Details

نظام توليد النيتروجين بتقنية PSA من Neometrix

نظام توليد النيتروجين بتقنية PSA من Neometrix هو نظام متطور لإنتاج النيتروجين في الموقع، صُمم للتطبيقات الصناعية التي تتطلب نيتروجين عالي النقاء. يستخدم هذا النظام تقنية الامتزاز بالضغط المتأرجح (PSA) لفصل النيتروجين بكفاءة عن الهواء الجوي من خلال الغربال الجزيئي الكربوني (CMS)، مما يضمن توفيرًا مستمرًا وفعالاً وموثوقًا للنيتروجين. بفضل مستويات النقاء التي تتراوح من 95٪ إلى 99.99٪، يُلغي هذا النظام الحاجة إلى أسطوانات النيتروجين أو تخزين النيتروجين السائل، مما يقلل بشكل كبير من التكاليف التشغيلية. مزود بأنظمة تحكم PLC آلية، وآليات أمان، ومكونات موفرة للطاقة، وهو مثالي للصناعات مثل تعبئة الأغذية، الصناعات الدوائية، الإلكترونيات، معالجة المعادن، النفط والغاز، والطيران. يتيح التصميم المعياري سهولة التركيب، وقابلية التوسع، والصيانة المنخفضة، مما يجعله بديلاً متفوقًا لمصادر النيتروجين التقليدية.

التقنية ومبدأ التشغيل
يعتمد النظام على مبدأ الامتزاز بالضغط المتأرجح (PSA)، الذي يستخدم الامتزاز الانتقائي لفصل النيتروجين عن الهواء المضغوط. العملية أوتوماتيكية ودورية بالكامل، وتضمن إمدادًا مستمرًا بالنيتروجين عالي النقاء.

1. ضغط وتجفيف وترشيح الهواء:
يتم ضغط الهواء المحيط باستخدام ضاغط هواء، ثم يمر عبر مجففات التبريد أو التجفيف لإزالة الرطوبة. تزيل المرشحات الأولية والدقيقة الغبار والزيت والشوائب قبل دخول الهواء إلى وحدة PSA.

2. الامتزاز الانتقائي للأكسجين على أسرّة CMS:
يتكون النظام من برجين للامتزاز مملوءين بالغربال الجزيئي الكربوني (CMS). عند دخول الهواء المضغوط الجاف إلى البرج الأول، يمتص CMS الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى، بينما يسمح بمرور النيتروجين كغاز منتج.

3. التبديل الأوتوماتيكي بين الأبراج ومعادلة الضغط:
قبل أن يتشبع CMS بالكامل في البرج الأول، يتحول النظام تلقائيًا إلى البرج الثاني. في الوقت نفسه، تحدث خطوة معادلة الضغط لتقليل استهلاك الطاقة وزيادة الكفاءة.

4. إزالة الأكسجين وتجديد CMS:
يتم تجديد CMS في البرج الأول عن طريق تخفيف الضغط، مما يؤدي إلى إطلاق الأكسجين والغازات المهدرة في الجو. ثم يصبح البرج جاهزًا للدورة التالية.

5. تخزين وتوزيع النيتروجين:
يتم تجميع غاز النيتروجين المنقى في خزان تخزين النيتروجين بالنقاء والضغط المطلوبين، مما يضمن إمدادًا مستقرًا للتطبيقات النهائية.

المواصفات الفنية
نظام توليد النيتروجين بتقنية PSA مصمم لتلبية مختلف الاحتياجات الصناعية. تشمل المواصفات الفنية الرئيسية:

 • نطاق نقاء النيتروجين: 95٪ إلى 99.99٪ (حسب المتطلبات)
 • ضغط التشغيل الاسمي: 7 بار (g)
 • الحد الأقصى لضغط التشغيل: 9 بار (g)
 • درجة حرارة مدخل الهواء: حتى 40 درجة مئوية
 • نطاق درجة حرارة التشغيل: من 5 إلى 43 درجة مئوية
 • نقطة تكاثف النيتروجين الناتج: حتى -40 درجة مئوية (حسب نوع المجفف)
 • متطلبات الجهد: 100-240 فولت تيار متردد، 50/60 هرتز، طور واحد
 • مستوى الضجيج: ≤ 75 ديسيبل (A)
 • معدل التدفق: 10 متر مكعب/ساعة (قابل للتخصيص حسب الطلب)
 • استهلاك الهواء: عادة 4-5 مرات من إنتاج النيتروجين (حسب النقاء)
 • استهلاك الطاقة: تصميم منخفض الطاقة لتقليل التكاليف التشغيلية
 • نظام التحكم: نظام تحكم PLC مع واجهة HMI
 • نوع التجديد: امتزاز بالضغط المتأرجح أوتوماتيكي
 • ميزات الأمان: حماية من الضغط الزائد، زر توقف الطوارئ، إنذارات تلقائية للأعطال

الميزات والفوائد البارزة

1. الموثوقية العالية والمتانة:
 • مصنوع من مكونات فولاذية مقاومة للصدأ عالية الجودة ووحدات تحكم صناعية PLC.
 • مصمم للعمل المتواصل على مدار 24/7 مع الحد الأدنى من التآكل.

2. الكفاءة في استهلاك الطاقة وتوفير التكاليف:
 • يستخدم تقنية PSA منخفضة الطاقة لتقليل تكاليف إنتاج النيتروجين.
 • يُلغي الحاجة لأسطوانات النيتروجين المكلفة أو التخزين السائل.

3. تصميم قابل للتخصيص والتوسع:
 • متوفر بسعات مختلفة، مع إمكانية ضبط النقاء والضغط حسب متطلبات العميل.
 • تصميم معياري يتيح التوسعة المستقبلية دون تعديلات كبيرة.

4. سهولة التركيب والدمج:
 • مُجمّع مسبقًا ومُختبَر في المصنع لتسهيل التركيب.
 • تصميم مدمج لسهولة الدمج مع المنشآت القائمة.

5. أتمتة ومراقبة متقدمة:
 • لوحة تحكم PLC مع شاشة HMI لمراقبة النقاء والضغط وحالة النظام لحظيًا.
 • إنذارات تلقائية للصيانة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

6. الأمان والامتثال:
 • مزود بصمامات تخفيف الضغط، إيقاف طارئ تلقائي، وأجهزة استشعار لمراقبة نقاء الغاز.
 • يلتزم بمعايير جودة الهواء ISO 8573 الفئة 4.

7. متطلبات صيانة منخفضة:
 • لا توجد أجزاء متحركة داخل نظام الامتزاز، مما يقلل من التآكل وتكاليف الصيانة.
 • عمر وسادة CMS يتراوح من 8 إلى 10 سنوات مع الاستخدام السليم.

التطبيقات
يُستخدم نظام توليد النيتروجين PSA على نطاق واسع في العديد من الصناعات نظرًا لكفاءته، وموثوقيته، وإنتاجه للنيتروجين عالي النقاء. من بين التطبيقات الرئيسية:

 • صناعة الأغذية والمشروبات: للتغليف الجوي المعدل (MAP) لمنع الأكسدة وإطالة عمر المنتج.
 • الصناعات الدوائية والطبية: لضمان جو معقم وخامل لتصنيع الأدوية وحفظها والبحوث المخبرية.
 • الإلكترونيات وأشباه الموصلات: لتوفير نيتروجين فائق النقاء لأعمال اللحام وتجميع الدوائر ومرافق الغرف النظيفة.
 • الصناعات الكيميائية والبتروكيميائية: يُستخدم للتغطية والتنقية والتثبيط لمنع التفاعلات الخطرة.
 • معالجة المعادن والمعالجات الحرارية: لدعم عمليات التلدين والتلبيد واللحام من خلال إزالة الأكسدة.
 • الطيران والسيارات: لتوفير بيئات خاضعة للرقابة لاختبار المكونات وتغطية خزانات الوقود.
 • صناعة النفط والغاز: يُستخدم في حفر الآبار، تنقية الأنابيب، وتغطية الخزانات.

المكونات ووصف النظام
يتكون نظام توليد النيتروجين PSA من المكونات الرئيسية التالية:

1. أبراج الامتزاز (برجان): تحتوي على غربال جزيئي كربوني (CMS) يزيل الأكسجين والشوائب ويسمح بمرور النيتروجين.
2. مجفف الهواء: يزيل الرطوبة المتبقية من الهواء المضغوط لتحسين الكفاءة ومنع التلوث.
3. مرشحات أولية ودقيقة: لتنقية الهواء قبل دخوله إلى النظام.
4. صمامات تحكم إلكترونية: تنظم عمليات الامتزاز ومعادلة الضغط والتجديد.
5. منظمات الضغط ومقاييس القياس: لمراقبة وضبط الضغط بأمان.
6. محلل نقاء النيتروجين: لمراقبة نقاء النيتروجين في الوقت الفعلي وضمان الجودة.
7. كاتم صوت وصمامات تصريف آلية: لتقليل الضجيج وإزالة المكثفات الزائدة.
8. لوحة تحكم PLC مع شاشة HMI: للتحكم الآلي الكامل ومراقبة النظام والتنبيهات الفورية.

التشغيل والصيانة

إجراءات بدء التشغيل:
• قم بتوصيل مصدر الطاقة واضبط درجة نقاء النيتروجين المطلوبة.
• افتح صمام إدخال الهواء ودع النظام يستقر.
• ستبدأ دورة الامتزاز تلقائيًا ويبدأ تراكم النيتروجين في خزان التخزين.
• بعد تحقيق النقاء المطلوب، يصبح النيتروجين جاهزًا للاستخدام.

إجراءات الإيقاف:
• أغلق صمام مخرج النيتروجين للحفاظ على الضغط داخل النظام.
• افصل مصدر الطاقة وخفف الضغط من الأبراج.
• قم بتصريف أي رطوبة أو شوائب متراكمة.

جدول الصيانة:
• يوميًا: فحص الضغط، تسربات محتملة، ومراقبة نقاء النيتروجين.
• شهريًا: تنظيف المرشحات، فحص كاتم الصوت، والتحقق من إعدادات الأتمتة.
• كل 6 أشهر: استبدال المرشحات الأولية والدقيقة وفواصل الرطوبة.
• سنويًا: فحص صمامات الملف اللولبي، التحقق من حالة CMS، ومعايرة محللات النقاء.
• كل 3 سنوات: استبدال CMS للحفاظ على الكفاءة القصوى.

الاستنتاج
نظام توليد النيتروجين PSA من Neometrix هو حل عالي الأداء وفعال من حيث التكلفة ومنخفض الصيانة، لتلبية احتياجات الصناعات التي تتطلب مصدر نيتروجين موثوق. بفضل الأتمتة المتقدمة، التصميم المعياري، والكفاءة في استهلاك الطاقة، فإنه يمثل بديلًا مثاليًا لمصادر النيتروجين التقليدية ويوفر عائدًا سريعًا على الاستثمار وفوائد تشغيلية طويلة الأمد.