نیتروژن ساز

دستگاه نیتروژن ساز ابتدا هوای فشرده را از کمپرسور باد می گیرد و سپس دستگاه نیتروژن ساز در طول یک فرآیند نیتروژن را از گاز های دیگر جدا می کند، میزان خلوص گاز نیتروژن جداسازی شده معادل 999/99% است.

مده مصرف دستگاه نیتروژن ساز در زمینه کاربرد خودرویی در تعویض روغنی ها، اتوسرویس خدمات لاستیک و فروشگاه های رینگ و لاستیک می باشد. استفاده از نیتروژن برای باد خودرو مزایای بسیار بیشتری نسب به اکسیژن دارد که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت.

نحوه عملکرد نیتروژن ساز به شرح زیر است:

دستگاه را به برق متصل کرده، سپس شلنگ باد را از کمپرسور گرفته و به ورودی O2 دستگاه نیتروژن ساز وصل می کنیم. فشار باد در دستگاه های نیتروژن ساز خودرو های سبک 6 بار و در دستگاه های نیتروژن ساز خودرو های سنگیم 12 بار است. دستگاه را روشن می کنیم و صبر می کنیم تا عددی نزدیک به 99% در نمایشگر دیجیتال نشان داده شود که این عدد نشانگر میزان خلوص باد نیتروژن است. نشانگر عقربه ای عبارت psi70 را برای خودرو های سبک و psi110 را برای خودرو های سنگین نشان می دهد.

دستگاه نیتروژن ساز چه کار می‌کند؟

پاسخ این سوال هم مثل سوال قبل است. دستگاه نیتروژن ساز در مجموعه‌ای از دستگاه‌ها و تجهیزات دیگر، نیتروژن مورد نیاز را تولید می‌کند. دو روش برای تولید نیتروژن با دستگاه نیتروژن ساز وجود دارد. در روش اول از نیتروژن ساز PSA استفاده می‌کنند. در این روش، طی فرایند جذب، نیتروژن موجود در هوا جدا می‌شود. در روش دوم با جدا سازی غشایی، نیتروژن تولید می‌شود.

در فرایند غشایی، هوا از طریق الیاف تو خالی (غشاهای پلیمری هالو فایبر) که مثل فیلترهای معکوس عمل می‌کنند، وارد می‌شود. اکسیژن، کربن دی اکسید و آب در هوا به مقدار کمی وجود دارند، بنابراین از طریق الیاف نفوذ می‌کنند. در مقابل، مولکول‌های نیتروژن بزرگ‌تر هستند. برای همین تنها چیزی هستند که باقی می‌مانند.

مزایای استفاده از نیتروژن ساز:

–          از بین بردن رطوبت باد لاستیک

–          باد نیتروژن باعث نرم تر شدن لاستیک و در نتیجه افزایش طول عمر لاستیک می شود.

–          فرمان پذیری بهبود می یابد.

–          عملکرد سیستم جلوبندی بهبود می یابد.

–          لاستیک مقاومت بیشتری نسبت به هوای گرم خواهد داشت.

–          باد لاستیک مدت بیشتری و به شکل بهتری حفظ می شود.

–          در نتیجه حفظ فشار باد مصرف سوخت کاهش پیدا می کند.

–          باد داخل لاستیک رطوبتی نمی گیرد در نتیجه رینگ پوسیده نمی شود.

فناوری PSA در دستگاه نیتروژن ساز چیست؟

فناوری PSA یک فناوری خاص برای تولید نیتروژن است که مولکول‌های نیتروژن را از مولکول‌های اکسیژن موجود در هوا جدا می‌کند. این فناوری از سیلندرهای مولکولی کربنی یا CMS استفاده می‌کند.جداسازی نیتروژن به این صورت است که سیلندرها اکسیژن را جذب می‌کنند و گاز نیتروژن به عنوان محصول خارج می‌شود. گازهای اکسیژن، دی اکسید کربن و گازهای دیگر که گازهای زباله فرایند هستند، تخلیه می‌شوند.

اجزای تشکیل دهنده دستگاه نیتروژن ساز:

•           نمایشگر LCD در برخی از مدل ها
•           برد هوشمند الکترونیکی
•           خروجی N2
•           نمایشگر دیجیتال
•           ورودی O2
•           فیلترهای تصفیه
•           مخزن تولید نیتروژن و مخزن باد
•           واحد مراقبت و رطوبت گیر
•           درجه تنظیم و قطع کن اتوماتیک باد(در برخی مدلهای فول)
•           کلید روشن و خاموش دستگاه
•           خروجی هوا
•           سیستم وکیوم با مکش باد کهنه از داخل لاستیک
•           سیستم توربو شارژر(در مدلهای توربودار)
•           مجموعه کلیدهای منوهای دستگاه(در مدلهای فول)
•           درجه های نشانگر فشار باد و فشار نیتروژن

 

دستگاه نیتروژن ساز غشایی :

هوای اتمسفری 78 درصد نیتروژن و 21 درصد اکسیژن دارد. در این فرایند، هوای فشرده خشک فیلتر می‌شود و از فیبرهای غشایی تو خالی عبور می‌کند. در اینجا نیتروژن با عملیات نفوذ انتخابی از هوا جدا می‌شود.

بخار آب و اکسیژن سریعا جذب اتمسفر می‌شوند. در حالی که گاز نیتروژن تحت فشار قرار می‌گیرد و وارد سیستم توزیع می‌شود. فشار، سرعت جریان و اندازه غشا متغیرهای اصلی این فرایند هستند که بر تولید نیتروژن تاثیر می‌گذارند.

دستگاه‌های نیتروژن ساز پیشرفته‌تر قبل از رسیدن به غشا، از چندین مرحله فیلتراسیون استفاده می‌کنند. این کار باعث می‌شود که ذرات دیگر موجود در گاز مثل گرد و غبار و رطوبت حذف بشود.

فیلترهایی که ریزشبکه هستند معمولا برای فرایند تولید نیتروژن استفاده می‌شوند. این فیلترها ذره‌های موجود در هوا را از بین می‌برند. خشک‌کننده‌ها هم برای رفع رطوبت موجود در هوا استفاده می‌شوند. این فیلترها علاوه بر این که تولید نیتروژن با خلوص بالا را تضمین می‌کنند، از غشا هم محافظت می‌کنند.

خلوص نیتروژن و مقدار اکسیژن با فشردن خروجی از بسته‌های غشایی کنترل می‌شود. اگر فشار و اندازه غشا را ثابت در نظر بگیریم، با افزایش جریان نیتروژن، مقدار اکسیژن بیشتری در جریان گاز باقی می‌ماند و خلوص نیتروژن کم می‌شود.

در مقابل کاهش جریان نیتروژن، خلوص آن را افزایش می‌دهد. برای این که به درصد خلوص مشخصی برسیم، فشار هوای ورودی به غشا را بیشتر می‌کنیم. درصد خلوص نیتروژن تولیدی از 90 تا 9/99 درصد است.

کاربرد دستگاه نیتروژن ساز

یکی از مهم ترین کاربرد های گاز نیتروژن، خارج کردن اکسیژن از فضا در برخی از کاربرد ها است. علت این عمل این است که وجود اکسیژن باعث ایجاد اثراتی از جمله زنده بودن باکتری های هواساز، احتمال ایجاد احتراق و همچنین خاصیت واکنش پذیری با دیگر گاز ها است.  در ادامه به کاربرد های گاز نیتروژن خروجی دستگاه نیتروژن ساز به همراه خلوص مورد نیاز نیتروژن در صنایع مختلف می پردازیم.

1- پتروشیمی ها :

تزریق گاز نیتروژن در مخازن تولید رزین، فیبرکربن، فلز و.. باعث میشود از تخلخل نهایی جلوگیری کند تا کیفیت محصولات افزایش پیدا کند. با توجه به مشخصات محصول تولیدی، خلوص مورد نیاز در این صنعت از مینیمم 95% تا ماکزیمم  99.99% می باشد.

2- صنعت نفت :

چاه های نفت بعد از مدتی استفاده دیگر فشار لازم برای هدایت نفت به سطح زمین را ندارند. برای رفع این مشکل از لوله هایی در اطراف چاه استفاده می شود این لوله ها تا سفره های زیر زمینی حفر می شوند و با روش های مختلفی فشار وارد می کنند تا افت فشار موجود جبران شود. برای محافظت از این لوله ها از گاز نیتروژن استفاده می شود.

3- پالایشگاه ها :

در پالایشگاه ها برای انتقال مواد تولیدی از مخازن استفاده می شود. این مخازن باید بدون اکسیژن باشند زیرا هم در کیفیت محصولات تاثیر گذار است و هم در اثر واکنش با دیگرگاز ها خطراتی مانند احتراق به وجود می آورد. در نتیجه لازم است این مخازن از گاز نیتروژن با خلوص مورد نیاز مینیمم 95% و ماکزیمم 98%  پرشود.

4- معادن :

در برخی معادن مانند معدن ذغال سنگ که احتمال انفجار وجود دارد، باید یکی از عوامل احتراق که اکسیژن است را از بین ببریم. برای اینکار از گاز نیتروژن با خلوص مورد نیاز مینیمم 95% و ماکزیمم 98% استفاده می شود.

5- صنایع غذایی :

سلامت محصولات در صنایع غذایی از اهمیت بالایی برخوردار است به این  صورت که برای حفظ کیفیت محصولات، جلوگیری از فاسد شدن، تازگی مواد و افزایش مدت زمان نگهداری از گاز نیتروژن با خلوص مورد نیاز مینیمم 95% و ماکزیمم 99.999% استفاده می شود.

6- پیشگیری از احتراق :

برای پیشگیری از احتراق در مکان های مورد نظر، کافیست یکی از عوامل احتراق که اکسیژن است را از مکان خارج کنیم که اینکار با تزریق گاز نیتروژن صورت می گیرد. گاز نیتروژن در این کاربرد با خلوص مورد نیاز مینیمم 95% و ماکزیمم 98% مورد استفاده قرار می گیرد.

7- کشاورزی :

نقطه شبنم گاز نیتروژن 65- درجه است. در نتیجه استفاده از این گاز انتخاب ایده آلی برای خشک کردن دانه های کشاورزی است. استفاده از این روش باعث می شود کیفیت بذر حفظ شود و ماندگاری آن افزایش پیدا کند. گاز نیتروژن مورد نیاز برای این کار با خلوص مورد نیاز مینیمم 95% و ماکزیمم 99.999% استفاده  می شود.

نکات مربوط به دستگاه نیتروژن ساز

– در هنگام خرید دستگاه نیتروژن ساز باید به درصد خلوص نیتروژن توجه شود. در غیر این صورت به علت تامین نشدن خلوص مورد نیاز نیتروژن احتمال به وجود آمدن خسارات جبران ناپذیر در سیستم کاری به وجود می آید.

– قیمت دستگاه نیتروژن ساز صنعتی به درصد خلوص مورد نیاز، تجهیزات خط تولید نیتروژن و استاندارد دستگاه ها بستگی دارد.

– از بارز ترین ویژگی های دستگاه نیتروژن ساز صنعتی می توان به هزینه تعمیر و نگهداری، ساختار ساده و کاملا خودکار همراه با plc برای کنترل دقیق تر ، راه اندازی سریع با سیستم ایمنی بالا و داشتن سطح صدای کم اشاره کرد.