Техническое руководство по контролю влажности в системах производства промышленных газов

1. Что такое точка росы в системах сжатого воздуха?

1.1 Определение точки росы

Точка росы — это температура, при которой водяной пар в сжатом воздухе начинает конденсироваться в жидкую воду под определенным давлением.

Когда температура сжатого воздуха падает ниже точки росы, внутри может образовываться конденсат:

·  Воздушные трубопроводы

·  Фильтры

·  Адсорбционные башни

·  Газогенерирующее оборудование

Эта влага может привести к коррозии, загрязнению и снижению производительности оборудования.

1.2 Точка росы под давлением (PDP)

Точка росы под давлением (PDP) относится к точке росы, измеренной при фактическом рабочем давлении системы сжатого воздуха.

Его обычно контролируют в компрессорных помещениях и системах очистки воздуха, поскольку он отражает фактическое состояние влажности сжатого воздуха во время работы.

1.3 Точка атмосферной росы (ADP)

Точка атмосферной росы (ADP) — это точка росы под давлением, преобразованная в условия атмосферного давления.

Его обычно используют при сравнении требований к качеству газа в различных приложениях и отраслях.

Для большинства систем производства кислорода и азота PSA точка росы сжатого воздуха обычно должна составлять:

≤ -40°С

перед входом в процесс адсорбции.

 

2. Введение: Почему точка росы важна при производстве газа

В системах производства промышленного газа чистота газа и скорость потока часто считаются наиболее важными показателями производительности. Однако точка росы сжатого воздуха играет решающую роль в надежности, эффективности и сроке службы кислородных генераторов PSA, систем VPSA и генераторов азота.

Сжатый воздух, поступающий в систему газоразделения, содержит влагу, масляные аэрозоли и загрязняющие вещества. Без надлежащей предварительной обработки воздуха чрезмерная влага может повредить молекулярные сита, снизить эффективность газоразделения и увеличить затраты на техническое обслуживание.

Для систем PSA и VPSA поддержание стабильной подачи сжатого воздуха с низкой точкой росы необходимо для:

·  Защита цеолитовых молекулярных сит и углеродных молекулярных сит

·  Поддерживать стабильную чистоту кислорода и азота

·  Продлить срок службы адсорбента

·  Сокращение непредвиденных простоев оборудования

Понимание контроля точки росы помогает производителям создавать более надежные и экономичные системы производства газа на месте.

3. Как высокая точка росы влияет на газогенераторы PSA и VPSA

Чрезмерная влага является одной из основных причин снижения производительности воздухоразделительного оборудования.

3.1 Пониженная производительность молекулярного сита

Молекулярные сита обладают более сильным адсорбционным сродством к молекулам воды, чем азот или кислород.

При воздействии высокого уровня влажности:

· Регенерация адсорбента становится менее эффективной

· Снижается эффективность сепарации

· Чистота кислорода или азота может стать нестабильной.

· Циклы замены молекулярных сит становятся короче

Поэтому правильная сушка на воздухе необходима для защиты дорогостоящих адсорбентов.

3.2 Коррозия и износ оборудования

Конденсат воды внутри систем сжатого воздуха может вызвать:

· Коррозия трубопроводов

· Образование частиц ржавчины

· Повреждение уплотнения клапана 

· Засорение фильтра

Эти проблемы могут привести к нестабильной скорости потока и увеличению требований к техническому обслуживанию.

3.3 Снижение качества газа

Недостаточный контроль влажности может повлиять на последующие применения газа:

· Азот при лазерной резке может вызвать окисление металлических поверхностей.

· В кислородных трубопроводах могут возникнуть проблемы с конденсацией.

· Промышленные процессы могут пострадать из-за снижения консистенции продукции.

Стабильный контроль точки росы обеспечивает надежное качество газа для требовательных применений.

4 Рекомендуемые требования к точке росы в зависимости от применения

В разных отраслях предъявляются разные требования к контролю влажности в зависимости от условий производства.

(Фактические требования могут различаться в зависимости от конструкции оборудования и стандартов применения.)

5. Как добиться стабильной добычи газа с низкой точкой росы

Надежная система генерации газа PSA/VPSA требует полного процесса предварительной подготовки сжатого воздуха.

5.1 Осушитель охлаждаемого воздуха

рефрижераторная сушилка – первый этап удаления влаги.

Основные функции:

· Охлаждает сжатый воздух для конденсации жидкой воды

· Удаляет объемную влагу из сжатого воздуха

· Снижает нагрузку на последующие адсорбционные осушители.

Типичная точка росы под давлением на выходе:

от +3°C до +7°C PDP

 

5.2 Осушитель воздуха с осушителем

Осушитель-осушитель обеспечивает глубокую сушку при производстве газа.

Используя адсорбционные материалы, такие как активированный оксид алюминия, он удаляет оставшуюся влагу для достижения:

· Точка росы -40°C

· Точка росы -50°C

· Точка росы -70°C (специальные применения)

Этот этап имеет решающее значение для защиты молекулярных сит в генераторах кислорода и азота PSA.

 

5.3 Прецизионная система фильтрации

Многоступенчатая фильтрация удаляет загрязнения еще до того, как сжатый воздух попадет в газогенератор.

Типичные этапы фильтрации включают в себя:

· Предварительный фильтр

· Удаление масла фильтр

· Фильтр тонкой очистки

· Фильтр с активированным углем

Преимущества:

· Предотвратить загрязнение маслом

· Защита молекулярных сит

· Продлить срок службы сушилки

· Улучшение стабильности системы

6. Полная предварительная подготовка воздуха для надежного производства газа.

Правильно спроектированный Система очистки воздуха обеспечивает длительную стабильную работу оборудования КПА и ВКПА.

KSTK предоставляет комплексные решения по производству газа, включая:

· Генераторы кислорода PSA

· Генераторы азота PSA

· Кислородные системы VPSA

· Осушители сжатого воздуха

· Системы газоочистки

Сочетая эффективную предварительную подготовку воздуха, интеллектуальные системы управления и индивидуальные технологии производства газа, KSTK помогает клиентам добиться стабильного качества газа и оптимизации эксплуатационных расходов.

Заключение

Контроль точки росы — это не просто параметр качества воздуха, это ключевой фактор, определяющий производительность и срок службы промышленных систем производства газа.

Поддержание низкой точки росы сжатого воздуха защищает молекулярные сита, повышает стабильность чистоты газа и снижает эксплуатационные расходы.

Для производителей, инвестирующих в кислород ПСА или Для производства азота выбор правильной системы предварительной обработки воздуха имеет важное значение для достижения надежной и долгосрочной работы.

KSTK предоставляет индивидуальные решения по производству газа и очистке воздуха, предназначенные для различных промышленных применений.