Het continue zuurstofverbruik verschilt fundamenteel van het incidentele of noodgevallen zuurstofgebruik. Een faciliteit die meerdere uren per dag zuurstof verbruikt, kan vaak met cilinders werken, op voorwaarde dat de opslagcapaciteit en de leveringslogistiek goed worden beheerd. Wanneer echter zuurstof nodig iscontinu, met een voorspelbaar debiet en gedurende een langere gebruiksperiodewordt de zuurstofbron onderdeel van de procesinfrastructuur van de locatie.

Dit onderscheid is belangrijk in ziekenhuizen, mijnbouwactiviteiten, aquacultuurfaciliteiten, afvalwaterzuiveringsinstallaties, metaalverwerkingsactiviteiten, glasproductie, ozonproductie en andere zuurstofintensieve industrieën.

De twee gebruikelijke aanbodbenaderingen zijn:

Zuurstofcilinders → Opslag → Drukregeling → Gebruikspunt

En

Omgevingslucht → Compressor → Luchtbehandeling → PSA-zuurstofgenerator → Buffer/distributie → Gebruikspunt

Geen van beide technologieën is automatisch geschikt voor elke toepassing. De juiste keuze hangt af van de zuurstofstroom, zuiverheid, druk, bedrijfsuren, locatie van de locatie, back-upvereisten en of zuurstof nodig is als procesgas of als noodreserve.

Voor faciliteiten metcontinu en relatief voorspelbaar zuurstofverbruikEen PSA-zuurstoffabriek op locatie kan echter een fundamenteel ander leveringsmodel bieden dan geleverde cilinders.

Wat betekent ‘continu zuurstofverbruik’ eigenlijk?

Een voortdurend zuurstofverbruik betekent niet simpelweg dat er elke dag zuurstof wordt gebruikt.

Vanuit technisch perspectief heeft de continue vraag doorgaans verschillende kenmerken:

zuurstof wordt verbruikt gedurende langere bedrijfsperioden;

de vereiste stroming is relatief stabiel of volgt een voorspelbaar belastingsprofiel;

onderbreking van de zuurstoftoevoer beïnvloedt het proces;

zuurstof moet beschikbaar zijn zonder te wachten op externe levering;

en de totale vraag is groot genoeg om een ​​specifieke aanbodinfrastructuur te rechtvaardigen.

Een aquacultuurbedrijf kan bijvoorbeeld continu zuurstof nodig hebben om het opgeloste zuurstofniveau op peil te houden.

Een afvalwaterzuiveringsinstallatie kan tijdens de gehele biologische zuiveringscyclus zuurstof nodig hebben.

Een mijnbouwoperatie kan continu zuurstof in een metallurgisch proces injecteren.

Een ziekenhuis kan dag en nacht zuurstof nodig hebben, waarbij de vraag verandert afhankelijk van de patiëntenbezetting.

Deze toepassingen hebben één gemeenschappelijk kenmerk:

Zuurstof is eerder een proceshulpmiddel dan een incidenteel verbruiksartikel.

Dat verandert de manier waarop het zuurstoftoevoersysteem moet worden ontworpen.

Hoe zuurstofcilinders aan de continue vraag voldoen

Zuurstofcilinders slaan zuurstof op die al elders is geproduceerd.

De supply chain is relatief eenvoudig:

Zuurstofproductiefaciliteit → Cilindervulling → Transport → Opslag → Regelaar → Gebruikspunt

Wanneer de cilinder op het systeem is aangesloten, stroomt er gecomprimeerde zuurstof door de drukregelaar en de distributieleiding.

Bij een kleine zuurstofbehoefte kan dit een effectieve oplossing zijn.

Een faciliteit kan meerdere cilinders aangesloten houden op een verdeelstuk, terwijl extra cilinders in reserve blijven.

Wanneer de actieve cilinders leeg raken, kan het spruitstuk overschakelen naar de reservegroep.

De lege cilinders worden dan vervangen door volle cilinders.

Hierdoor ontstaat eencontinue toevoer door cilinderrotatie, in plaats van continue zuurstofproductie op het punt van gebruik.

Het onderscheid is belangrijk.

De zuurstoftoevoer zelf kan continu zijn, maar debron is afhankelijk van externe aanvulling.

Waar zuurstofcilinders goed werken

Cilinders blijven zeer praktisch wanneer het zuurstofverbruik:

relatief laag;

met tussenpozen;

geografisch verspreid;

noodgericht;

of moeilijk te rechtvaardigen met apparatuur voor permanente opwekking.

Typische voorbeelden zijn onder meer:

Noodzuurstof

Hulpteams mogen alleen tijdens specifieke incidenten zuurstof nodig hebben.

Kleine medische voorzieningen

Een kleine kliniek met een beperkt zuurstofverbruik kan cilinders als primaire of back-upbron onderhouden.

Lassen en snijden

Zuurstofverbruik mag alleen optreden als er fabricagewerkzaamheden worden uitgevoerd.

Laboratoriumtoepassingen

Sommige laboratoria hebben een lage zuurstofbehoefte die een zuurstofproductie-installatie niet rechtvaardigt.

Back-upvoorziening

Zelfs faciliteiten met PSA-zuurstofinstallaties kunnen cilinders achterhouden als noodback-up.

WHO-richtlijnen identificeren cilinders specifiek als een belangrijke back-upbron voor PSA-zuurstofsystemen, omdat PSA-installaties betrouwbare stroom en gepland onderhoud vereisen.

Daarom is de vraag niet of cilinders "verouderd" zijn.

Ze blijven een belangrijk onderdeel van veel zuurstofsystemen.

Waar cilinders ingewikkelder worden

De situatie verandert wanneer het zuurstofverbruik continu en hoog wordt.

Denk eens aan een faciliteit die 24 uur per dag in bedrijf is.

Als het zuurstofverbruik elk uur aanhoudt, raakt de opgeslagen zuurstof in de cilinders geleidelijk op.

De voorziening is dan afhankelijk van:

Verbruik → Cilinderuitputting → Levering → Vervanging → Verbruik

Hoe groter de zuurstofbehoefte, hoe vaker deze cyclus voorkomt.

Dit creëert verschillende operationele vereisten:

voldoende cilinderinventaris;

speciale opslagruimte;

regelmatige leveringsschema's;

cilinderbehandeling;

veelvoudig beheer;

toegang tot transport;

drukregeling;

inzameling van lege cilinders;

en noodreserves.

De zuurstoffabriek kan continu in bedrijf zijn, maar de zuurstoftoevoerketen is niet onafhankelijk.

Het hangt af van de betrouwbaarheid van de externe gasleverancier en het transportnetwerk.

Wat een PSA-zuurstoffabriek anders doet

Een PSA-zuurstofinstallatie genereert zuurstof rechtstreeks uit de atmosferische lucht.

Het basisproces is:

Omgevingslucht → Compressie → Filtratie/drogen → PSA-adsorptie → Met zuurstof verrijkt gas

PSA betekentPressure Swing-adsorptie.

Het systeem maakt gebruik van moleculair zeefmateriaal dat bij voorkeur stikstof uit perslucht adsorbeert.

Tijdens de adsorptiefase wordt stikstof vastgehouden door de moleculaire zeef, terwijl met zuurstof verrijkt gas het adsorptievat verlaat.

Vervolgens wordt de druk in het vat verlaagd om de geadsorbeerde stikstof vrij te laten en de moleculaire zeef te regenereren.

Meerdere adsorptievaten werken in afwisselende cycli.

Hierdoor kan het systeem continu zuurstof genereren in plaats van de volledige zuurstofbehoefte in cilinders op te slaan.

PSA-fabrieken worden gebruikt als zuurstofbronnen ter plaatse, en de WHO specificeert PSA-technologie voor het produceren van medische zuurstof met een zuurstofconcentratie van ongeveer 93% ± 3% volgens de relevante technische specificaties.

Industriële PSA-systemen kunnen worden geconfigureerd voor verschillende zuurstofzuiverheids-, flow- en drukvereisten.

Het fundamentele verschil: opgeslagen zuurstof versus gegenereerde zuurstof

De eenvoudigste manier om het verschil te begrijpen, is door te kijken waar de zuurstofinventaris vandaan komt.

Cilindergebaseerd systeem

Externe zuurstofinstallatie → cilinders → lokale opslag → verbruik

De faciliteit slaat zuurstof op die ergens anders is gegenereerd.

PSA-gebaseerd systeem

Atmosferische lucht → PSA-generator → verbruik

De installatie genereert zuurstof daar waar deze wordt verbruikt.

Dit betekent dat een PSA-fabriek niet voldoende cilindervoorraad hoeft aan te houden om het normale dagelijkse verbruik te dekken.

In plaats daarvan heeft de plant het volgende nodig:

betrouwbare elektrische stroom;

persluchtapparatuur;

goede luchtbehandeling;

PSA-adsorptie-apparatuur;

controles;

onderhoud;

en passende zuurstofbuffering/opslag.

Het aanbodmodel verandert dus vanlogistiekafhankelijke opslagnaarapparatuurafhankelijke generatie.

Door de voortdurende vraag is het debiet belangrijker dan het aantal cilinders

Bij het vergelijken van de twee systemen kan het misleidend zijn om alleen naar het aantal cilinders te kijken.

De nuttiger technische parameter issnelheid van zuurstofverbruik.

Bijvoorbeeld:

Zuurstofverbruik=30 Nm³/u

betekent dat de faciliteit onder de gespecificeerde referentieomstandigheden elk uur ongeveer 30 normale kubieke meter zuurstof nodig heeft.

Over een periode van 24 uur:

30 × 24=720 Nm³/dag

Dit is geen aanbeveling voor een specifieke plantgrootte; het illustreert eenvoudigweg waarom de continue vraag de berekening van het aanbod verandert.

Een cilindersysteem moet voldoende opgeslagen zuurstof leveren om dit verbruik tussen de leveringen te dekken.

Een PSA-systeem heeft in plaats daarvan voldoende opwekkingscapaciteit nodig om zuurstof te produceren met ongeveer de vereiste snelheid, met voldoende ruimte voor piekvraag, onderhoud en redundantie.

Daarom moet de selectie van zuurstofplanten beginnen met:

Gemiddelde vraag + piekvraag + exploitatieschema + reservevereiste

in plaats van simpelweg te vragen:

"Hoeveel cilinders gebruiken we momenteel?"

Waarom cilinderlogistiek belangrijk wordt op afgelegen locaties

Het cilinderaanbod is sterk afhankelijk van transport.

Dit kan beheersbaar zijn in stedelijke industriegebieden waar zuurstofleveranciers in de buurt zijn.

De situatie kan heel anders zijn voor:

afgelegen mijnbouwkampen;

offshore-installaties;

landelijke ziekenhuizen;

geïsoleerde aquacultuurbedrijven;

woestijn industriële faciliteiten;

eilandfaciliteiten;

en tijdelijke bouwplaatsen.

Een leveringsroute kan bestaan ​​uit wegtransport over lange afstanden of uit meerdere logistieke fases.

Elke verstoring kan de beschikbaarheid van zuurstof beïnvloeden.

Een PSA-installatie vermindert de frequentie van externe zuurstoftoevoer omdat de primaire grondstof omgevingslucht is.

Voor afgelegen faciliteiten kan dit een belangrijke operationele overweging zijn.

Het betekent niet dat de externe logistiek volledig verdwijnt.

De locatie heeft nog steeds reserveonderdelen, materialen voor compressoronderhoud, filters en andere verbruiksartikelen nodig.

Maar zuurstof zelf hoeft niet langer voor elke aanvullingscyclus naar de locatie te worden getransporteerd.

PSA-zuurstof zorgt voor continue productie, niet voor onbeperkte zuurstof

Een belangrijk technisch onderscheid wordt vaak over het hoofd gezien.

Een PSA-zuurstoffabriek doet dat welnietbetekent dat zuurstof beschikbaar is, ongeacht de bedrijfsomstandigheden.

De generator vereist:

elektrische stroom;

luchttoevoer;

goede luchtkwaliteit;

geschikte werkdruk;

functionerende adsorptiekleppen;

passende koeling;

en regulier onderhoud.

Als de compressor stopt, kan de PSA-zuurstofgenerator niet onbeperkt zuurstof blijven produceren.

Als de stroom wordt onderbroken, stopt de zuurstofproductie ook, tenzij het systeem over een back-upstroombron of een opgeslagen zuurstofreserve beschikt.

Dit is de reden waarom een ​​betrouwbaar zuurstofsysteem niet simpelweg:

PSA → Proces

Voor kritische toepassingen kan een robuustere opstelling zijn:

PSA → Zuurstofbuffer → Proces

met:

Reservecilinders → Noodvoorziening

WHO-richtlijnen leggen op vergelijkbare wijze de nadruk op betrouwbare stroomvoorziening, onderhoud en back-upzuurstof voor op PSA gebaseerde systemen.

De sterkste configuratie is vaak PSA + cilinders

De vergelijking hoeft niet altijd te zijn:

PSA OF Cilinders

Voor kritieke toepassingen met continue vraag kan de betere architectuur zijn:

PSA als primaire bron + cilinders als back-up

Tijdens normaal bedrijf:

PSA → Zuurstofdistributie → Proces

Tijdens PSA-onderhoud of stroomonderbreking:

Reservecilinders → Drukregeling → Proces

Hierdoor ontstaat bronredundantie.

De PSA-installatie zorgt voor de continue basisbelasting, terwijl cilinders zorgen voor:

opstarten;

onderhoud;

noodsituaties;

tijdelijke vraagpieken;

en onverwachte PSA-uitschakelingen.

Dit is vooral relevant voor medische zuurstofsystemen, waar zuurstofonderbreking onmiddellijke gevolgen kan hebben.

De WHO en aanverwante richtlijnen voor zuurstofsystemen erkennen meerdere zuurstofbronnen en bevelen back-upregelingen aan in plaats van te vertrouwen op één enkele bron voor kritieke diensten.

Directe leidingen veranderen de economie van de zuurstofdistributie

Een PSA-zuurstofinstallatie kan rechtstreeks via een pijpleiding zuurstof aanvoeren.

Het systeem kan zijn:

PSA → Buffertank → Drukregeling → Hoofdzuurstofkop → Eindgebruikers

Dit elimineert herhaaldelijk handmatig hanteren van cilinders op elk gebruikspunt.

Directe leidingen zijn vooral handig als de zuurstofverbruikers stil staan.

Voorbeelden zijn onder meer:

ziekenhuisafdelingen;

afvalwaterreactoren;

aquacultuurtanks;

industriële reactoren;

metallurgische verwerkingstanks;

en gecentraliseerde productieapparatuur.

PATH merkt op dat zuurstofproductie-installaties zuurstof kunnen leveren via leidingen of via cilindervulling, en dat bulkzuurstofsystemen met leidingen voordelig kunnen zijn voor continue beschikbaarheid van zuurstof.

Voor een vaste faciliteit kan dit het zuurstofsysteem veel eenvoudiger te automatiseren maken.

Cilindervulling speelt nog steeds een belangrijke rol

PSA elimineert het nut van cilinders niet.

Een PSA-installatie kan worden uitgerust met een zuurstofbooster en een cilindervulspruitstuk.

De configuratie wordt:

PSA → Zuurstofbuffer → Boostercompressor → Vulspruitstuk → Cilinders

Hierdoor kan een faciliteit lokaal zuurstof genereren en tegelijkertijd cilinders onderhouden voor:

mobiele medische teams;

satellietfaciliteiten;

afgelegen werkgebieden;

noodhulp;

back-upopslag;

en transport naar gebruikers in de buurt.

WHO-documentatie beschrijft specifiek dat PSA-zuurstoffabrieken zuurstof rechtstreeks via pijpleidingen kunnen leveren of, met een boostercompressor, cilinders kunnen bijvullen voor distributie of back-up.

Daarom kunnen PSA en cilinders als complementaire technologieën functioneren.

Zuurstofzuiverheid is niet het enige selectiecriterium

Een veelgemaakte fout is om systemen alleen te vergelijken op basis van de zuurstofzuiverheid.

Voor continue industriële toepassingen zijn verschillende parameters even belangrijk:

Een systeem dat zuurstof met de juiste zuiverheid produceert, maar onvoldoende flow heeft, kan het proces bijvoorbeeld niet ondersteunen.

Op dezelfde manier kan een PSA-installatie met voldoende stroom maar onvoldoende uitlaatdruk nog steeds aanvullende stroomafwaartse apparatuur vereisen.

Voortdurende zuurstofvraag vereist afstemming van de capaciteit

PSA-zuurstofplanten moeten niet simpelweg worden geselecteerd op basis van het gemiddelde zuurstofverbruik.

Een proces kan het volgende hebben:

Gemiddeld verbruik → 60 Nm³/u

Maar:

Piekvraag → 80 Nm³/h

Als de installatie precies op 60 Nm³/h is gedimensioneerd, kan deze tijdens piekuren moeite hebben.

Omgekeerd kan het selecteren van een buitensporig grote fabriek leiden tot onnodige apparatuurcapaciteit en inefficiënte bedrijfsomstandigheden.

Een betere aanpak is om het volledige vraagprofiel vast te stellen:

Basisbelasting

De zuurstofbehoefte bij normaal bedrijf.

Piekbelasting

De maximaal verwachte zuurstofbehoefte.

Opstartbelasting

De zuurstofbehoefte tijdens het opstarten van het proces.

Stand-by belasting

De zuurstofbehoefte die beschikbaar moet blijven bij gedeeltelijke uitval van apparatuur.

Toekomstige belasting

Extra zuurstofbehoefte verwacht na uitbreiding.

Deze gegevens vormen de basis voor de grootte van de PSA-fabriek.

Cilinderopslag heeft een fysieke voetafdruk

Cilindersystemen vereisen fysieke opslagruimtes.

De faciliteit heeft aparte regelingen nodig voor:

volle cilinders;

aangesloten cilinders;

lege cilinders;

reservecilinders;

cilinderbehandeling;

en toegang voor bestelwagens.

Naarmate het zuurstofverbruik toeneemt, kan het aantal benodigde cilinders aanzienlijk toenemen.

Dit kan problemen opleveren voor compacte industriële locaties.

Een PSA-fabriek verplaatst een groot deel van deze fysieke inventaris van zuurstofopslag naar apparatuur.

In plaats van grote hoeveelheden zuurstofcilinders op te slaan, slaat de faciliteit de apparatuur op die nodig is om zuurstof te produceren.

Dit is één van de redenen waarom opwekking ter plaatse aantrekkelijk kan zijn wanneer het continue verbruik hoog is.

PSA-fabrieken hebben hun eigen infrastructuurvereisten

Het ruimtevoordeel van PSA mag niet worden overdreven.

Een complete PSA-zuurstofinstallatie kan het volgende omvatten:

luchtcompressor;

luchtontvanger;

lucht droger;

filtratiesysteem;

PSA-adsorptievaten;

zuurstofbuffertank;

zuurstofanalysator;

schakelkast;

koelapparatuur;

leidingen;

en optionele zuurstofbooster.

Daarom heeft de fabriek nog steeds een geschikte uitrustingsruimte nodig.

Het verschil is dat de voetafdruk primair isproductieapparatuur, in plaats van een grote voorraad gecomprimeerde zuurstofcilinders.

Voor PSA-installaties in containers kunnen veel van deze componenten worden geïntegreerd in een transporteerbare behuizing.

Stroomvoorziening wordt een sleutelfactor voor PSA

Cilinders kunnen tijdens een stroomstoring zuurstof blijven leveren, op voorwaarde dat de cilindervoorraad beschikbaar blijft en het stroomafwaartse regelsysteem kan functioneren.

Een PSA-generator kan zonder elektrische stroom geen zuurstof genereren.

Dit is een van de belangrijkste verschillen tussen de twee technologieën.

Voor een kritische toepassing moeten ingenieurs daarom het volgende evalueren:

Normaal vermogen → Back-upvermogen → Opgeslagen zuurstofreserve

in plaats van de PSA-generator als de enige bron te behandelen.

Mogelijke back-upregelingen zijn onder meer:

stand-bygeneratoren;

dubbele stroomtoevoer;

UPS-systemen voor besturing;

opslag van zuurstofbuffer;

en reservecilinders.

De juiste configuratie hangt af van hoe cruciaal een ononderbroken zuurstoftoevoer voor het proces is.

PSA-onderhoud is anders dan cilindervervanging

Cilindersystemen vergen vooral logistiek management.

De belangrijkste activiteiten omvatten:

cilinderdruk controleren;

cilinders verwisselen;

het inspecteren van spruitstukken;

het bewaken van leveringsschema's;

en het onderhouden van toezichthouders.

PSA-systemen vereisen onderhoud van de apparatuur.

Belangrijke componenten zijn onder meer:

Compressor

De compressor is een van de belangrijkste mechanische systemen en vereist geplande inspectie en onderhoud.

Luchtbehandeling

Filters en drogers moeten de vereiste toevoerluchtkwaliteit behouden.

PSA-kleppen

Automatische schakelkleppen werken herhaaldelijk tijdens PSA-cycli en vereisen monitoring.

Moleculaire zeef

Het adsorbens moet worden beschermd tegen olie- en vochtverontreiniging.

Zuurstofanalysator

Het monitoren van de zuurstofconcentratie is belangrijk voor het verifiëren van de kwaliteit van het productgas.

Controlesysteem

PLC, sensoren, alarmen en automatische uitschakelfuncties moeten periodiek worden gecontroleerd.

De operationele filosofie verandert daarom vanBeheer van de gasvoorraadnaarbeheer van apparatuur.

Wat is meer geschikt voor ziekenhuizen?

Voor ziekenhuizen hangt het antwoord sterk af van de zuurstofbehoefte en infrastructuur.

Een kleine faciliteit met een relatief laag verbruik kan voornamelijk afhankelijk zijn van cilinders of zuurstofconcentrators.

Een groter ziekenhuis met een continu zuurstofverbruik kan ter plaatse een PSA-installatie gebruiken die is aangesloten op een medische gaspijpleiding.

De WHO erkent PSA-installaties als een bron van medische zuurstof en stelt dat zuurstof rechtstreeks naar klinische gebieden kan worden geleid of kan worden gebruikt om cilinders bij te vullen met een geschikt boostersysteem.

Voor kritische medische toepassingen moet PSA echter over het algemeen worden gecombineerd met een geschikte back-upzuurstofbron.

Het doel is niet simpelweg om zuurstof goedkoop te produceren.

Het doel is handhavencontinue beschikbaarheid, geverifieerde kwaliteit, passende druk en betrouwbare distributie.

Wat is meer geschikt voor mijnbouw?

Mijnbouwtoepassingen hebben vaak goede argumenten voor het genereren van zuurstof ter plaatse wanneer de zuurstofvraag continu is.

Mogelijke toepassingen zijn onder meer:

uitloging;

metallurgische oxidatie;

afvalwaterzuivering;

medische nooddiensten;

en andere procestoepassingen.

Een afgelegen mijn kan honderden kilometers verwijderd zijn van de dichtstbijzijnde industriële gasleverancier.

Onder dergelijke omstandigheden kan het continu transporteren van cilinders een aanzienlijke logistieke complexiteit met zich meebrengen.

Een PSA-zuurstofinstallatie in containers kan dicht bij het procesgebied worden geïnstalleerd en van stroom worden voorzien via het elektriciteitsnet van de mijn.

Als het project tijdelijk is, biedt de containerconfiguratie ook de mogelijkheid tot verplaatsing wanneer de mijnbouwactiviteiten verhuizen of uitbreiden.

Wat is meer geschikt voor aquacultuur?

Aquacultuur vertoont nog een ander duidelijk onderscheid.

Vissen en garnalen hebben opgeloste zuurstof nodig in het kweekwater.

De vraag naar zuurstof kan gedurende de gehele productiecyclus aanhouden en kan toenemen wanneer:

de bezettingsdichtheid neemt toe;

biomassa neemt toe;

veranderingen in de watertemperatuur;

de voedingsintensiteit neemt toe;

of de biologische filtratieactiviteit neemt toe.

Een zuurstofcilindersysteem kan werken voor kleine tanks of gebruik in noodgevallen.

Voor grotere recirculerende aquacultuursystemen of intensieve boerderijen kan continue zuurstofopwekking praktischer worden.

Een PSA-systeem kan zuurstof rechtstreeks aan een oxygenatieapparaat, kegel, diffusor of zuurstofreactor leveren.

Het systeem wordt:

PSA → Zuurstofbuffer → Flow Control → Zuurstofapparatuur → Cultuurwater

Hierdoor kan de zuurstoftoevoer de werkelijke behoefte aan opgeloste zuurstof volgen.

Wat is meer geschikt voor afvalwaterzuivering?

Afvalwaterzuivering heeft vaak een continue zuurstofbehoefte omdat aerobe biologische processen afhankelijk zijn van zuurstof.

Een onderbreking van de zuurstoftoevoer kan het opgeloste zuurstofniveau en de biologische activiteit beïnvloeden.

Voor kleinere systemen kunnen atmosferische luchtblowers al voldoende zuurstof leveren.

Voor toepassingen met een hoger zuurstofverbruik kan zuurstofverrijking de zuurstofoverdracht verbeteren.

Een PSA-systeem kan continu zuurstof leveren:

PSA → Zuurstofdistributie → Beluchting/injectiesysteem → Biologische reactor

De belangrijkste overweging is niet of PSA-zuurstof inherent beter is dan lucht.

Het gaat erom of het bestaande beluchtingssysteem de benodigde zuurstof efficiënt kan overbrengen onder feitelijke afvalwateromstandigheden.

Een praktische vergelijking

De tabel laat zien waarom er geen universele winnaar is.

De juiste keuze hangt af van deprofiel van zuurstofbehoefte en locatie-infrastructuur.

Het break-evenpunt gaat niet alleen over het zuurstofvolume

Er is geen universele drempel voor zuurstofverbruik waarbij PSA plotseling beter wordt dan cilinders.

De beslissing is afhankelijk van meerdere variabelen:

Dagelijks zuurstofverbruik × bedrijfsdagen × leveringsafstand × opslagbehoefte × betrouwbaarheidseis

Voor een faciliteit dichtbij een betrouwbare zuurstofleverancier kunnen cilinders zelfs bij een matig verbruik praktisch blijven.

Voor een afgelegen faciliteit met moeilijke toegang tot de weg kan PSA aantrekkelijk worden bij een lager zuurstofverbruik.

Op dezelfde manier kan een faciliteit met extreem kritische zuurstofbehoeften voor een hybride systeem kiezen, zelfs als cilinders alleen technisch gezien in staat zijn om aan de gemiddelde vraag te voldoen.

De juiste aanpak is daarom atotale systeembeoordeling, geen eenvoudige vergelijking van de prijs per eenheid zuurstof.

Continue vraag is voorstander van een andere systeemarchitectuur

Wanneer het zuurstofverbruik continu is, moet het toevoersysteem worden ontworpen rond procescontinuïteit.

Een robuuste architectuur kan er als volgt uitzien:

PSA-zuurstofgenerator

↓

Zuurstofbuffertank

↓

Drukregeling

↓

Hoofdzuurstofheader

↓

Proces gebruikers

met:

Reservecilinders

↓

Noodspruitstuk

en, voor het vullen van cilinders onder hoge druk:

PSA → Buffer → Booster → Vulspruitstuk

Deze architectuur scheidt drie functies:

Generatie

Buffering en distributie

Back-up

Dat is over het algemeen betrouwbaarder dan het behandelen van de zuurstofgenerator of cilinderbank als één geïsoleerd onderdeel.

De beslissing zou moeten beginnen met deze zeven vragen

Alvorens cilinders of een PSA-zuurstofinstallatie te selecteren, moeten ingenieurs het volgende vaststellen:

Wat is de gemiddelde zuurstofstroom?

Druk de eis uit in een consistente eenheid zoals Nm³/h.

Wat is de piekstroom?

Bepaal het maximaal verwachte zuurstofverbruik in plaats van alleen op het gemiddelde te vertrouwen.

Hoeveel uur per dag wordt er zuurstof verbruikt?

Een proces dat 2 uur per dag draait, verschilt fundamenteel van een proces dat 24 uur per dag draait.

Hoe betrouwbaar is de zuurstoftoevoer op de locatie?

Denk aan afstand, wegen, weer, grensprocedures en responstijd van leveranciers.

Is er betrouwbare elektriciteit beschikbaar?

PSA heeft stroom nodig voor compressie en hulpapparatuur.

Is zuurstof direct of in cilinders nodig?

Dit bepaalt of het systeem een ​​distributienetwerk, booster of cilindervulspruitstuk nodig heeft.

Wat gebeurt er als de zuurstofproductie stopt?

Het antwoord bepaalt de benodigde reservecapaciteit en redundantie.

Eindoordeel: cilinders of PSA?

Als er zuurstofvraag isklein, intermitterend, mobiel of op noodsituaties gerichtzijn zuurstofcilinders vaak de eenvoudigere oplossing.

Als er zuurstofvraag iscontinu, relatief hoog, voorspelbaar en gelegen op een locatie met betrouwbaar vermogenis een PSA-zuurstofinstallatie vaak de geschiktere primaire bron.

Voor kritische toepassingen is de meest robuuste oplossing vaak:

PSA-zuurstofinstallatie + zuurstofbuffer + reservecilinders

De PSA-installatie zorgt voor de continue basisvraag, terwijl cilinders nooddekking bieden tijdens onderhoud, stroomuitval, opstarten of onverwachte pieken in de zuurstofvraag.

Het fundamentele verschil kan daarom als volgt worden samengevat:

Cilinders slaan elders geproduceerde zuurstof op. PSA-planten genereren zuurstof daar waar het nodig is.

Voor een continu zuurstofverbruik wordt dat onderscheid steeds belangrijker. Een cilindergebaseerd systeem moet continu kunnen stureninventaris en levering, terwijl een PSA-gebaseerd systeem continu moet beherenstroom, perslucht, prestaties van de apparatuur en onderhoud.

Geen van beide benaderingen elimineert de operationele verantwoordelijkheid. Ze plaatsen die verantwoordelijkheid eenvoudigweg in verschillende delen van de zuurstoftoevoerketen.

Voor faciliteiten waar zuurstof een24-uurs proceshulpprogramma, biedt PSA-generatie op locatie een manier om de zuurstofvoorziening van een terugkerende leveringsoperatie om te zetten in een geïntegreerd productiesysteem. In combinatie met de juiste buffering, monitoring, redundantie en back-upcilinders kan het een veerkrachtiger architectuur bieden voor een langdurig continu zuurstofverbruik.