النيتروجين: المقصود به وأماكن استخدامه
21 أبريل, 2022
يتوافر النيتروجين في كل مكان من حولنا. وهو المكون الأكبر للهواء الذي نتنفسه لكننا لا نستخدمه. وفي هذا المقال، سنتناول بعض الأغراض المتعددة التي يمكن استخدامه فيها.
عند اختيار مصدر إمداد النيتروجين، من الشائع اختيار توصيل زجاجة الغاز الصناعي. ومع ذلك، هناك بدائل أكثر كفاءة، لا سيما في الإنتاج في الموقع باستخدام تقنية الامتزاز بالضغط المتأرجح (PSA) أو مولد غشائي. يتناول هذ المقال خيارات مختلفة، وتبرز فوائد كل منها.
في المشهد الصناعي الحالي، يعد الحصول على إمداد آمن ومتسق من النيتروجين أمرًا بالغ الأهمية. مع تعرض الخدمات اللوجستية العالمية للضغط، يمكن أن تؤدي حتى انقطاعات التسليم الطفيفة إلى توقف الإنتاج. وفي الوقت نفسه، ترتفع أسعار النيتروجين، ويستمر الطلب في النمو في قطاعات مثل تغليف الأغذية وتصنيع المعادن والمواد الكيميائية والإلكترونيات.
كما أصبحت اللوائح المتعلقة بنقاء الغاز وسلامة مكان العمل أكثر صرامة. تعمل العديد من شركات التصنيع الآن بنماذج إنتاج في الوقت المناسب، حيث يمكن أن تؤثر التأخيرات أو عدم الاتساق في إمدادات الغاز بشكل مباشر على جودة المنتج والسلامة والجداول الزمنية للتسليم.
ولهذا السبب، فإن ضمان توافر إمدادات النيتروجين وموثوقيتها لا يتعلق فقط بالراحة. إنها عامل أساسي في الحفاظ على سير عملياتك بسلاسة، والتحكم في تكاليفك، واتساق الناتج.
حتى أكثر العمليات تنظيمًا تواجه مخاطر عندما يعتمد إمداد الغاز الخاص بها على مصادر خارجية. فيما يلي التهديدات الأكثر شيوعًا:
التأخيرات اللوجستية: يمكن أن تعطل إغلاق الطرق أو ظروف الطقس أو مشكلات النقل جداول التسليم بسهولة.
نفاد مخزون الزجاجات: يعتمد الإمداد القائم على الأسطوانات على توافر المورد. قد يعرض النقص المفاجئ أو التسليم المفقود إنتاجك للخطر.
جدولة التسليم بالجملة: يتطلب تنسيق عمليات تسليم النيتروجين السائل توقيتًا دقيقًا. أي تأخيرات أو سوء اتصالات يمكن أن تؤدي إلى تعطل العمل أو طلبات الطوارئ.
خسائر التخزين: يتبخر النيتروجين السائل المخزن في الموقع تدريجيًا بمرور الوقت. هذه الخسائر تقلل من الكمية الفعالة المتاحة للاستخدام وغالبًا ما تتطلب إعادة ملء أكثر تكرارًا.
مخاطر السلامة المتعلقة بالتعامل والنقل: يأتي نقل أسطوانات الضغط العالي أو الصهاريج المبردة وتخزينها مع المخاطر المادية والمسؤوليات التنظيمية التي يمكن أن تضيف تعقيدًا إلى عملياتك.
الخيار الأول المذكور هو شراء زجاجات النيتروجين من منشأة إنتاج خارج الموقع. هذه العملية بسيطة للغاية. يمكنك طلب كمية النيتروجين المطلوبة لتطبيقك، ويقوم المورد بتسليمها في زجاجات كبيرة ثقيلة.
يتم تحويل النيتروجين (N₂O₂)، الذي يتم إنشاؤه بواسطة محطة نيتروجين مبرّدة، إلى غاز وتعبئته في زجاجات تحت ضغط عالٍ جدًا (300 بار). ونتيجة لذلك، يتم تخزين الكثير من غاز النيتروجين في زجاجة صغيرة نسبيًا. ومع ذلك، من أجل تحمل الضغط العالي، تكون الحاويات ضخمة للغاية، ما يضيف وزنًا.
بعد الاستخدام، يتم وضع هذه الزجاجات في رف، حيث يتم تخزينها لاستلامها، مما يتطلب تخزينًا إضافيًا.
المزايا:
⸰ حل سهل للمنشآت ذات استهلاك النيتروجين المنخفض.
⸰ يوفّر النيتروجين بشكل فوري لتغطية تدفّقات الذروة.
سهولة في التركيب
نقاط الضعف
يتمثل الخيار الثاني الذي يتضمن طرفًا ثالثًا في تركيب خزان تخزين للنيتروجين السائل يتم ملؤه بشكل دوري من قبل شركة غاز. ويمكن استئجار هذه الصهاريج من المورد أو شراؤها. بالإضافة إلى ذلك، يلزم وجود مبخر لاستخدام النيتروجين الغازي.
يقوم المبخر بتحويل النيتروجين السائل إلى غاز النيتروجين. تمامًا مثل النيتروجين المعبأ في زجاجات، يلزم النقل لإمداد النيتروجين السائل. ومع ذلك، في هذه الحالة، يتم تسليمه بواسطة شاحنة صهريج معزولة حراريًا. ثم يتم ضخ النيتروجين السائل من الشاحنة إلى خزان التخزين المعزول.
من الممكن أيضًا طلب النيتروجين السائل في عبوات صغيرة لحالات الاستهلاك الأصغر، ويُطلق على هذه الصهاريج الصغيرة اسم ديوار. وكما هو الحال كذلك في النيتروجين المعبأ في زجاجات، يتم إنتاج النيتروجين السائل في مصنع نيتروجين مبرّد.
المزايا:
⸰ يوفّر النيتروجين بشكل فوري لتغطية تدفّقات الذروة.
⸰ بشكل عام أكثر فعالية من حيث التكلفة من النيتروجين المعبأ في زجاجات.
⸰ من السهل تعديل السعة لمطابقة متطلبات النيتروجين المتغيرة.
نقاط الضعف
*تمثّل مفقودات الغليان قيمةً ضائعة. وكلما استخدمت كمية نيتروجين أقل من سعة الصهريج، ارتفع الضغط وأدى إلى مفقودات الغليان. إذا لم يتم استهلاك أي غاز على الإطلاق، فإن هذه النفايات تصل إلى 1% من الحجم المتبقي في الصهريج، في اليوم الواحد. للتصدي لهذه الخسائر، تلزم تعبئة الصهريج بشكل منتظم (بمعدل مرة واحدة كل أسبوع عادةً).
للحصول على إمداد موثوق ومستمر من النيتروجين، يُعتبر التوليد في الموقع على نطاق واسع الخيار الأكثر موثوقية. توفر تقنيات مثل الامتزاز بالضغط المتأرجح (PSA) والمولدات الغشائية إنتاج نيتروجين فعال وغير متقطع مصمم خصيصًا لاحتياجاتك.
على عكس الطرق السابقة لشراء النيتروجين واستلامه، لا ينطوي توليد النيتروجين الخاص بك على عملية التبريد. ونتيجة لذلك، لا تتطلب كل من مولدات النيتروجين الغشائية أو مولدات النيتروجين بالامتزاز بالضغط المتأرجح (PSA) درجات حرارة قصوى. تفصل هذه الأنواع من المعدات الهواء إلى مكوناتها من خلال وسائل أخرى.
على الرغم من أن الامتزاز بالضغط المتأرجح (PSA) والغشاء هما تقنيتان مختلفتان تمامًا، إلا أن كلتاهما تتطلبان تدفقًا من الهواء المضغوط للعمل. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن هذين المولدين لا يستخدمان البرودة، فإن تركيبة الغاز الناتجة ليست هي نفسها.
يحتوي النيتروجين المبرد على مستوى نقاء عالٍ وثابت. يمكن تعديل نقاء النيتروجين في المولدات المتوفرة تجاريًا لتتناسب مع تفضيلاتك. وتجدر الإشارة إلى أن تحقيق نفس مستوى النقاء الذي يحققه النيتروجين المولد بالتبريد غير فعال مع مولدات PSA والمولدات الغشائية.
مع هذه الماكينات، تتطلب النقاء الأعلى مزيدًا من الطاقة، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف التشغيل. ومع ذلك، فإن مستويات نقاء PSA ومولد الغشاء كافية لمعظم التطبيقات. يمكن للمستخدمين خفض تكلفة كل وحدة من النيتروجين عن طريق إنتاج النقاء المناسب لتطبيقاتهم بدلاً من أعلى درجة. يمكنك قراءة المزيد عن نقاء النيتروجين هنا.
مزايا توليد النيتروجين في الموقع:
⸰ الاتساق والتحكم: يسمح التوليد في الموقع بمستويات نقاء متسقة مصممة خصيصًا لتطبيقات محددة.
⸰ استقلالية الإمداد: يقلل من الاعتماد على الموردين الخارجيين، مما يقلل من التأخيرات المحتملة أو عدم الاتساق في الإمداد.
⸰ الكفاءة التشغيلية: تنتج فقط الكمية المطلوبة من الغاز، مما يساعد على خفض تكاليف التشغيل الإجمالية
⸰ المرونة: حلول قابلة للتخصيص من نقاء 95-99.5% مع المولدات الغشائية إلى ما يصل إلى 99,9995% مع أنظمة PSA
نقاط الضعف
|
مولد غشائي |
مولد PSA |
النقاء الذي يمكن تحقيقه |
حتى 99.9% |
حتى 99.999% |
الفعالية والكفاءة |
عالية |
أعلى |
الأداء مقابل درجة الحرارة |
أعلى عند درجة الحرارة المرتفعة* |
أقل عند درجة الحرارة المرتفعة |
مساحة النظام |
صغير |
متوسط |
سرعة البدء |
ثوانٍ |
الدقائق |
حساسية الماء (البخار) |
لا يوجد ماء سائل |
الهواء الجاف |
| حساسية الزيت | غير مسموح (< 0,01 مجم/م٣) |
غير مسموح (< 0,01 مجم/م٣) |
مستوى الضوضاء |
منخفضة للغاية |
متوسط مع ذروة نفخ الهواء |
يتضمن تحديد الحجم والسعة المناسبين لمولدات النيتروجين تقييمًا شاملاً لمختلف العوامل. قبل اتخاذ قرار، قم بإجراء تحليل تفصيلي أو استشر خبرائنا.
نحن ندرك أن هذه العملية يمكن أن تكون صعبة، ونحن هنا لمساعدتك. يمكن لخبرائنا مساعدتك في العثور على أفضل حل لتحدياتك الصناعية الأكثر تعقيدًا. يمكنك الاعتماد علينا للإجابة على جميع أسئلتك حول تحديد الحجم أو التركيب أو الدعم المستمر.
21 أبريل, 2022
يتوافر النيتروجين في كل مكان من حولنا. وهو المكون الأكبر للهواء الذي نتنفسه لكننا لا نستخدمه. وفي هذا المقال، سنتناول بعض الأغراض المتعددة التي يمكن استخدامه فيها.
25 أبريل, 2022
الامتزاز بالضغط المتأرجح هو تقنية داخل مولدات النيتروجين التي يمكنها توفير النيتروجين بمستويات نقاء عالية جدًا. اقرأ المزيد هنا.
10 أكتوبر, 2025
ولا تتطلب الغالبية العظمى من التطبيقات المهنية للنيتروجين والأكسجين غازًا بنقاء فائق، مما يساعد الشركات في تحقيق مدخرات كبيرة في هذا المجال. إن الحل الأمثل والأكثر كفاءة يكمن دائمًا في تخصيص نقاء الغاز لتلبية احتياجاتك.
| المزايا: | العيوب: |
|---|---|
|
|