Details

1. المقدمة
تم تصميم محطة توليد النيتروجين اليدوية كنظام مستقل لإنتاج غاز النيتروجين عالي النقاء لتعبئة الأسطوانات والعمليات الصناعية والتطبيقات المخبرية. يجمع هذا النظام بين ضاغط هواء يعمل بمحرك ديزل، وحدة تجفيف الهواء، وحدة توليد النيتروجين بتقنية الضغط المتأرجح (PSA)، ومضخة تعزيز هيدروليكية، مما يوفر توليد النيتروجين في الموقع وبموثوقية تصل حتى 200 بار. يضمن التصميم المعياري سهولة النقل والتشغيل في بيئات تفتقر إلى بنية كهربائية مستقرة.

2. الميزات الرئيسية

• محرك ديزل وضاغط هواء مدمجان:
 - المحرك (Graeves Cotton G-1510، 9 حصان عند 3000 دورة/دقيقة) يشغل مباشرة ضاغط هواء ثنائي المرحلة بسعة 8.8 قدم³/دقيقة، لتوفير هواء مضغوط نظيف عند 12 كجم/سم² (حوالي 7 بار).
 - التصميم ذو الأسطوانة الواحدة والمبرد بالهواء يضمن تشغيلًا فعالًا في درجات حرارة محيطة تصل حتى 50 °م.

• تجفيف وترشيح الهواء عالي الكفاءة:
 - مرشح كربون نشط (15 كجم) ومرشح مسبق شمعي خزفي (1 ميكرون) يزيل الزيت والرطوبة والجزيئات قبل دخول وحدة PSA.
 - مجفف هواء بدون حرارة ومتجدد يحافظ على نقطة الندى أقل من –60°C، لحماية أسرّة المنخل الجزيئي.

• وحدة توليد النيتروجين PSA:
 - وحدة PSA ذات البرجين (150 مم × 1000 مم، 16 لتر لكل برج) مزودة بمنخل كربوني جزيئي (CMS) لإنتاج نيتروجين نقاءه يصل حتى 99.9%.
 - معدل التدفق قابل للتعديل من 0.5–5 م³ قياسي/ساعة (تم معايرة الروتامتر ضمن هذا النطاق؛ التشغيل النموذجي عند 2 م³ قياسي/ساعة).
 - خزان التراكم (600 مم × 1250 مم، 60 لتر) يوازن إنتاج النيتروجين للحفاظ على ضغط مستقر.

• مجموعة التعزيز الهيدروليكي:
 - مضخة هيدروليكية أحادية المرحلة وفردية التأثير تزيد ضغط النيتروجين من ضغط وحدة PSA (~5.8 كجم/سم²) حتى 200 بار، لتمكين تعبئة مباشرة للأسطوانات عالية الضغط.
 - مكبس من البرونز (Ø 70 مم) داخل أسطوانة مصقولة إيطالية يضمن حد أدنى من التسرب وأداء متسق.
 - صمامات فحص عند المدخل والمخرج تمنع التدفق العكسي وتحمي أسرّة PSA وتضمن السلامة.

• حزمة طاقة هيدروليكية قوية:
 - مضخة تروس Dowty (40 لتر/دقيقة، 132 بار كحد أقصى) تعمل بمحرك كهربائي 3 حصان (220 فولت)، لتوفير الطاقة الهيدروليكية لتشغيل المضخة المعززة.
 - فلتر EPE 10 ميكرون ومنخل 100 ميكرون يحمي المكونات الهيدروليكية من التلوث.
 - خزان فولاذي (250 لتر) مع صمام كهرومغناطيسي Rexroth DC (4/2 اتجاه) للتحكم في تدفق الزيت الهيدروليكي.

• أدوات وتحكمات شاملة:
 - ستة مقاييس ضغط SS 304 (0–10 كجم/سم²، قطر 4 بوصة) ومفتاحي ضغط من نوع بوردون لمراقبة مراحل الهواء والنيتروجين.
 - تسعة صمامات كهرومغناطيسية (12 فولت DC، منفذ 1/4") لأتمتة تجديد المجفف، تبديل PSA، ودورات التهوية.
 - وحدة PLC من Siemens (12 DI / 8 DO) تتحكم في تشغيل، إيقاف، وتبديل العمليات.

• تصميم محمول وجاهز للميدان:
 - قاعدة متكاملة مع فتحات للرافعة الشوكية ونقاط رفع للنقل السهل.
 - ترتيب معياري للمحرك، الضاغط، المبرد، أبراج PSA، خزان التراكم، والمضخة المعززة لتسهيل الصيانة.
 - خزان وقود (5.5 لتر) ومجمع زيت (1.75 لتر) مدمجان في قاعدة المحرك لتصميم مدمج.

3. مبدأ العمل

3.1 ضغط الهواء والمعالجة المسبقة:
 - يتم تشغيل المحرك (G-1510) بواسطة سحب الحبل (أو تشغيل كهربائي اختياري 12 فولت). يشغل ضاغط الهواء ثنائي المرحلة، لضغط الهواء المحيط إلى حوالي 7 بار.
 - يمر الهواء المضغوط بالمرشح المسبق (شمعي خزفي) لإزالة الجزيئات أكبر من 1 ميكرون، ثم يمر بمرشح الكربون النشط (12 لتر) لإزالة الأبخرة الزيتية والشوائب الهيدروكربونية.

3.2 تجفيف وتخزين الهواء:
 - يتم توجيه الهواء المصفى إلى مجفف متجدد بدون حرارة. برجان يتبدلان بالتناوب ومملوءان بمنخل زيوليت جزيئي (ZMS) لامتصاص الرطوبة، لضمان بقاء نقطة الندى ≤ –60 °م.
 - يُجمع الهواء المجفف في خزان الهواء الجاف (250 مم × 1200 مم، 60 لتر) ويُحافظ عليه عند 7 بار حتى يتم تنشيط وحدة PSA.

3.3 توليد النيتروجين بتقنية PSA:
 - عند الوصول للضغط المطلوب (7 ± 0.5 كجم/سم²)، يقوم PLC بتنشيط الصمامات الكهرومغناطيسية لتوجيه الهواء إلى أحد أبراج الامتصاص المملوءة بـ CMS. تحت الضغط، يتم امتصاص الأكسجين والغازات الشاردة، ليخرج النيتروجين عالي النقاء من أسفل البرج النشط.
 - البرج المقابل يخضع للتجديد (إزالة الضغط والتهوية المحيطة) لتطهير الأكسجين الممتص واستعداده للدورة التالية.
 - يمر النيتروجين عبر مرحلة مراقبة الجودة النهائية، مرورًا بالروتامتر (0.5–5 م³/ساعة) مضبوط على 2 م³/ساعة. بعد 10 دقائق من تهوية التطهير، يصبح النيتروجين النقي جاهزًا عند ~5.8 بار.

3.4 التعزيز الهيدروليكي وتعبئة الأسطوانات:
 - بمجرد استقرار ضغط خزان التراكم عند ~5.8 كجم/سم²، يتم فتح صمام يدوي لدخول المضخة المعززة الهيدروليكية. مكبس المضخة، المدفوع بحزمة الطاقة الهيدروليكية، يزيد ضغط النيتروجين من ضغط PSA حتى 200 بار.
 - تمنع صمامات الفحص المدمجة التدفق العكسي إلى وحدة PSA وتضمن تصريف أحادي الاتجاه عالي الضغط.
 - يُوجه النيتروجين عالي الضغط عبر صمامات الأمان وأنابيب التعبئة لملء الأسطوانات مباشرة عبر صمام إبرة القاع.

4. تفاصيل المكونات

4.1 محرك ديزل (Graeves Cotton G-1510)
 • نوع: عمودي، أسطوانة واحدة، مبرد بالهواء، تشغيل بارد، اشتعال بالضغط، أربع أشواط
 • القوة المقدرة: 9 حصان @ 3000 دورة/دقيقة (منظم طرد مركزي؛ كاتم صوت انعكاسي)
 • السعة: 510 سم³ (قطر 85 مم × شوط 90 مم)
 • سعة خزان الوقود: 5.5 لتر
 • التزييت: تزييت بالقوة باستخدام زيت 15W-40 API CH-4
 • طريقة التشغيل: بدء بالحبل (قياسي)؛ بدء كهربائي 12 فولت اختياري
 • الوزن الجاف: 62 كجم
 • الصيانة: تغيير الزيت الأول بعد 1000 كم، ثم حسب الجدول؛ فحص يومي لمستوى الزيت؛ فحص شهري للفلتر

4.2 ضاغط الهواء
 • القدرة: 8.8 CFM @ 12 كجم/سم² (7 بار)
 • الخزان: خزان هواء مدمج 160 لتر مطابق لمعيار ASME مع صمام أمان
 • البناء: أسطوانات حديد مصبوب مع زعانف، أنابيب مبردة من الألومنيوم، عمود مرفقي من الصلب المصبوب، مدفوع بحزام من المحرك
 • التبريد: مروحة مصممة ديناميكيًا لتبديد الحرارة حتى 50 °م
 • الأمان: صمام تفريغ بعد كل مرحلة ضغط؛ واقٍ كامل للحزام مطابق لمعايير Euro
 • الفلتر: فلتر حمام زيت (مركب على المحرك)، صمامات ضاغط من الفولاذ المقاوم للصدأ، نافذة زيتية لفحص التزييت بصريًا

4.3 تجفيف وترشيح الهواء
 • مرشح شمعي خزفي:
   - التقييم: إزالة جزيئات 1 ميكرون
   - كود التصميم: IS 2825
   - ضغط التشغيل: حتى 8 كجم/سم²؛ الحجم: شمعة واحدة، 100 × 600 مم

 • مرشح كربون نشط:
   - الحجم: 12 لتر من كربون نشط حبيبي
   - يزيل الأبخرة الزيتية وآثار الهيدروكربونات قبل مرحلة التجفيف

 • مجفف هواء بدون حرارة (ADU):
   - وعاءان ممتصان (100 × 1000 مم، 8 لتر لكل منهما) مملوءان بـ ZMS (كرات 2–3 مم)
   - ضغط التصميم: 8 كجم/سم²؛ اختبار الضغط: 12 كجم/سم²؛ مادة الهيكل: IS 2062
   - دورة تلقائية عبر 3 صمامات تغيير غشاء و 3 صمامات كهرومغناطيسية (12 فولت DC)

4.4 وحدة توليد النيتروجين PSA
 • أبراج PSA:
   - وعاءان (150 × 1000 مم، 16 لتر لكل منهما)، منخل كربوني جزيئي (1.6 مم كريات، 18 كجم إجمالي)
   - ضغط التشغيل: 7 كجم/سم²؛ ضغط التصميم: 8 كجم/سم²؛ مادة الهيكل: IS 2062
   - التحكم بالدورة عبر PLC بتبديل 8 صمامات أوتوماتيكية و5 صمامات كهرومغناطيسية

 • خزان تراكم النيتروجين:
   - الحجم: 600 × 1250 مم، 60 لتر
   - يوازن إخراج PSA ويستقر تدفق النيتروجين قبل التعزيز

4.5 نظام التعزيز الهيدروليكي
 • المضخة المعززة:
   - أسطوانة هيدروليكية أحادية المرحلة والفعل
   - أسطوانة مصقولة إيطالية؛ مكبس برونزي Ø 70 مم؛ فتحة هيدروليكية Ø 140 مم
   - أقصى ضغط مخرج: 200 بار؛ صمامات فحص: سلسلة SSCH (1/2″ MNPT، فتح عند 1 psi، التشغيل 250 بار)
   - ختم المكبس: K03-P (58 × 70 × 7.8 مم HCOPUR)؛ حلقة O (Ø 3 مم، الطول ~198.9 مم)

 • حزمة الطاقة الهيدروليكية:
   - مضخة تروس Dowty (40 لتر/دقيقة، 132 بار كحد أقصى)، محرك 3 حصان، 220 فولت AC
   - خزان: فولاذي 250 لتر
   - الترشيح: فلتر EPE 10 ميكرون، منخل 100 ميكرون
   - صمام التحكم: Rexroth DC 4/2 كهرومغناطيسي، 12 فولت DC

4.6 أدوات وتحكمات
 • مقاييس الضغط: ستة SS 304، قطر 4″، 0–10 كجم/سم²
 • مفاتيح الضغط: نوع بوردون، 0–10 كجم/سم²، توصيل 1/4″
 • الصمامات الكهرومغناطيسية: 9 إجماليًا، 2 طريق، 3 منافذ، خمسة مغلقة عادة (NC) وأربعة مفتوحة عادة (NO)، منافذ 1/4″، 12 فولت DC
 • الروتامتر: 1/2″، نطاق 0.5–5 م³/ساعة، معايرة عند 5.5 كجم/سم²
 • PLC: وحدة Siemens مع 12 مدخل رقمي و8 مخرج رقمي، 12 فولت DC

5. المواصفات الفنية

  

    

      
مكون النظام
      
المواصفات
    
  
  

    

      
قدرة ضاغط الهواء
      
8.8 قدم³/دقيقة عند 12 كجم/سم² (7 بار)
    
    

      
سعة خزان الهواء
      
160 لتر (متوافق مع ASME & Euro)
    
    

      
محرك ديزل
      
Graeves Cotton G-1510، 9 حصان عند 3000 دورة/دقيقة، تشغيل بحبل/كهربائي، دوران عكسي
    
    

      
مجفف هواء
      
تجديدي بدون حرارة (2 × 8 لتر أبراج ZMS)؛ ضغط التصميم 8 كجم/سم²؛ أقصى درجة حرارة 55 °م
    
    

      
المرشح الأولي
      
تقييم 1 ميكرون شمعي خزفي؛ ضغط التصميم 8 كجم/سم²؛ 100 × 600 مم
    
    

      
مرشح الكربون النشط
      
سعة 12 لتر؛ ضغط التصميم 8 كجم/سم²؛ كربون نشط (50 شبكة)
    
    

      
وحدة PSA
      
2 × (150 × 1000 مم، 16 لتر) أبراج CMS؛ نقاء المخرجات حتى 99.9%؛ تدفق 0.5–5 م³ قياسي/ساعة؛ قدرة إدخال 200 واط
    
    

      
سعة خزان التراكم
      
60 لتر (600 × 1250 مم)؛ ضغط التصميم 8 كجم/سم²
    
    

      
قدرة المضخة المعززة
      
مرحلة واحدة هيدروليكية؛ أقصى مخرج 200 بار
    
    

      
مكبس المضخة المعززة
      
قطر 70 مم من البرونز؛ أسطوانة أنبوب مصقول إيطالي؛ صمامات فحص ½″ MNPT (فتح عند 1 psi، 250 بار)
    
    

      
المضخة الهيدروليكية
      
Dowty 40 لتر/دقيقة، 132 بار؛ 3 حصان، 220 فولت تيار متردد
    
    

      
خزان الزيت الهيدروليكي
      
خزان فولاذي 250 لتر؛ فلتر EPE 10 ميكرون؛ منخل 100 ميكرون
    
    

      
مقاييس الضغط
      
6 × SS 304، قرص 4″، 0–10 كجم/سم²
    
    

      
مفاتيح الضغط
      
2 × نوع بوردون، 0–10 كجم/سم²
    
    

      
مقياس التدفق (Rotameter)
      
½″، 0.5–5 م³ قياسي/ساعة عند 5.5 كجم/سم²
    
    

      
وحدة التحكم PLC
      
Siemens، 12 إدخال رقمي / 8 مخرجات رقمية، 12 فولت تيار مستمر
    
    

      
المجففات
      
ZMS (2 × 8 لتر، 12 كجم)، CMS (2 × 16 لتر، 18 كجم إجماليًا)، كربون نشط (12 كجم)، ألومينا مفعلة (15 كجم)
    
  


6. التطبيقات
 • تعبئة أسطوانات الغاز: توليد وتعزيز النيتروجين في الموقع حتى 200 بار بدون الاعتماد على أسطوانات جاهزة.
 • المعالجة الحرارية وعلم المعادن: جو خامل لعمليات الأفران، التخمير، والتقسية.
 • تصنيع الإلكترونيات وأشباه الموصلات: بيئة منخفضة الأكسجين للحام، تنظيف لوحات الدوائر، ومنع الرطوبة.
 • تعبئة المواد الغذائية: تدفق غاز النيتروجين لإطالة العمر الافتراضي عن طريق إزاحة الأكسجين.
 • الاستخدامات المخبرية والتحليلية: غاز تطهير لكروماتوغرافيا الغاز، مطياف الكتلة، وحفظ العينات.
 • صيانة النفط والغاز: تطهير الأنابيب والمعدات بالنيتروجين عالي النقاء لمنع الأكسدة وتلوث الرطوبة.

7. إرشادات الصيانة والسلامة

7.1 الفحوصات اليومية
 • التحقق من مستوى زيت المحرك وزيت الطاقة الهيدروليكية.
 • التأكد من توفير الهواء الكافي للضاغط وتأكيد التسلسل الصحيح للمجفف ووحدة PSA.
 • مراقبة عمل الصمامات الكهرومغناطيسية والصمامات اليدوية لضمان فتح/إغلاق سلس.

7.2 الفحوصات الأسبوعية
 • تصريف المكثفات من مرشح الشمعة الخزفي والتحقق من الرطوبة في مرشح الكربون النشط.
 • فحص محاذاة أحزمة البكرة للضاغط والمحرك؛ وشد جميع وصلات التوصيل.

7.3 الفحوصات الشهرية والسنوية
 • استبدال أو تعبئة المجففات ZMS وCMS كل 12–15 شهرًا لضمان نقاء النيتروجين الأمثل.
 • فحص أختام المضخة الهيدروليكية (المكبس والحلقات O) واستبدالها عند وجود تآكل.
 • تزييت المحامل الشعاعية في الضاغط والمضخة المعززة.

7.4 احتياطات السلامة
 • قراءة واتباع دليل الصيانة والجدول قبل أداء أي خدمة.
 • السماح بتبريد المعدات قبل لمس الأسطح الساخنة مثل العادم، كتلة المحرك، أو خطوط الهيدروليك.
 • الحفاظ على مسافة آمنة أثناء التشغيل؛ التعديلات غير المصرح بها تلغي الضمان وقد تعرض السلامة للخطر.
 • عدم محاولة ضبط أو شد أي مكونات نظام مضغوط أثناء الضغط. استخدم أدوات مناسبة وارتدِ معدات الحماية.
 • تجنب استنشاق الغازات المفرغة، خاصة أثناء تجديد المجفف ووحدة PSA.

8. المزايا والفوائد
 • التشغيل دون شبكة كهربائية: محرك الديزل يمكّن من توليد النيتروجين في مواقع بعيدة بدون كهرباء مستقرة.
 • نقاء وضغط عالٍ: تقنية PSA تضمن نقاء النيتروجين حتى 99.9%؛ المضخة الهيدروليكية توفر حتى 200 بار لتعبئة مباشرة للأسطوانات.
 • اقتصادي: يلغي التكاليف المتكررة لتوريد النيتروجين بالأسطوانات؛ جدول صيانة بسيط يقلل من توقف العمل.
 • معياري ومحمول: تصميم قاعدة يتيح النقل داخل المنشآت أو مواقع العمل؛ فتحات الرافعة الشوكية ونقاط الرفع لتسهيل إعادة التمركز.
 • متين: أوعية ضغط مطابقة IS 2825، منخل جزيئي عالي الجودة من CECA، ومحرك ديزل Graeves Cotton موثوق لضمان الموثوقية على المدى الطويل.
 • التسلسل الآلي: صمامات كهرومغناطيسية ومفاتيح ضغط تدار بواسطة PLC لأتمتة تجديد المجفف، تبديل PSA، والاحتياطات، مما يقلل عبء المشغل.

9. الطلب والدعم

• المرجع النموذجي: MN2MS – محطة نيتروجين يدوية مع ضاغط ديزل ومضخة هيدروليكية

• نطاق التوريد القياسي:
 - محرك ديزل وضاغط هواء (مجموعة قاعدة كاملة)
 - مجفف هواء بدون حرارة ومرشحات مسبقة (شمعة خزفية، كربون نشط)
 - وحدة PSA (برجان مع CMS، أنابيب، صمامات، تحكم PLC)
 - مضخة تعزيز وهيدروليكية (مضخة، خزان، فلتر، أنابيب)
 - أدوات قياس (مقاييس ضغط، مفاتيح، صمامات كهرومغناطيسية، روتامتر)
 - لوحة كهربائية (PLC Siemens، أسلاك تحكم، مؤشرات)
 - دليل التركيب، دليل الصيانة، وقائمة قطع الغيار

• الملحقات الاختيارية:
 - مجموعة بدء كهربائي للمحرك (12 فولت)
 - أسطوانات نيتروجين إضافية ومنفذ توزيع
 - قاعدة مخصصة أو غطاء صوتي
 - حزمة مراقبة عن بعد (تسجيل بيانات النقاء/التدفق عبر الإنترنت)

• الدعم الفني وخدمة ما بعد البيع:
 - مساعدة شاملة في التشغيل التجريبي من فنيين مدربين من المصنع
 - عقود صيانة سنوية تغطي الفحص الوقائي واستبدال المنخل والفلتر
 - خط مساعدة 24/7 للصيانة واستبدال القطع

10. الخلاصة
تقدم محطة توليد النيتروجين اليدوية حلاً متكاملاً للصناعات والمختبرات التي تحتاج مصدر نيتروجين موثوق في الموقع. من خلال الجمع بين محرك ديزل قوي، تقنية PSA عالية الكفاءة، ومضخة تعزيز هيدروليكية، يوفر هذا النظام نيتروجين عالي النقاء حتى 200 بار. التصميم المدمج والمحمول يسهل التشغيل ويقلل الاعتماد على الموردين الخارجيين، ويخفض التكاليف التشغيلية، ويضمن استمرار الإنتاج والاختبارات حتى في المواقع النائية أو غير المتصلة بالشبكة الكهربائية.

للاستفسارات، طلبات التخصيص، أو عروض الأسعار التفصيلية، يرجى الاتصال بفريق المبيعات الفني لدينا. دع مهندسينا ذوي الخبرة يساعدونك في اختيار التكوين المناسب لتلبية احتياجات توليد النيتروجين الخاصة بك.