Строительство систем воздухоразделения

Общее (Криогенные установки, Адсорбционные установки (КЦА), Мембранные установки).

НПО ЦВЭРТ предлагает установки разделения воздуха для производства азота, кислорода, а также установки комплексного разделения воздуха с извлечением фракций редких газов (Ar, Ne, He, Kr, Xe): Криогенные установки, Адсорбционные установки (КЦА), Мембранные установки.

НПО ЦВЭРТ предлагает широкий модельный ряд воздухоразделительных установок по всем трём группам, гарантируя надежную, безотказную работу и высокое качество поставляемого оборудования.

НПО ЦВЭРТ предлагает оборудование на основе всех трех существующих технологий разделения газов: мембранной, адсорбционной и криогенной.

При изготовлении оборудования применяются только высококачественные и долговечные материалы, а также комплектующие от ведущих производителей.

Оборудование поставляется в состоянии высокой монтажной готовности, что обеспечивается блочно-модульным исполнением оборудования. Оборудование, по возможности, поставляется в виде укрупнённых блоков-модулей высокой монтажной готовности. Подобный подход способствует снижению затрат средств и времени на монтаж на месте эксплуатации, а также обеспечивает качественные характеристики оборудования благодаря минимизации влияния монтажного фактора (фактора сборки по месту) на качество оборудования.

Всё поставляемое оборудование проходит полный комплекс заводских испытаний на предприятии-изготовителе. При этом предусмотрено проведение испытаний в соответствии с нормами и правилами страны-инсталляции, а также в присутствии Заказчика.

Мы предоставляем нашим Заказчикам полный комплекс послепродажных услуг, включая шефмонтаж, пусконаладочные работы, обучение персонала, а также сервисное обслуживание.

Оборудование оснащено системой контроля и управления на базе программируемых контроллеров, реализующей сбор и обработку информации, формирование и выдачу управляющих сигналов.

Азотные и Кислородные генераторы КЦА

Про компанию INMATEC

INMATEC – лучший выбор в любой точке планеты. Мы являемся ведущим мировым производителем генераторов азота и кислорода. Благодаря нашему стационарному и мобильному оборудованию мы задаем новые масштабы в сфере производства азота и кислорода.

Компания INMATEC – лидер международного рынка по производству азотных и кислородных генераторов. Наши установки разрабатываются и производятся в Германии и применяются во всем мире. История нашего успеха длится более 25 лет. Сегодня благодаря опыту и секретам производства для более 7000 установленных устройств во всем мире мы ежедневно доказываем собственную результативность и соответствие высоким критериям качества.

Генераторы азота с применением технологии PSA или мембранной технологии представлены решения для клиентов с различными потребностями и объемами производства. Генераторы производят азот со степенью чистоты от 95 до 99,9999 % (6.0) объемом от 0,50 до 20 000,00 Нм³/ч.

Наши генераторы кислорода производят кислород со степенью чистоты до 95 % и объемом от 0,5 до 2500 Нм³/ч. Генераторы серии POC Med соответствуют международным стандартам и производят медицинский кислород, удовлетворяющий самым высоким требованиям.

В рамках производства специализированного оборудования N2 и O2 мы предлагаем индивидуальные решения для различных сфер применения N2 и O2

INMATEC — это инновационные технологии и 25-летний опыт в сфере исследований и разработок под девизом «Сделано в Германии»!

Азотные генераторы INMATEC соответствуют наивысшим требованиям. Наши клиенты, работающие в различных сферах – начиная от автомобильной, заканчивая нефтяной и газовой промышленностью – доверяют решениям лидера рынка.

Продукция INMATEC - лидера на рынке применения кислорода в технической и медицинской области - сертифицирована согласно международным стандартам качества.

Серия IMT PN может похвастаться всеми преимуществами полностью интегрируемой установки для производства азота. Непрерывное измерение и мониторинг всех без исключения рабочих параметров обеспечивает наивысшую степень защиты всего производственного процесса.

Все полученные значения регистрируются и выводятся на сенсорной панели управления от компании INMATEC. Помимо этого, существует возможность использования их для последующей обработки в режиме удаленного доступа.

Современные технологии позволяют осуществлять контроль и удаленное управление устройствами серии IMT PN O посредством персонального компьютера в любой точке земного шара.

Технологии, используемые компанией INMATEC, основаны на принципе адсорбции посредством углеродного молекулярного сита. В результате адсорбции молекулы азота отделяются от молекул кислорода. Благодаря данной технологии и специальному механизму, разработанному компанией INMATEC, с одной стороны гарантируется непрерывное производство азота, а с другой – достижение желаемого уровня его чистоты, до 99,9999 %.

Адсорбционные азотные генераторы IMT PN, которые предлагает НПО ЦВЭРТ – это качественные оборудование пользующиеся повышенным спросом на российском рынке. Адсорбционные азотные генераторы IMT PN уникальное оборудование с превосходными рабочими характеристиками и широкой сферой применения.

Сегодня серийно выпускаемые КЦА генераторы азота предлагаются нами в четырех моделях. Каждая модель генератора азота имеет различные комплектации и дополнительные опции, что дает клиенту возможность делать наиболее точный и оптимальный выбор оборудования и не переплачивать за ненужные функции. Вы можете составить техзадание в соответствии со своими требованиями и получить оборудование, полностью соответствующее вашим требованиям. Любой азотный генератор предназначен для производства газообразного азота из сжатого воздуха основанной на принципе короткоцикловой адсорбции, которая обеспечивает эффективное функционирование агрегата в любых условиях.

Промышленные генераторы азота поставляется как в стационарном варианте, так и в мобильном. Во втором случае он устанавливается на салазки или в контейнер, в зависимости от пожеланий клиента, и таким образом готов к транспортировке и использованию.

Генератор азота снабжен системой контроля и управления, обеспечивающей процессы самодиагностики агрегата, а также подключения к общей системе предприятия. С помощью этой системы работа агрегата всегда находится под контролем и осуществляется с полным соответствием требованиям мер безопасности.

НПО ЦВЭРТ предлагает азотные установки высокого качества, созданные с использованием современных технологий и последних достижений науки. Наши специалисты предоставят вам профессиональную консультацию и помогут в выборе технических параметров агрегата.

Газообразный азот, благодаря своей химической инертности, а также невозможности существования в нем большинства бактерий, широко используется во многих отраслях промышленности, в частности, в химической, электронной промышленности (особенно в процессах пайки/поверхностного монтажа), при лазерной резке металлов, в нефте- и газодобывающей промышленности, в системах пожаротушения, в пищевой и фармацевтической промышленности для упаковки продукции, и пр.

Мы предлагаем Вам самостоятельное производство газообразного азота из сжатого воздуха с помощью генераторов азота (воздухоразделительных азотных установок) криогенного, адсорбционного, а также мембранного типа, производимых нашими партнерами.

Наш генератор кислорода работает по принципу короткоцикловой безнагревной адсорбции, и являются чрезвычайно выгодной экономически, надежной, безопасной и современной альтернативой покупному кислороду. В качестве «сырья» для производства кислорода используется очищенный и осушенный сжатый воздух. Разумеется, мы готовы предложить покупателям и полные системы производства кислорода «с нуля» - начиная от воздушного компрессора и оборудования подготовки сжатого воздуха, и заканчивая кислородным генератором, а также, при необходимости, бустерным безмасляным кислородным компрессором для повышения давления газа.

ИНМАТЕК предлагает широкий спектр установок разделения воздуха (ВРУ), охватывающий все основные группы промышленных генераторов технических газов, а именно: воздухоразделительные установки малой, средней и большой производительности для различных отраслей промышленности – металлургической, химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, стекольной, для электроники и энергетики, а также для предприятий сферы торговли техническими газами.

Адсорбционный генератор

Производство происходит за счет подачи сжатого воздуха под давлением, которое нагнетает воздушный компрессор. Генератор оснащается системой фильтрации и осушителем. Осушитель воздуха при этом может быть как рефрижераторного типа, так и адсорбционного, в зависимости от назначения и необходимой концентрации азота. В процессе производства сжатый воздух проходит через грубую и тонкую очистку и осушитель. Затем воздух подается после многоступенчатой фильтрации на генератор. На выходе азотное оборудование получаем готовый газ под давлением до 10 бар. Станция состоит из двух колонн, в которых содержится адсорбент для поглощения соответствующего типа газа. Один раз в 8-15 лет требуется замена адсорбента, в зависимости от условий эксплуатации.

Преимущества генераторов азота адсорбционного типа:

• большой ресурс работы;
• быстрый запуск/остановка;
• простота в эксплуатации;
• компактность;
• высокая надежность;
• не требуется контроль оператора во время работы;
• полная автоматизация;
• возможность дистанционного управления.

Азотные мембранные установки

Мембранный генератор

Разделение газов происходит за счет газоразделительной мембраны. Фильтрованный воздух проходит через мембранный модуль. Поток проходит через тысячи селективных волокон. Азот выходит с обратной стороны мембраны, а кислород выходит через ее стенки.

Азот применяется в различных отраслях промышленности: электронной; пищевой; металообрабатывающей; фармацевтической; металлургической; нефтегазовой; нефтехимической и химической.

Выбор ВРУ сложная и требующая внимания задача, от правильности выбора зависит эффективность производственных процессов и себестоимость конечного продукта.

Для выбора ВРУ необходимо знать следующие параметры:

• Потребление газообразного азота м³/час;
• Потребление жидкого азота м³/час;
• Давление азота, Бар;
• Концентрацию азота, % или остаточная доля кислорода;
• Потребление газообразного кислорода м³/час;
• Потребление жидкого кислорода м³/час;
• Давление кислорода, Бар;
• Концентрацию кислорода, %;
• Необходимость получения редких газов (Ar, Ne, He, Kr, Xe).
• Пиковое потребление, количество «пиков», длительность и периодичность;
• Вариант размещения установки (на улице, в помещении, на шасси…);
• Существующие коммуникации;
• Удаленность от объекта;
• График работы(потребления);
• Наличие персонала.

На данный момент рынок адсорбционных азотных генераторов стремительно развивается и в областях, где требуется газообразный азот, данный вид генераторов показывает наиболее низкую себестоимость продукционного азота.

Адсорбционный генератор кислорода методом короткоцикловой безнагревной адсорбции состоит из: адсорберов, заполненных цеолитов, пневматических клапанов, автоматической система управления, запорная и регулирующая арматура и другие контрольно-измерительные приборы.

Процесс газоразделения методом мембранного разделения протекает вследствие различной скорости проникания компонентов газовой смеси через полимерные мембраны. При разделении сжатого воздуха трудно проницаемый азот проходит по всей длине мембранного модуля и поступает потребителю, а кислород, обладающий лучшей проницаемостью через мембрану, в качестве пермиата сбрасывается в атмосферу. На выходе получаем азот с чистотой до 99,9%.

Основными составными частями мембранного генератора являются: мембранные модули, размещаемые на опорной раме-основании вместе с клапанами и регуляторами. Генератор оснащается автоматической системой управления для контроля параметров процесса разделения.

Краткое техническое описание компрессора генератора азота IMT-PO

Работа воздухоразделительной установки обеспечиваться подачей сжатого воздуха. Воздух от компрессоров через буферные емкости подается на кислородный генератор, где предварительно проходит через систему фильтрации.

Принципиальная схема генератора кислорода Inmatek IMT-PO.

Принцип работы адсорбционных генераторов кислорода IMT аналогичен принципу работы адсорбционных осушителей с холодной регенерацией адсорбента. Как адсорбция, так и регенерация адсорбента осуществляется без нагрева, с относительно короткими интервалами переключения адсорбционных колонн, так называемая безнагревная короткоцикловая адсорбция (КЦА) (Pressure Swing Adsorption - PSA).

Адсорберы 8-1 и 8-2 заполнены специальным адсорбентом - цеолитом. На генераторах кислорода установлены пневматические клапаны 7, управляемые сжатым воздухом. Для производства кислорода сжатый воздух проходит через адсорбционную емкость 8-1 наполненную цеолитом. Во время этого процесса молекулы азота и других газов сжатого воздуха связываются с цеолитом. Время контакта (т.е. продолжительность циклов работы генератора) закладывается в систему управления. Именно поэтому одна и та же модель генератора способна производить кислород разной степени чистоты. Свободные молекулы кислорода выходят из адсорбера и попадают в ресивер 9, установленный после генератора, где сглаживаются колебания давления при переключении адсорберов. Также, буферный ресивер используется и для обратной подачи кислорода из него в адсорберы для регенерации. Незначительная часть кислорода отбирается для анализа. Показания анализатора отображаются на дисплее генератора в режиме реального времени.

После насыщения цеолита в адсорбере 8-1 молекулами азота выполняется переключение на другую адсорбционную емкость 8-2. Молекулы азота адсорбируются во второй адсорбционной емкости. В тоже время в первом адсорбере 8-1 происходит процесс регенерации адсорбента. Для этого, давление в регенерируемом адсорбере сбрасывается через выход 11, а затем часть кислорода, вырабатываемого в рабочем адсорбере, отбирается через откалиброванное сопло и подается в регенерируемый адсорбер. В процессе движения через слой адсорбента молекулы кислорода очищают поры цеолита от азота и других газов, и полученная смесь выводится в атмосферу через открытый разгрузочный пневмоклапан регенерируемого адсорбера 11. Для снижения звукового давления сброс производится через фильтр-глушитель.

Работа генераторов кислорода IMT полностью автоматизирована. Установка спроектирована для работы без постоянного обслуживающего персонала. Управление является стандартными, а чистота продукта и параметры автоматически контролируются. Рекомендуется только периодический осмотр установки. Система управления построена на базе электронного микропроцессорного контроллера последнего поколения. Контроллер автоматически управляет всеми функциями генератора и контролирует их. Информационно-насыщенный и интуитивно понятный дисплей контроллера является мощным средством визуализации состояния азотного генератора. Сенсорная панель управления IMT (TCP) отображает все данные, относящиеся к эксплуатации, которые можно охватить одним взглядом. В случае нарушения предельных значений выводятся соответствующие аварийные сообщения. При необходимости в систему управления можно интегрировать автоматический повторный пуск генератора после отказа электропитания. Сенсорная панель управления IMT имеет аппаратный интерфейс Ethernet и разъем USB. При помощи интерфейсов (Profibus/Modbus) сенсорную панель управления можно соединить с внешними системами. Стандартное ПО дистанционного управления позволяет удаленно взаимодействовать с азотным генератором практически из любого места. Генераторы кислорода INMATEC поставляются уже настроенными под конкретные требования пользователя, однако, система управления позволяет и перепрограммировать многие значимые параметр.

Возможные опции:

• генераторы из нержавеющей стали;
• резервированная система клапанов;
• резервированная система управления;
• изготовление генераторов по стандарту ASME;
• система управления во взрывозащищенном исполнении.

Работа воздухоразделительной установки обеспечиваться подачей сжатого воздуха от компрессорной установки. Воздух компрессора через буферные емкости подается на азотный генератор, где проходит воздушные фильтры общей и тонкой очистки.

Принцип работы адсорбционных генераторов азота IMT аналогичен принципу работы адсорбционных осушителей с холодной регенерацией адсорбента. Как адсорбция, так и регенерация адсорбента осуществляется без нагрева, с относительно короткими интервалами переключения адсорбционных колонн, так называемая безнагревная короткоцикловая адсорбция (КЦА) / Pressure Swing Adsorption (PSA).

Адсорберы генератора, заполненные специальным адсорбентом - углеродными молекулярными ситами (УМС) или CMS, от английского Carbon Molecular Sieve.

На генераторах азота установлены пневматические клапаны, управляемые сжатым воздухом.

Для производства азота сжатый воздух проходит через адсорбционную емкость наполненную УМС. Во время этого процесса молекулы кислорода сжатого воздуха связываются с УМС. УМС отличается избирательной удерживающей способностью по отношению к молекулам кислорода - меньшие по размеру молекулы кислорода, а также и некоторая часть других присутствующих в воздухе газов, задерживаются в порах УМС, в то время как азот преимущественно проходит через адсорбер.

Чистота азота (остаточное содержание в нем кислорода) зависит от времени контакта проходящего через адсорбер воздуха с УМС, или, точнее, от скорости движения воздуха. Время контакта (т.е. продолжительность циклов работы генератора) закладывается в систему управления. Именно поэтому одна и та же модель генератора способна производить азот разной степени чистоты - от 95% до 99,999%.

Свободные молекулы азота выходят из адсорбера и попадают в ресивер, установленный после генератора азота, где сглаживаются колебания давления при переключении адсорберов. Также, буферный ресивер используется и для обратной подачи азота из него в адсорберы для регенерации. Незначительная часть азота отбирается для анализа на содержание кислорода в электрохимическом анализаторе. Показания анализатора отображаются на дисплее генератора азота в режиме реального времени.

После насыщения УМС молекулами кислорода выполняется переключение на другую адсорбционную емкость. Молекулы кислорода адсорбируются во второй адсорбционной емкости. В тоже время в первом адсорбере происходит процесс регенерации адсорбента. Для этого, давление в регенерируемом адсорбере сбрасывается, а затем часть азота, вырабатываемого в рабочем адсорбере, отбирается через откалиброванное сопло и подается в регенерируемый адсорбер.

В процессе движения через слой адсорбента молекулы азота очищают поры УМС от кислорода и других газов, и полученная смесь выводится в атмосферу через открытый разгрузочный пневмоклапан регенерируемого адсорбера. Для снижения звукового давления сброс производится через фильтр-глушитель.

Работа генераторов азота IMT полностью автоматизирована. Установка спроектирована для работы без постоянного обслуживающего персонала. Управление является стандартными, а чистота продукта и другие параметры автоматически контролируются. Рекомендуется только периодический осмотр установки. Система управления построена на базе электронного микропроцессорного контроллера последнего поколения. Контроллер автоматически управляет всеми функциями азотного генератора и контролирует их. Информационно-насыщенный и интуитивно понятный дисплей контроллера является мощным средством визуализации состояния азотного генератора. Сенсорная панель управления IMT (TCP) отображает все данные, относящиеся к эксплуатации, которые можно охватить одним взглядом. В случае нарушения предельных значений выводятся соответствующие аварийные сообщения. При необходимости в систему управления можно интегрировать автоматический повторный пуск генератора после отказа электропитания. Сенсорная панель управления IMT имеет аппаратный интерфейс Ethernet и разъем USB. При помощи интерфейсов (Profibus/Modbus) сенсорную панель управления можно соединить с внешними системами. Стандартное ПО дистанционного управления позволяет удаленно взаимодействовать с азотным генератором практически из любого места.

Генераторы азота INMATEC поставляются уже настроенными под конкретные требования пользователя, однако, система управления позволяет перепрограммировать многие значимые параметры. Все модели генераторы азота INMATEC, комплектуются анализатором содержания кислорода стандартно.

Водородные дожигатели Nkat - это финальные очистители азота от кислорода, в основе принципа работы которых лежит реакция сгорания водорода в кислороде с образованием воды.

На вход очистителя Nkat подается азот с чистотой 99…99,9 %%, вырабатываемый генератором азота, и водород. Водород и кислород дозировано поступают в специальный реактор с катализаторным наполнителем и подогревом, где и происходит реакция (2H2 + O2 = 2H2O). Вода, образовавшаяся в результате реакции, выводится из полученного азота.

Итак, азот и водород дозировано подаются в реактор, который заполнен специальным каталитическим наполнителем, способствующим полному и равномерному протеканию реакции. Также, в реакторе установлены нагревательные элементы, поддерживающие, в случае необходимости, температуру в реакторе на оптимальном уровне. Газ, получаемый на выходе реактора, анализируется на остаточное содержание кислорода, а также и на остаточное содержание водорода. На основе этих данных, микропроцессорная система управления рассчитывает количество водорода, необходимое и достаточное для полного прохождения реакции. С помощью клапанов система управления плавно регулирует скорость подачи как азота, так и водорода.

Разделение воздуха основано на принципе селективного проникания, при котором каждый газ имеет свою скорость проникания, определяемой как функцию его способности растворяться в мембране и диффундировать через нее. Модуль, в котором разделяются азот и кислород является цилиндрическим пучком половолоконных мембран. Каждый пучок состоит из нескольких миллионов волокон, каждое размером с человеческий волос. Сжатый воздух входит с одного конца волокон и течет к противоположному концу модуля внутри волокон. Газоразделение происходит при контакте сжатого воздуха с мембраной. «Быстрые» газы, такие как кислород, углекислый газ и водяные пары быстро проникают через стенки волокон и выходят как обогащенный (этими компонентами) газ через отверстие на поверхности модуля. Азот проникает с меньшей скоростью через мембрану волокна. Он концентрируется внутри волокон и как продукт выходит под высоким давлением на другом конце корпуса. Характеристики модуля в целом описываются его производительностью (расходом) и степенью отбора. Эта характеристика является функцией чистоты продукта, рабочей температуры и рабочего давления. В целом, производительность увеличивается с ростом давления и температуры (при постоянной чистоте). Степень отбора, с другой стороны, медленно растет с давлением, но уменьшается с ростом температуры (при постоянной чистоте). Как степень извлечения, так и производительность растут с увеличением концентрации кислорода в потоке обогащенным азотом (при постоянных давлении и температуре).

Мембранная система работает наиболее эффективно при давлении 0,69 – 1,38 МПа и температуре 27 – 49 °С. Время выхода установки на режим около 10 минут. Срок службы мембранных модулей около 10-14 лет. Модули обычно расположены параллельно, так что каждый модуль добавляет свою часть расхода в общий поток продукта. Последовательное соединение также используется – в случае получения высококонцентрированного продукта.

В процессе работы данные от O₂ анализатора установки постоянно анализируются системой управления, сравниваются с уставками и, в зависимости от процента кислорода в продукте (азоте), автоматически поддерживают требуемую чистоту азота. Если потребление азота уменьшается, выходное давление после модулей будет расти, вызывая увеличение чистоты азота. Вентиль контроля давления (PCV) регулирует поток от мембранных модулей и управляется позиционером. PCV увеличит поток для того, чтобы поддержать необходимую чистоту N₂. Наоборот, если расход продукта увеличился, вентиль PCV закроет сечение потока для того, чтобы установить равновесие с установленной чистотой N₂. Время отклика может быть установлено так, как требуется для процесса.

Некондиционный продукт (азот с высоким содержанием кислорода) автоматически сбрасывается при открывании соленоидного вентиля действующего по сигналу от системы управления. Обычно закрытый вентиль открывается для сброса продукта до тех пор, пока не будет достигнут приемлемая чистота азота, после чего вентиль закрывается и продукт направляется к потребителю. Все ключевые параметры выводятся на дисплей системы управления и являются доступными для передачи в АСУ ТП верхнего уровня. Подаются световые сигналы предупредительной сигнализации, включая низкое качество, низкое входное давление, высокую температуру на входе в модуль или высокий перепад давлений на фильтрах.

В состав азотной станции входит мембранный генератор модели размещенный на единой раме (см. приложение 5). Станция обеспечена всеми необходимыми измерительными приборами, которые внесены в Госреестр средств измерений. Для непрерывного измерения расхода азота в составе станции предусмотрен расходомер. Инструментальные трубы и арматура для мембранной системы изготовлены из нержавеющей стали.

В отличие от криогенных систем или адсорбционных не криогенных генераторов, мембранные установки могут не только изменять расход и чистоту продукта в широком диапазоне, но и легко увеличить производительность после начальной установки (монтажа). Модульная концепция позволяет увеличить ее возможности без замены существующей установки в большинстве случаев.

Мембранные системы просто перевозить и устанавливать, легко приспосабливая их к широкому диапазону процессов и условий размещения. Они незаменимы для транспортабельного применения или в случае малой площади размещения. Мембранная система сама по себе не производит шума и поэтому идеальна для размещения внутри помещений, даже при близком расположении персонала. Простота эксплуатации заключается в минимальном количестве движущихся и заменяемых частей и механизмов. Единственными заменяемыми элементами являются части фильтров.