Đối với các cơ sở công nghiệp cần cung cấp oxy hoặc nitơ liên tục, thiết bị tạo khí không phải lúc nào cũng được lắp đặt dưới dạng máy riêng biệt bên trong tòa nhà chuyên dụng. MỘTkhí đóng containergiải pháp tích hợp hệ thống tạo khí và thiết bị phụ trợ liên quan vào một thùng vận chuyển tiêu chuẩn hoặc cấu trúc mô-đun kèm theo khác. Hệ thống hoàn chỉnh có thể bao gồm máy nén khí, thiết bị xử lý không khí, máy tạo oxy hoặc nitơ PSA, bể chứa, tủ điều khiển, hệ thống làm mát, đường ống, van và dụng cụ giám sát.
Cấu hình này thay đổi cách thiết kế, vận chuyển, lắp đặt và vận hành hệ thống khí công nghiệp. Thay vì lắp ráp mọi bộ phận tại địa điểm cuối cùng, việc tích hợp hệ thống chính có thể được hoàn thành trước khi giao hàng. Sau đó, container được vận chuyển đến cơ sở của người dùng, kết nối với các tiện ích và đường ống xử lý và đưa vào vận hành.
Giải pháp khí chứa trong container là gì?
A khí đóng containergiải pháp là một hệ thống tạo khí đóng gói được lắp đặt bên trong một container vận chuyển đã được sửa đổi hoặc một khu vực được xây dựng có mục đích riêng. Chức năng của nó là sản xuất khí công nghiệp tại thời điểm sử dụng thay vì dựa hoàn toàn vào xi lanh, bình chứa khí lỏng hoặc nhà cung cấp khí bên ngoài.
VìTạo oxy PSA, ví dụ, không khí trong khí quyển lần đầu tiên được nén và xử lý trước khi đi vào các lớp sàng phân tử. Sàng ưu tiên hấp thụ nitơ đồng thời cho khí giàu oxy đi qua. Bằng cách chuyển đổi giữa các chu trình hấp phụ và tái sinh, hệ thống liên tục tạo ra oxy.
Máy tạo nitơ PSA hoạt động theo nguyên lý hấp phụ dao động áp suất tương tự nhưng sử dụng vật liệu rây phân tử được chọn lọc để hấp thụ oxy và các thành phần khác từ khí nén tốt hơn. Nitơ thu được sẽ được thu thập và cung cấp cho ứng dụng.
Do đó, hệ thống chứa trong container không đề cập đến một công nghệ tạo khí cụ thể nào. Nó mô tả phương pháp đóng gói và triển khai của hệ thống khí hoàn chỉnh.
Thiết bị nào thường được tích hợp bên trong container?
Cấu hình chính xác phụ thuộc vào loại khí, độ tinh khiết cần thiết, tốc độ dòng chảy, áp suất và môi trường vận hành. Một hệ thống khí PSA đóng container điển hình có thể bao gồm các thiết bị sau:
| Thành phần hệ thống | Chức năng chính |
|---|---|
| Máy nén khí | Cung cấp khí nén cho quá trình PSA |
| Máy sấy không khí | Kiểm soát độ ẩm trong khí nén |
| Bộ lọc không khí | Loại bỏ các hạt khí dung, hạt và các chất gây ô nhiễm khác |
| Máy phát điện PSA | Tách oxy hoặc nitơ khỏi khí nén |
| Bể đệm khí | Ổn định áp suất và lưu lượng khí |
| Lưu trữ khí sản phẩm | Cung cấp thêm khí dự trữ khi cần thiết |
| Tủ điều khiển | Điều khiển các van, trình tự, cảnh báo và các thông số vận hành |
| Hệ thống làm mát | Quản lý nhiệt sinh ra từ máy nén và thiết bị phụ trợ |
| Đường ống & Van | Kết nối các thành phần quy trình riêng lẻ |
| Dụng cụ giám sát | Đo áp suất, lưu lượng, độ tinh khiết, nhiệt độ và các thông số khác |
Mức độ tích hợp là một điểm quan trọng đối với người mua. Một thùng chứa có thể chỉ chứa bộ tạo khí và bộ điều khiển, trong khi một cấu hình khác có thể tích hợp toàn bộ hệ thống khí nén thành sản phẩm khí.
Vì vậy, khi so sánh các giải pháp khí đốt trong container, người mua nên xác nhận chính xác thiết bị nào được bao gồm thay vì coi mọi hệ thống trong container như một gói chìa khóa trao tay hoàn chỉnh.
Hệ thống khí PSA trong container hoạt động như thế nào?
Trình tự vận hành thường bắt đầu với không khí xung quanh đi vào máy nén. Khí nén đi qua thiết bị lọc và sấy khô trước khi đi vào máy tạo PSA.
Bên trong máy phát điện, nhiều bình hấp phụ hoạt động luân phiên. Một bình thực hiện quá trình hấp phụ trong khi một bình khác trải qua quá trình giảm áp suất và tái sinh. Van tự động chuyển dòng khí theo chu trình được lập trình.
Đối với máy tạo oxy, nitơ được ưu tiên hấp phụ bởi rây phân tử, tạo ra khí giàu oxy ở đầu ra. Đối với máy tạo nitơ, oxy được ưu tiên hấp phụ, cho phép nitơ đi qua dưới dạng khí sản phẩm.
Khí được tạo ra sau đó có thể đi vào bể đệm trước khi được đưa đến đường ống của người dùng cuối.
Hệ thống điều khiển tọa độ:
- Vận hành máy nén
- Xử lý không khí
- Hấp phụ và tái sinh PSA
- Chuyển mạch van
- Kiểm soát áp suất khí sản phẩm
- Giám sát độ tinh khiết
- Chức năng báo động và tắt máy
Trình tự tích hợp này rất quan trọng vì bình thường không thể kiểm soát độ tinh khiết của khí chỉ bằng bình PSA. Chất lượng khí nén kém, độ ẩm quá cao, nhiễm dầu, áp suất đầu vào không ổn định hoặc các thông số chu trình không chính xác có thể ảnh hưởng đến hiệu suất sàng phân tử và chất lượng khí cuối cùng.
Tại sao nên đặt thiết bị tạo khí bên trong thùng chứa?
Lý do chính là để đơn giản hóa việc triển khai.
Việc lắp đặt sản xuất khí thông thường có thể yêu cầu phòng thiết bị chuyên dụng, hỗ trợ kết cấu, lắp đặt đường ống, công việc điện, thông gió và phối hợp giữa nhiều nhà cung cấp thiết bị. Cấu hình được đóng gói sẽ chuyển phần lớn sự tích hợp này vào môi trường sản xuất được kiểm soát trước khi hệ thống đến địa điểm của khách hàng.
Đối với các cơ sở hoạt động ở những địa điểm xa xôi hoặc khu vực có cơ sở hạ tầng xây dựng hạn chế, điều này có thể làm giảm khối lượng công việc cần thiết tại công trường.
Thùng chứa cũng cung cấp một ranh giới vật lý xác định cho thiết bị. Đường ống bên trong, định tuyến cáp, thiết bị và bảng điều khiển có thể được sắp xếp theo quy trình được thiết kế thay vì được phân bổ qua nhiều phòng.
Tuy nhiên, việc container hóa không loại bỏ các yêu cầu về địa điểm. Người mua vẫn cần đánh giá nền móng, nguồn điện, hệ thống thông gió, nhiệt độ môi trường, hệ thống thoát nước, kết nối ổ cắm gas, yêu cầu an toàn cháy nổ và lối vào để bảo trì.
Giá trị cốt lõi cho người dùng cuối là gì?
Một phần lớn việc lắp ráp và thử nghiệm thiết bị có thể được hoàn thành trước khi vận chuyển. Người dùng nhận được một hệ thống tích hợp thay vì các bộ phận riêng lẻ phải được lắp ráp từ đầu tại địa điểm cài đặt.
Điều này đặc biệt hữu ích khi thời gian xây dựng bị hạn chế hoặc khi cần có hệ thống khí đốt cho một dự án công nghiệp tạm thời, ở xa hoặc được triển khai nhanh chóng.
Thời gian cài đặt thực tế vẫn phụ thuộc vào cấu hình hệ thống và điều kiện địa điểm. Kết nối điện, kết nối tiện ích, kết nối đường ống dẫn khí, thử nghiệm và vận hành vẫn cần thiết.
Hệ thống gas đóng trong container có thể giảm nhu cầu xây dựng phòng thiết bị riêng biệt.
Thùng chứa cung cấp vỏ bọc, không gian lắp đặt thiết bị và các khu vực tiếp cận được xác định. Tùy theo thiết kế, người dùng có thể chỉ cần chuẩn bị nền móng phù hợp và kết nối các tiện ích cần thiết cũng như đường ống xử lý.
Điều này có thể có giá trị đối với các nhà máy có không gian xây dựng hạn chế.
Một hệ thống tạo khí thường không chỉ là một máy tạo PSA. Máy nén, máy sấy, bộ lọc, bình PSA, bể chứa, van, hệ thống điều khiển và thiết bị giám sát phải hoạt động như một quy trình.
Tích hợp trong container cho phép các thành phần này được thiết kế theo một trình tự quy trình chung.
Ví dụ, đường ống khí nén có thể được bố trí từ máy nén → lọc → sấy → máy tạo PSA → bể đệm → đường ống người dùng. Sau đó, hệ thống dây điện và thiết bị điều khiển có thể được lắp đặt theo cùng một bố cục quy trình.
Điều này làm giảm nhu cầu người dùng cuối phải điều phối từng thành phần riêng lẻ trong quá trình cài đặt.
Một hệ thống khí đốt đóng gói có thể được thiết kế cho những nơi khó xây dựng nhà máy khí đốt cố định.
Các ứng dụng tiềm năng bao gồm:
- Nhà máy sản xuất công nghiệp
- Địa điểm khai thác
- Cơ sở dầu khí
- Nhà máy xử lý nước
- Gia công kim loại
- Cơ sở y tế hoặc chăm sóc sức khỏe
- Dự án năng lượng
- Lắp đặt công nghiệp từ xa
- Cơ sở sản xuất tạm thời
Sự phù hợp của từng ứng dụng phụ thuộc vào độ tinh khiết của khí, áp suất, tốc độ dòng chảy, điều kiện môi trường xung quanh và các quy định an toàn hiện hành.
Đối với người dùng có mức tiêu thụ khí ổn định, việc sản xuất oxy hoặc nitơ tại thời điểm sử dụng có thể thay đổi mô hình cung cấp khí.
Thay vì liên tục nhận bình chứa khí hoặc sắp xếp việc cung cấp khí lỏng, cơ sở này có thể tạo ra khí từ khí nén trong khí quyển.
Điều này có thể làm giảm sự phụ thuộc vào lịch trình giao hàng và hậu cần lưu kho. Nó cũng cho phép thiết kế công suất tạo khí phù hợp với mức tiêu thụ thực tế của người dùng.
Tuy nhiên, đối với việc mua sắm, việc tính toán không nên chỉ so sánh giá mua máy phát điện với giá khí đóng chai. Mức tiêu thụ điện, công suất máy nén, bảo trì, thay thế sàng phân tử, lưu trữ khí và số giờ vận hành đều phải được đưa vào tính toán chi phí vòng đời.
Người dùng cuối nên kiểm tra những gì trước khi đặt hàng?
Chỉ riêng việc đóng container không xác định được liệu hệ thống khí đốt có phù hợp với một cơ sở cụ thể hay không. Người mua nên cung cấp thông tin kỹ thuật trước khi lựa chọn thiết bị.
| tham số | Tại sao nó quan trọng |
|---|---|
| Loại khí | Xác định công nghệ tách và cấu hình hệ thống |
| Độ tinh khiết cần thiết | Ảnh hưởng đến thiết kế PSA, lựa chọn sàng phân tử và chu trình vận hành |
| Dòng khí | Xác định công suất máy phát và máy nén |
| Áp suất đầu ra | Ảnh hưởng đến điều kiện hoạt động của PSA và thiết bị hạ lưu |
| Giờ hoạt động hàng ngày | Ảnh hưởng đến kích thước máy nén và mức tiêu thụ năng lượng |
| Nhu cầu khí cao điểm | Xác định xem có cần bộ đệm hoặc dung lượng lưu trữ hay không |
| Nhiệt độ môi trường xung quanh | Ảnh hưởng đến việc làm mát máy nén và thông gió container |
| Chất lượng khí nén | Dầu hoặc độ ẩm quá mức có thể làm hỏng hoặc làm giảm hiệu suất hấp phụ |
| Nguồn điện | Xác định khả năng tương thích của máy nén và hệ thống điện |
| Vị trí lắp đặt | Ảnh hưởng đến kích thước container, thông gió, nền móng và khả năng tiếp cận bảo trì |
| Yêu cầu kiểm soát | Xác định cấu hình giám sát, cảnh báo, liên lạc từ xa và tự động hóa |
Mối quan hệ giữa các tham số này cần được đánh giá như một hệ thống hoàn chỉnh.
Ví dụ, tăng lưu lượng khí mà không xem xét công suất máy nén có thể tạo ra nguồn cung cấp không khí vào không đủ. Việc tăng yêu cầu về độ tinh khiết cũng có thể thay đổi chu trình PSA và tốc độ thu hồi khí. Tương tự, việc lắp đặt máy nén bên trong một thùng kín mà không loại bỏ đủ nhiệt có thể tạo ra môi trường vận hành không phù hợp.
Lắp đặt hệ thống sản xuất khí đốt trong container và thông thường
Hai cấu hình này dựa trên các nguyên tắc tạo khí giống nhau, nhưng cách tiếp cận lắp đặt của chúng khác nhau.
| Mục | Hệ thống container | Cài đặt thông thường |
|---|---|---|
| Bố trí thiết bị | Tích hợp bên trong container | Phân phối tại phòng thiết bị |
| Xây dựng công trường | Nói chung công việc xây dựng ít hơn | Thường yêu cầu không gian dành riêng |
| lắp ráp nhà máy | Có thể lắp ráp trước ở mức độ cao hơn | Cần thêm lắp ráp trang web |
| Vận tải | Hệ thống được vận chuyển dưới dạng trọn gói | Thiết bị được vận chuyển riêng |
| Cài đặt | Yêu cầu kết nối tiện ích và quy trình | Cài đặt trang web rộng rãi hơn |
| Mở rộng | Các mô-đun bổ sung có thể được xem xét | Phụ thuộc vào không gian xây dựng có sẵn |
| Triển khai từ xa | Phù hợp khi được thiết kế hợp lý | Khó khăn hơn khi cơ sở hạ tầng còn hạn chế |
Không có cấu hình nào tự động phù hợp cho mọi dự án. Một nhà máy công suất cao cố định với cơ sở hạ tầng đầy đủ có thể sử dụng tòa nhà có thiết bị chuyên dụng, trong khi một dự án ở xa với nguồn lực xây dựng hạn chế có thể được hưởng lợi từ việc triển khai trong container.
Sự lựa chọn đúng đắn phụ thuộc vào nhu cầu khí đốt, điều kiện địa điểm, thời gian dự án, không gian sẵn có, yêu cầu lắp đặt và tổng chi phí vận hành.
NEWTEKtập trung vào các hệ thống tạo khí tại chỗ, bao gồm máy tạo oxy PSA, máy tạo nitơ PSA, máy nén khí và thiết bị xử lý không khí. Những sản phẩm này có thể tạo thành các bộ phận khác nhau của hệ thống tạo khí tích hợp tùy thuộc vào loại khí và điều kiện vận hành yêu cầu của người dùng.
Đối với một dự án được đóng gói trong container, thiết kế hệ thống cần được xem xét nhiều hơn bản thân trình tạo PSA. Nguồn khí nén, hệ thống lọc, sấy khô, hấp phụ, kho chứa khí, tủ điều khiển, đường ống, làm mát và thông gió phải được phối hợp theo tốc độ dòng chảy và độ tinh khiết mục tiêu.
Do đó, NEWTEK có thể tiếp cận một dự án khí đốt đóng container dưới dạng cấu hình hệ thống thay vì chỉ cung cấp cho một tàu PSA riêng lẻ. Sự sắp xếp cuối cùng có thể được xác định theo các thông số như độ tinh khiết oxy hoặc nitơ, lưu lượng khí sản phẩm, áp suất đầu ra, lịch trình vận hành, điều kiện nguồn điện và môi trường lắp đặt.
Đối với người dùng cuối, câu hỏi quan trọng khi mua hàng không chỉ đơn giản là liệu máy tạo khí có thể được đặt bên trong thùng chứa hay không. Vấn đề là liệu hệ thống đóng gói hoàn chỉnh có thể cung cấp lượng khí cần thiết trong điều kiện vận hành thực tế của địa điểm trong khi vẫn chừa đủ không gian để kiểm tra, bảo trì, thông gió và dịch vụ trong tương lai hay không.
Phần kết luận
Giải pháp khí đóng trong container về cơ bản là một phương pháp tích hợp thiết bị tạo khí và hệ thống phụ trợ vào một vỏ bọc có thể vận chuyển được. Giá trị cốt lõi của nó đến từ việc kết hợp tích hợp thiết bị với việc đơn giản hóa việc triển khai trang web.
Đối với người dùng cuối, những cân nhắc chính vẫn phải là về mặt kỹ thuật: độ tinh khiết của khí, tốc độ dòng chảy, áp suất, chất lượng khí nén, nguồn điện, điều kiện môi trường xung quanh, khả năng lưu trữ, thông gió và khả năng tiếp cận bảo trì.
Khi các thông số này được xác định trước khi lựa chọn thiết bị, hệ thống oxy hoặc nitơ PSA đóng trong thùng chứa có thể được cấu hình phù hợp với nhu cầu khí đốt thực tế và môi trường lắp đặt thay vì chỉ chọn một thùng chứa tiêu chuẩn và đổ đầy thiết bị vào đó.
