і ключові моменти технічного обслуговування
Після систематичного технічного обслуговування робочі характеристики молекулярно-ситових адсорберів зазвичай такі:
Стабільний опір адсорберу та вміст CO₂ на виході підтримуються в межах проектного діапазону;
Суттєво зменшена кількість набивного порошку, чистіші канали теплообмінника та подовжений термін служби;
Більш ефективні цикли регенерації та контрольоване споживання енергії. Під час подальшої експлуатації необхідно дотримуватися таких правил технічного обслуговування:
Регулярно контролюйте температуру та тиск регенерації, щоб запобігти неповній регенерації через відхилення параметрів;
Підтримуйте ефективне охолодження повітряного компресора, щоб повітря-з високою температурою не знижувало ефективність адсорбції;
Використовуйте азот як захисну ковдру під час тривалого простою, щоб запобігти поглинанню вологи та погіршенню якості адсорбенту;
Створіть записи про технічне обслуговування, документуючи партії пакування, робочі цикли та параметри випробувань, щоб забезпечити основу для подальшого обслуговування.
Висновок
Молекулярно-ситові адсорбери є «ядром очищення» повітророздільних установок. Від їх стабільної роботи безпосередньо залежить безпека та економічність всієї системи. Наукові процедури технічного обслуговування, суворе управління безпекою та раціональна оптимізація процесу можуть не тільки підвищити ефективність установки, але й ефективно продовжити термін служби ключових компонентів. Для промисловості розділення повітря постійне узагальнення досвіду технічного обслуговування та вдосконалення робочих деталей мають вирішальне значення для довгострокової-безпечної та ефективної роботи великомасштабного-обладнання для розділення повітря.
