System armatek azotowych PNEUMAX N2 PPHU TECHMONT KRAPKOWICE. System armatek azotowych PNEUMAX N2

Transkrypt

1 System armatek azotowych PNEUMAX N2 1

2 2

3 Elementy składowe oraz zasada działania systemu PNEUMAX N2 Podstawowe elementy składowe systemu to: Instalacja zasilająca sprężonego azotu: 1. sprężarka, 2. separator oleju, 3. filtr wstępny sprężonego powietrza, 4. zbiornik buforowy sprężonego powietrza, 5. osuszacz ziębniczy, 6. filtr dokładny sprężonego powietrza, 7. bateria filtrów wstępnych osuszacza adsorpcyjnego, 8. dwukomorowy osuszacz adsorpcyjny, 9. filtr dokładny sprężonego powietrza, 10. dwukomorowa wytwornica azotu, 11. filtr obiegu pomocniczego azotu, 12. pomocniczy zbiornik obiegu produkcji azotu, 13. zbiornik buforowy sprężonego azotu. Powietrze zaczerpnięte z otoczenia zostaje wstępnie oczyszczone i sprężone w sprężarce (1). Separator olejowy (2) i filtr wstępny (3) oddzielają cząstki oleju, wody i nieczystości ze strumienia sprężonego powietrza. Zbiornik buforowy (4) zapewnia płynną pracę układu oraz schładza powietrze i separuje na dnie kondensat pozostałej wody i oleju. Osuszacz ziębniczy (5) ostatecznie wytrąca resztki wody ze strumienia powietrza a filtr dokładny sprężonego powietrza (6) finalizuje proces. Powyższe elementy stanowią część powietrzną układu wytwarzania azotu. Tak przygotowane powietrze może doraźnie zasilać armatki. W warunkach normalnej pracy, powietrze kierowane jest do układu bezpośrednio odpowiedzialnego za produkcję azotu. Bateria filtrów wstępnych osuszacza adsorpcyjnego (7) odpowiedzialna jest za separację cząstek stałych, które mogły przedostać się z instalacji. Dwukomorowy osuszacz adsorpcyjny (8) pochłania wilgoć ze strumienia powietrza do poziomu, który nie limituje pracy wytwornicy azotowej. Osuszacz przygotowany jest do pracy ciągłej 3

4 w naprzemiennym układzie praca/regeneracja złoży adsorpcyjnych. Filtr dokładny sprężonego powietrza (9) usuwa cząstki stałe, które mogły przedostać się z osuszacza adsorpcyjnego. Tak przygotowane powietrze trafia do wytwornicy azotowej (10), która pochłaniania cząstki inne niż azot, pozwalając uzyskać realną czystość azotu na poziomie 97%. Pomocniczy zbiornik obiegu produkcji azotu (12) zapewnia stałą zdolność regeneracji jednego ze złóż separacyjnych. Filtr obiegu pomocniczego azotu (11) zabezpiecza złoże przed ewentualnymi zanieczyszczeniami ze zbiornika pomocniczego. Zbiornik buforowy sprężonego azotu (13) gwarantuje stałą podaż azotu dzięki buforowi objętości oraz ciśnienia Fot.1 Podstawowe elementy układu wytwarzania azotu

5 8 7 Fot. 2 Osuszacz adsorpcyjny 13 Fot. 3 Zbiornik buforowy sprężonego azotu 5

6 Instalacja pneumatyczna Instalacja pneumatyczna może być wykonana z tworzywa sztucznego w standardzie John Guest, z rury stalowej, czarnej, spawanej lub z rury ocynkowanej ze złączami skręcanymi. W przypadku gdy na istniejącej instalacji ciśnienie maksymalne przekracza 6 bar - zamontowany zostaje zawór bezpieczeństwa. Zawór montowany jest w miejscu, które zapewni mu prawidłowe działanie. Instalacja zostaje wyposażona dodatkowo w blok przygotowania sprężonego powietrza. Elementami składowymi bloku są: osuszacz, naolejacz z dozownikiem oraz reduktor ciśnienia z manometrem. Fot. 4 Przykład wykonania instalacji w standardzie John Guest - zawór By-Pass 6

7 Szafa z elektrozaworami Szafa z elektrozaworami jest elementem wykonawczym sygnału elektrycznego. Elektrozawory sterują sprężonym powietrzem/azotem w ten sposób aby po podaniu sygnału elektrycznego z szafy sterowniczej wyzwolić strzał armatki. Fot. 5 Szafa z elektrozaworami Szafa sterowania System może być wyposażony w szafę sterowania ręcznego lub automatycznego. Szafa sterowania ręcznego wyposażona jest w przełącznik ON/OFF, kontrolkę sygnalizującą gotowość do pracy oraz przyciski wyzwalające pracę armatki. Szafa sterowania automatycznego wyposażona jest w przełącznik ON/OFF, kontrolkę sygnalizującą gotowość do pracy, programowalny sterownik oraz przełączniki pracy danej armatki (tryb automatyczny/wyłączony). Szafa może dodatkowo być połączona poprzez odpowiedni moduł komunikacyjny z istniejącym w zakładzie nadrzędnym systemem sterowania 7

8 DCS (lub niezależnym systemem sterowania nadrzędnego) w celu dwukierunkowej wymiany sygnałów kontrolno-sterujących oraz diagnostycznych. Fot. 6 Przykładowy ekran wizualizacji niezależnego, zdalnego systemu sterowania z nastawni Fot. 7 Widok elewacji oraz wnętrza szafy sterowania 8

9 Instalacja sterująca, azotowa Instalacja sprężonego azotu wykonana jest z rury z tworzywa sztucznego o średnicy ø = 8mm. Rura jest koloru niebieskiego co w przypadku wizji lokalnych umożliwia szybkie i jednoznaczne jej określenie jako instalacji sprężonego powietrza. Przewody łączą szafę elektrozaworów z zaworem szybkiego spustu zamontowanym na zbiorniku ciśnieniowym armatki. Zbiornik ciśnieniowy z zaworem wylotowym, dysza wylotu Zasada działania armatki azotowej Ideą systemu armatek azotowych jest usuwanie zawisów materiałów sypkich w lejach, bunkrach i silosach. System działa na zasadzie nagłego uwolnienia pewnej dawki (50, 100 lub 150 litrów) sprężonego, maksymalnie do 6 atmosfer powietrza, przez 4 dyszę wylotu. Prawidłowe rozmieszenie armatek na zasobniku pozwala na usunięcie podstawy zawisu a co za tym idzie i całego zawisu przy możliwie minimalnym użyciu energii. Sprężony azot z instalacji zostaje naolejony i poprzez elektrozawory kierowany jest do elementu wykonawczego czyli armatki azotowej. W momencie gdy ciśnienia na instalacji azotowej oraz w zbiorniku ciśnieniowym się zrównają system jest gotowy do pracy. Uruchomienie armatek następuje po wyzwoleniu sygnału elektrycznego który steruje elektrozaworem. Elektrozawór przerywa doprowadzanie sprężonego azotu uruchamiając zawór szybkiego spustu. Spadek ciśnienia powoduje przesunięcie tłoka wewnątrz zbiornika i następuje wystrzał zgromadzonego medium. Zbiornik ciśnieniowy wykonany jest z blachy stalowej o grubości 5mm. Średnica zewnętrza zbiornika oraz długość całkowita jest określona pojemnością. W ofercie posiadamy zbiorniki 50, 100 i 150 litrowe. Zbiornik montowany jest do dyszy wylotu przy pomocy śrub M16x70, a kołnierze doszczelniane są uszczelką. 9

10 Rys.1 Budowa głównego zaworu 1. tłok 2. cylinder tłoka 3. podkładka oporowa Ø135 x Ø110 x 5 4. nakładka tłoka 5. pokrywa Ø205 x o-ring tłoka Ø118 x 8,5 7. pierścień tłoka Ø129 x 22 x 3 8. uszczelka tłoka Ø120 x Ø60 x 8 9. o-ring cylindra Ø150 x 2,5 10. uszczelka pokrywy Ø160 x Ø135 x 2 10

11 Rys. 2 Schemat zabudowy armatki Pneumax N2 Króciec przyłączeniowy z dyszą szczelinową, prostą. Króciec przyłączeniowy, rurowy 11

12 Fot. 8 Przykładowy montaż armatek azotowych na zasobniku węglowym Fot. 9 Przykładowy montaż armatek azotowych na zasobniku węglowym. 12

13 Instalacja elektryczna Zasilanie elektryczne szafy sterowania wykonywane jest zazwyczaj za pomocą przewodu YDY 1,5mm 2 lub YDY 2,5mm 2 (dopuszczalne są również inne przewody). Urządzenia wchodzące w skład instalacji wytwarzania azotu zasilane są wg zaleceń producenta. Przewody, tam gdzie to możliwe, prowadzone są w istniejących trasach i przepustach kablowych a w razie konieczności montowane są trasy kablowe umożliwiające jak najkrótsze doprowadzenie przewodu z istniejącej, wskazanej szafy zasilającej, do szafy sterowniczej systemu Pneumax N2. instalacji. Instalacja zabezpieczana jest w zależności od charakterystyki danej Peryferia Do prawidłowego i bezpiecznego działania, zalecane jest zastosowanie dodatkowych instalacji, takich jak: - instalacja wywiewna z pomieszczenia wytwarzania azotu, - instalacja nawiewna do pomieszczenia wytwarzania azotu, - nadrzędna instalacja monitorowania stężenia tlenu i sterowania urządzeniami, - instalacja ostrzegawcza, - system redundancji układów wytwarzania azotu. 13

14 Fot. 10 Czerpnia i wylot instalacji wentylacyjnej Instalacja wentylacyjna ma za zadanie dostarczyć świeże powietrze o odpowiednim nadciśnieniu do pomieszczenia wytwarzania azotu. Zapewnić odpowiednią wymianę masy powietrza w celu utrzymania odpowiedniej temperatury w pomieszczeniu oraz usunąć nadmiar tlenu z pomieszczenia. Fot. 11 Sterownik układu monitorowania stężenia tlenu i pracy układu wytwarzania azotu 14

15 Nadrzędna instalacja monitorowania stężenia tlenu i sterowania urządzeniami ma za zadanie utrzymanie bezpiecznego poziomu tlenu w pomieszczeniu wytwarzania azotu. Fot. 12 Sygnalizator ostrzegawczy nad zasobnikiem węgla Instalacja ostrzegawcza ma za zadanie informować pracowników o stanie pracy instalacji. 15

16 Rys. 3 Schemat układu redundancji W przypadku instalowania kilku bliźniaczych układów wytwarzania azotu możliwe jest zastosowanie układu redundancji, który umożliwia - w razie awarii jednego z nich - zastąpienie każdego istotnego elementu, elementem z sąsiadującej instalacji wytwarzania azotu. 16