Voor industriële faciliteiten die een continue toevoer van zuurstof of stikstof nodig hebben, wordt gasgeneratieapparatuur niet altijd als afzonderlijke machines in een speciaal gebouw geïnstalleerd. Agecontaineriseerd gasoplossing integreert gasopwekking en bijbehorende hulpapparatuur in een standaard zeecontainer of andere gesloten modulaire structuur. Het complete systeem kan een luchtcompressor, luchtbehandelingsapparatuur, PSA-zuurstof- of stikstofgenerator, opslagtank, schakelkast, koelsysteem, leidingen, kleppen en bewakingsinstrumenten omvatten.
Deze configuratie verandert de manier waarop een industrieel gassysteem wordt ontworpen, getransporteerd, geïnstalleerd en bediend. In plaats van elk onderdeel op de uiteindelijke locatie te assembleren, kan de grote systeemintegratie vóór de oplevering worden voltooid. De container wordt vervolgens naar de locatie van de gebruiker getransporteerd, aangesloten op nutsvoorzieningen en procesleidingen, en in gebruik genomen.
Wat is een gecontaineriseerde gasoplossing?
A gecontaineriseerd gasDe oplossing is een verpakt gasgeneratiesysteem dat in een aangepaste zeecontainer of speciaal gebouwde behuizing wordt geïnstalleerd. Zijn functie is het produceren van industriële gassen op de plaats van gebruik, in plaats van volledig afhankelijk te zijn van geleverde cilinders, tanks voor vloeibaar gas of een externe gasleverancier.
VoorPSA-zuurstofproductieAtmosferische lucht wordt bijvoorbeeld eerst gecomprimeerd en behandeld voordat deze de moleculaire zeefbedden binnengaat. De zeef absorbeert bij voorkeur stikstof en laat zuurstofrijk gas door. Door te schakelen tussen adsorptie- en regeneratiecycli produceert het systeem continu zuurstof.
Een PSA-stikstofgenerator werkt volgens een soortgelijk drukwisselingsadsorptieprincipe, maar maakt gebruik van moleculair zeefmateriaal dat is geselecteerd om bij voorkeur zuurstof en andere componenten uit perslucht te adsorberen. De resulterende stikstof wordt opgevangen en aan de toepassing geleverd.
Een containersysteem verwijst dus niet naar één specifieke gasopwekkingstechnologie. Het beschrijft de verpakkings- en implementatiemethode van het volledige gassysteem.
Welke apparatuur is gewoonlijk in de container geïntegreerd?
De exacte configuratie is afhankelijk van het gastype, de vereiste zuiverheid, debiet, druk en gebruiksomgeving. Een typisch PSA-gassysteem in containers kan de volgende apparatuur omvatten:
| Systeemcomponent | Hoofdfunctie |
|---|---|
| Luchtcompressor | Levert perslucht voor het PSA-proces |
| Luchtdroger | Controleert de vochtigheid in de perslucht |
| Luchtfilters | Verwijder olieaerosolen, deeltjes en andere verontreinigingen |
| PSA-generator | Scheidt zuurstof of stikstof uit perslucht |
| Gasbuffertank | Stabiliseert de gasdruk en -stroom |
| Productgasopslag | Biedt indien nodig extra gasreserve |
| Controlekast | Regelt kleppen, sequenties, alarmen en bedrijfsparameters |
| Koelsysteem | Beheert de warmte die wordt gegenereerd door compressoren en hulpapparatuur |
| Leidingen en kleppen | Verbindt individuele procescomponenten |
| Bewakingsinstrumenten | Meet druk, flow, zuiverheid, temperatuur en andere parameters |
Het integratieniveau is een belangrijk punt voor kopers. Een container kan alleen de gasgenerator en bedieningselementen bevatten, terwijl een andere configuratie het volledige systeem van perslucht naar productgas kan integreren.
Daarom moeten kopers bij het vergelijken van gasoplossingen in containers precies bevestigen welke apparatuur is inbegrepen, in plaats van elk containersysteem als een compleet kant-en-klaar pakket te behandelen.
Hoe werkt een gecontaineriseerd PSA-gassysteem?
De werkingsvolgorde begint normaal gesproken met omgevingslucht die de compressor binnenkomt. De perslucht passeert filtratie- en droogapparatuur voordat deze de PSA-generator binnengaat.
Binnenin de generator werken meerdere adsorptievaten afwisselend. Eén vat voert adsorptie uit, terwijl een ander vat drukverlaging en regeneratie ondergaat. Automatische kleppen schakelen de gasstroom volgens een geprogrammeerde cyclus.
Bij een zuurstofgenerator wordt stikstof bij voorkeur geadsorbeerd door de moleculaire zeef, waardoor bij de uitlaat met zuurstof verrijkt gas ontstaat. Bij een stikstofgenerator wordt bij voorkeur zuurstof geadsorbeerd, waardoor stikstof als productgas kan passeren.
Het gegenereerde gas kan vervolgens in een buffertank terechtkomen voordat het wordt afgeleverd aan de pijpleiding van de eindgebruiker.
Het besturingssysteem coördineert:
- Compressorwerking
- Luchtbehandeling
- PSA-adsorptie en regeneratie
- Klepschakeling
- Productgasdrukregeling
- Bewaking van de zuiverheid
- Alarm- en uitschakelfuncties
Deze geïntegreerde volgorde is belangrijk omdat de gaszuiverheid normaal gesproken niet door de PSA-vaten alleen kan worden gecontroleerd. Slechte persluchtkwaliteit, overmatig vocht, olieverontreiniging, onstabiele inlaatdruk of onjuiste cyclusparameters kunnen de prestaties van de moleculaire zeef en de uiteindelijke gaskwaliteit beïnvloeden.
Waarom apparatuur voor het genereren van gas in een container plaatsen?
De voornaamste reden is om de implementatie te vereenvoudigen.
Voor een conventionele gasopwekkingsinstallatie zijn mogelijk een speciale apparatuurruimte, structurele steunen, installatie van leidingen, elektrische werkzaamheden, ventilatie en coördinatie tussen meerdere leveranciers van apparatuur nodig. Een containerconfiguratie verplaatst een groot deel van deze integratie naar een gecontroleerde productieomgeving voordat het systeem de locatie van de klant bereikt.
Voor faciliteiten die op afgelegen locaties of in gebieden met een beperkte bouwinfrastructuur actief zijn, kan dit de hoeveelheid werk op de locatie verminderen.
De container biedt ook een gedefinieerde fysieke grens voor de apparatuur. Interne leidingen, kabelgeleiding, instrumenten en bedieningspanelen kunnen worden gerangschikt volgens de ontworpen processtroom in plaats van over meerdere kamers te worden verdeeld.
Containerisatie elimineert echter niet de locatievereisten. Kopers moeten nog steeds de fundering, stroomvoorziening, ventilatie, omgevingstemperatuur, afvoer, gasuitlaataansluiting, brandveiligheidseisen en toegang voor onderhoud beoordelen.
Wat is de kernwaarde voor eindgebruikers?
Een groot deel van de assemblage en het testen van de apparatuur kan vóór verzending worden voltooid. De gebruiker krijgt een geïntegreerd systeem in plaats van afzonderlijke componenten die op de installatielocatie helemaal opnieuw moeten worden gemonteerd.
Dit is met name handig wanneer de bouwtijd beperkt is of wanneer het gassysteem nodig is voor een tijdelijk, afgelegen of snel inzetbaar industrieel project.
De daadwerkelijke installatieperiode is nog steeds afhankelijk van de systeemconfiguratie en de omstandigheden ter plaatse. Elektrische aansluiting, aansluiting op nutsvoorzieningen, aansluiting op gasleiding, testen en inbedrijfstelling blijven noodzakelijk.
Een gassysteem in containers kan de noodzaak verminderen om een aparte apparatuurruimte te bouwen.
De container biedt de behuizing, montageruimte voor apparatuur en gedefinieerde toegangsgebieden. Afhankelijk van het ontwerp hoeft de gebruiker mogelijk alleen een geschikte fundering voor te bereiden en de benodigde nutsvoorzieningen en procesleidingen aan te sluiten.
Dit kan waardevol zijn voor fabrieken waar de beschikbare bouwruimte beperkt is.
Een gasgeneratiesysteem is normaal gesproken meer dan een PSA-generator. De compressor, droger, filters, PSA-vaten, tanks, kleppen, besturingssysteem en bewakingsinstrumenten moeten als één proces werken.
Dankzij containergebaseerde integratie kunnen deze componenten worden ontworpen rond een gemeenschappelijke procesvolgorde.
De persluchtleiding kan bijvoorbeeld worden aangelegd vanaf compressor → filtratie → drogen → PSA-generator → buffertank → gebruikersleiding. Instrumentatie- en besturingsbedrading kunnen vervolgens volgens dezelfde procesindeling worden geïnstalleerd.
Dit vermindert de noodzaak voor de eindgebruiker om elk afzonderlijk onderdeel tijdens de installatie te coördineren.
Een containergassysteem kan worden ontworpen voor locaties waar het bouwen van een permanente gasinstallatie moeilijk is.
Mogelijke toepassingen zijn onder meer:
- Industriële productiefabrieken
- Mijnsites
- Olie- en gasfaciliteiten
- Waterzuiveringsinstallaties
- Metaalverwerking
- Medische of zorginstellingen
- Energie projecten
- Industriële installaties op afstand
- Tijdelijke productiefaciliteiten
De geschiktheid van elke toepassing hangt af van de vereiste gaszuiverheid, druk, stroomsnelheid, omgevingsomstandigheden en toepasselijke veiligheidsvoorschriften.
Voor gebruikers met een stabiel gasverbruik kan de productie van zuurstof of stikstof op het gebruikspunt het gastoevoermodel veranderen.
In plaats van voortdurend gascilinders te ontvangen of de levering van vloeibaar gas te regelen, kan de faciliteit gas genereren uit gecomprimeerde atmosferische lucht.
Dit kan de afhankelijkheid van leveringsschema's en opslaglogistiek verminderen. Het maakt het ook mogelijk de gasopwekkingscapaciteit te ontwerpen rond het werkelijke verbruiksprofiel van de gebruiker.
Bij aanbestedingen mag de berekening echter niet eenvoudigweg de aankoopprijs van een generator vergelijken met de prijs van gasflessen. Elektriciteitsverbruik, compressorcapaciteit, onderhoud, vervanging van moleculaire zeven, gasopslag en bedrijfsuren moeten allemaal worden meegenomen in de berekening van de levenscycluskosten.
Wat moeten eindgebruikers controleren voordat ze bestellen?
Containerisatie alleen bepaalt niet of een gassysteem geschikt is voor een bepaalde voorziening. Kopers moeten technische informatie verstrekken voordat ze apparatuur selecteren.
| Parameter | Waarom het ertoe doet |
|---|---|
| Gastype | Bepaalt de scheidingstechnologie en systeemconfiguratie |
| Vereiste zuiverheid | Beïnvloedt het PSA-ontwerp, de selectie van moleculaire zeven en de werkingscyclus |
| Gasstroom | Bepaalt de capaciteit van de generator en de compressor |
| Uitlaatdruk | Heeft invloed op de bedrijfsomstandigheden van PSA en stroomafwaartse apparatuur |
| Dagelijkse openingstijden | Heeft invloed op de afmetingen van de compressor en het energieverbruik |
| Piekvraag naar gas | Bepaalt of buffer- of opslagcapaciteit nodig is |
| Omgevingstemperatuur | Heeft invloed op de compressorkoeling en containerventilatie |
| Persluchtkwaliteit | Overmatige olie of vocht kan de adsorberende werking beschadigen of verslechteren |
| Voeding | Bepaalt de compatibiliteit van de compressor en het elektrische systeem |
| Installatielocatie | Heeft invloed op de containergrootte, ventilatie, fundering en toegang voor onderhoud |
| Controlevereisten | Bepaalt monitoring, alarmen, communicatie op afstand en automatiseringsconfiguratie |
De relatie tussen deze parameters moet als een compleet systeem worden geëvalueerd.
Het vergroten van de gasstroom zonder rekening te houden met de capaciteit van de compressor kan bijvoorbeeld leiden tot onvoldoende toevoer van inlaatlucht. Toenemende zuiverheidseisen kunnen ook de PSA-cyclus en de gasterugwinningssnelheid veranderen. Op dezelfde manier kan het installeren van een compressor in een gesloten container zonder voldoende warmteafvoer een ongeschikte werkomgeving creëren.
In containers versus conventionele gasopwekkingsinstallaties
De twee configuraties zijn gebaseerd op dezelfde principes voor gasopwekking, maar hun installatiebenaderingen verschillen.
| Item | Gecontaineriseerd systeem | Conventionele installatie |
|---|---|---|
| Indeling van apparatuur | Geïntegreerde binnencontainer | Verdeeld in de apparatuurruimte |
| Bouw van de site | Over het algemeen minder bouwwerkzaamheden | Vereist meestal speciale ruimte |
| Fabrieksmontage | Hogere mate van voormontage mogelijk | Meer montage op locatie vereist |
| Vervoer | Systeem vervoerd als pakket | Apparatuur afzonderlijk vervoerd |
| Installatie | Nuts- en procesaansluitingen vereist | Uitgebreidere installatie op locatie |
| Uitbreiding | Er kunnen aanvullende modules worden overwogen | Afhankelijk van de beschikbare bouwruimte |
| Implementatie op afstand | Geschikt als het goed is ontworpen | Moeilijker als de infrastructuur beperkt is |
Geen van beide configuraties is automatisch geschikt voor elk project. Een permanente fabriek met hoge capaciteit en voldoende infrastructuur kan gebruik maken van een speciaal apparatuurgebouw, terwijl een afgelegen project met beperkte bouwmiddelen baat kan hebben bij inzet in containers.
De juiste keuze hangt af van de vraag naar gas, de omstandigheden ter plaatse, de duur van het project, de beschikbare ruimte, de installatievereisten en de totale bedrijfskosten.
NEWTEKricht zich op gasgeneratiesystemen op locatie, waaronder PSA-zuurstofgeneratoren, PSA-stikstofgeneratoren, luchtcompressoren en luchtbehandelingsapparatuur. Deze producten kunnen verschillende onderdelen vormen van een geïntegreerd gasopwekkingssysteem, afhankelijk van het door de gebruiker gewenste gastype en bedrijfsomstandigheden.
Voor een containerproject moet bij het systeemontwerp met meer rekening worden gehouden dan alleen de PSA-generator zelf. De persluchtbron, filtratie, droging, adsorptiesysteem, gasopslag, schakelkast, leidingen, koeling en ventilatie moeten worden gecoördineerd volgens het beoogde debiet en de zuiverheid.
NEWTEK kan daarom een containergasproject benaderen als een systeemconfiguratie in plaats van eenvoudigweg een individueel PSA-vat te leveren. De uiteindelijke opstelling kan worden bepaald op basis van parameters zoals zuurstof- of stikstofzuiverheid, productgasstroom, uitlaatdruk, bedrijfsschema, stroomomstandigheden en installatieomgeving.
Voor eindgebruikers is de belangrijkste aankoopvraag niet alleen of een gasgenerator in een container kan worden geplaatst. Het gaat erom of het complete systeem het benodigde gas kan leveren onder de feitelijke bedrijfsomstandigheden van de locatie, terwijl er voldoende ruimte overblijft voor inspectie, onderhoud, ventilatie en toekomstige service.
Conclusie
Een gasoplossing in containers is in wezen een methode voor het integreren van gasopwekkingsapparatuur en hulpsystemen in een verplaatsbare behuizing. De kernwaarde komt voort uit het combineren van apparatuurintegratie met vereenvoudigde implementatie op locatie.
Voor eindgebruikers moeten de belangrijkste overwegingen technisch blijven: vereiste gaszuiverheid, stroomsnelheid, druk, persluchtkwaliteit, stroomvoorziening, omgevingsomstandigheden, opslagcapaciteit, ventilatie en toegang voor onderhoud.
Wanneer deze parameters worden gedefinieerd voordat de apparatuur wordt geselecteerd, kan een gecontaineriseerd PSA-zuurstof- of stikstofsysteem worden geconfigureerd rond de werkelijke gasvraag en installatieomgeving in plaats van eenvoudigweg een standaardcontainer te selecteren en deze te vullen met apparatuur.
