เครื่องผลิตไนโตรเจนสำหรับเรือเครื่องยนต์คู่: เหตุใดจึงมีความสำคัญต่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพทางทะเล

เรือและเรือนอกชายฝั่งมักต้องใช้ไนโตรเจนในการปฏิบัติงานที่จำเป็นต้องควบคุมความเข้มข้นของออกซิเจน ไล่ก๊าซออกจากอุปกรณ์หรือพื้นที่กระบวนการ หรือปกป้องวัสดุที่ไวต่อการเกิดออกซิเดชัน

แทนที่จะพึ่งพาไนโตรเจนจากถังบรรจุหรือการจัดหาจากฝั่งทั้งหมด ระบบผลิตไนโตรเจนบนเรือ (Onboard Nitrogen Generation System) สามารถผลิตไนโตรเจนจากอากาศอัดได้ เมื่อสภาวะการทำงานและข้อกำหนดของเรือเหมาะสมกับการผลิตก๊าซ ณ จุดใช้งาน

สำหรับเรือเครื่องยนต์คู่ คุณค่าของระบบดังกล่าวไม่ได้เกิดขึ้นเพียงเพราะเรือมีเครื่องยนต์สองเครื่อง ปัจจัยที่สำคัญกว่าคือความต้องการไนโตรเจนของเรือ ความบริสุทธิ์ที่ต้องการ ความสามารถของระบบอากาศอัดที่มีอยู่ รูปแบบการเดินเรือ สภาพแวดล้อมในการติดตั้ง ข้อกำหนดด้านการจัดเก็บ และกฎความปลอดภัยทางทะเลที่เกี่ยวข้อง

เครื่องผลิตไนโตรเจนของ Lingyu ใช้เทคโนโลยีการดูดซับแบบสลับความดัน (Pressure Swing Adsorption: PSA) ร่วมกับตะแกรงโมเลกุลคาร์บอน (Carbon Molecular Sieve: CMS) และรองรับความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนตั้งแต่ 95% ถึง 99.999% ภายใต้สภาวะการทำงานที่กำหนด

เครื่องผลิตไนโตรเจนบนเรือคืออะไร?

เครื่องผลิตไนโตรเจนบนเรือจะแยกไนโตรเจนออกจากอากาศอัด และส่งก๊าซผลิตภัณฑ์ที่ได้เข้าสู่ระบบจ่ายหรือระบบจัดเก็บไนโตรเจนของเรือ

ในระบบ PSA ของ Lingyu อากาศอัดจะไหลผ่านถังดูดซับที่บรรจุตะแกรงโมเลกุลคาร์บอน (Carbon Molecular Sieve: CMS) โดย CMS จะเลือกดูดซับออกซิเจน ขณะที่ไนโตรเจนไหลผ่านชั้นสารดูดซับและถูกเก็บเป็นก๊าซผลิตภัณฑ์

กระบวนการนี้ทำให้สามารถผลิตไนโตรเจนจากแหล่งอากาศอัดบนเรือ แทนที่จะต้องจัดหาไนโตรเจนทุกหน่วยจากถังที่ขนส่งมายังเรือ

ประโยชน์ด้านเศรษฐศาสตร์และการปฏิบัติงานที่แท้จริงขึ้นอยู่กับปริมาณการใช้ไนโตรเจน ระยะเวลาการเดินเรือ พลังงานของคอมเพรสเซอร์ การบำรุงรักษา การจัดเก็บ และระบบโลจิสติกส์

เหตุใดจึงใช้ไนโตรเจนบนเรือ?

ไนโตรเจนสามารถใช้เพื่อลดความเข้มข้นของออกซิเจนในระบบที่ได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสม ขึ้นอยู่กับประเภทของเรือและการออกแบบระบบ การใช้งานอาจรวมถึงการคลุมด้วยก๊าซเฉื่อยในถังหรือภาชนะ การไล่ก๊าซออกจากท่อและอุปกรณ์ การปกป้องวัสดุที่ไวต่อออกซิเจน การควบคุมบรรยากาศ และระบบเชื้อเพลิง สินค้า หรือกระบวนการบางประเภทที่จำเป็นต้องใช้ไนโตรเจน

การใช้งานจริงขึ้นอยู่กับประเภทของเรืออย่างมาก เรือบรรทุกน้ำมัน เรือนอกชายฝั่ง เรือที่เกี่ยวข้องกับ LNG เรือบรรทุกสินค้า หรือเรือพาณิชย์ประเภทอื่นอาจมีข้อกำหนดด้านไนโตรเจนแตกต่างกันอย่างมาก

เรือจำเป็นต้องมีเครื่องผลิตไนโตรเจนเพราะมีเครื่องยนต์สองเครื่องหรือไม่?

ไม่จำเป็น

ระบบขับเคลื่อนแบบเครื่องยนต์คู่สามารถเพิ่มความซ้ำซ้อนของระบบขับเคลื่อน (Propulsion Redundancy) แต่ไม่ได้เป็นตัวกำหนดโดยตรงว่าเรือจำเป็นต้องมีระบบผลิตไนโตรเจนบนเรือหรือไม่

การเลือกระบบไนโตรเจนควรพิจารณาจาก:

ประเภทเรือ + ระบบเชื้อเพลิง/สินค้า + หน้าที่ในการทำให้เป็นก๊าซเฉื่อยหรือการไล่ก๊าซ + อัตราการไหลของไนโตรเจน + ความบริสุทธิ์ของไนโตรเจน + ระยะเวลาการทำงาน + อากาศอัดที่มีอยู่ + กฎระเบียบที่เกี่ยวข้อง

เรือเครื่องยนต์คู่อาจได้รับประโยชน์จากการผลิตไนโตรเจนบนเรือ แต่ความต้องการดังกล่าวเกิดจากระบบกระบวนการและระบบความปลอดภัยของเรือ ไม่ใช่เพียงเพราะเรือมีเครื่องยนต์สองเครื่อง

เครื่องผลิตไนโตรเจน PSA ทำงานบนเรืออย่างไร?

ระบบ PSA ของ Lingyu ใช้กระบวนการดูดซับและการฟื้นฟูที่เกิดขึ้นซ้ำเพื่อผลิตไนโตรเจนอย่างต่อเนื่อง

1. การเตรียมอากาศอัด

เครื่องผลิตไนโตรเจน PSA ต้องใช้อากาศอัดเป็นก๊าซป้อน (Feed Gas)

ระบบบำบัดต้นทางที่สมบูรณ์อาจประกอบด้วยเครื่องอัดอากาศ ถังพักลม เครื่องทำลมแห้งแบบทำความเย็น และถังบัฟเฟอร์ ก่อนเข้าสู่ส่วนผลิตไนโตรเจนและส่วนถังบัฟเฟอร์ไนโตรเจน

ขั้นตอนนี้มีความสำคัญ เนื่องจากประสิทธิภาพของ PSA ขึ้นอยู่กับสภาวะของอากาศป้อนที่เหมาะสม

ดังนั้น เครื่องผลิตไนโตรเจนควรถูกพิจารณาเป็นส่วนหนึ่งของระบบบำบัดอากาศอัดและระบบผลิตก๊าซที่สมบูรณ์ ไม่ใช่อุปกรณ์แบบแยกเดี่ยว

2. ตะแกรงโมเลกุลคาร์บอนแยกออกซิเจนออกจากไนโตรเจน

เครื่องผลิตไนโตรเจน PSA ใช้ถังดูดซับสองถังที่บรรจุตะแกรงโมเลกุลคาร์บอน

ระหว่างขั้นตอนการดูดซับ อากาศอัดจะเข้าสู่ถังหนึ่ง ออกซิเจนจะถูก CMS ดูดซับเป็นหลัก ขณะที่ไนโตรเจนไหลผ่านและกลายเป็นก๊าซผลิตภัณฑ์

การดูดซับเกิดขึ้นภายใต้แรงดัน ขณะที่การฟื้นฟูจะเกิดขึ้นหลังจากลดแรงดันของถัง

3. ถังที่สองทำการฟื้นฟู

ขณะที่ถัง A ผลิตไนโตรเจน ถัง B จะถูกลดแรงดัน

ออกซิเจนที่ CMS ดูดซับไว้ก่อนหน้านี้จะถูกปล่อยออกและระบายทิ้งในระหว่างการฟื้นฟู โดยมีไนโตรเจนปริมาณเล็กน้อยช่วยในการไล่ก๊าซ

เมื่อการฟื้นฟูเสร็จสมบูรณ์ และถังดูดซับที่กำลังทำงานเข้าใกล้จุดสลับที่ออกแบบไว้ ถังทั้งสองจะสลับหน้าที่กัน

รอบการทำงานที่เกิดขึ้นซ้ำนี้ช่วยสนับสนุนการผลิตไนโตรเจนอย่างต่อเนื่อง

สำหรับคำอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการ PSA สามารถดู หลักการทำงานของเครื่องผลิตไนโตรเจน

4. PLC ควบคุมการสลับถังดูดซับ

ถังดูดซับทั้งสองจะสลับการทำงานโดยอัตโนมัติภายใต้การควบคุมของ PLC (Programmable Logic Controller)

ระบบควบคุมรองรับการเริ่มและหยุดอัตโนมัติ การสลับรอบการทำงานอัตโนมัติ วาล์วนิวเมติกที่ควบคุมด้วย PLC และการสลับรอบของถังโดยอัตโนมัติ

ระบบอัตโนมัตินี้มีความสำคัญในงานที่ต้องจ่ายไนโตรเจนอย่างสม่ำเสมอ โดยไม่ต้องสลับถังดูดซับด้วยตนเอง

5. การตรวจสอบความบริสุทธิ์และอัตราการไหลของไนโตรเจน

ระบบมีการตรวจสอบความบริสุทธิ์และอัตราการไหลของไนโตรเจนแบบออนไลน์

หน้าจอสัมผัสสามารถแสดงพารามิเตอร์การทำงาน เช่น แรงดัน ความบริสุทธิ์ของไนโตรเจน อัตราการไหล และสถานะการทำงาน

ฟังก์ชันการตรวจสอบเหล่านี้ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถตรวจสอบพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับประสิทธิภาพการผลิตไนโตรเจนได้

6. การจัดการไนโตรเจนที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนด

หากความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนลดลงต่ำกว่าค่าที่กำหนด ระบบจะเปิดใช้งานสัญญาณเตือน

หากสภาวะที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดยังคงดำเนินต่อเนื่องเป็นระยะเวลาที่ตั้งไว้ ระบบสามารถหยุดทำงานโดยอัตโนมัติเพื่อการป้องกัน

การกำหนดค่าของระบบยังประกอบด้วยทางออกสำหรับไนโตรเจนที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนด เครื่องวิเคราะห์ไนโตรเจน/ออกซิเจน ถังบัฟเฟอร์ไนโตรเจน วาล์วลดแรงดัน และวาล์วควบคุมทางออกจ่ายก๊าซ

สำหรับการติดตั้งบนเรือหรือการติดตั้งอื่นที่มีความอ่อนไหวด้านความปลอดภัย ควรรวมระบบตรวจสอบความบริสุทธิ์และการจัดการก๊าซที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดเข้าไว้ในการออกแบบระบบโดยรวม

สภาวะการทำงานของเครื่องผลิตไนโตรเจน PSA

สภาวะอ้างอิงของเครื่องผลิตไนโตรเจน PSA มีดังนี้:

ควรตรวจสอบสภาวะการทำงานเหล่านี้เทียบกับระบบสาธารณูปโภคและข้อกำหนดการติดตั้งจริงของเรือ แทนที่จะสันนิษฐานว่าสามารถนำการกำหนดค่ามาตรฐานไปติดตั้งบนเรือได้โดยไม่ต้องผ่านการทบทวนทางวิศวกรรมเฉพาะโครงการ

ความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนควรตรงกับการใช้งาน

ความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนเป็นพารามิเตอร์ในการออกแบบ

โดยทั่วไป ความบริสุทธิ์ที่สูงขึ้นจะส่งผลต่ออัตราการกู้คืนไนโตรเจน ปริมาณอากาศป้อน ขนาดอุปกรณ์ และเศรษฐศาสตร์ในการดำเนินงาน

LYZD-A Series ของ Lingyu มีการกำหนดค่าอ้างอิงสำหรับความบริสุทธิ์ของไนโตรเจน 99.0%, 99.5%, 99.9%, 99.99% และ 99.999%

ดังนั้น ข้อกำหนดสำหรับงานทางทะเลที่เหมาะสมควรกำหนดจากความต้องการเฉพาะด้านการทำให้เป็นก๊าซเฉื่อย การคลุมด้วยก๊าซ การไล่ก๊าซ หรือกระบวนการ ไม่ควรกำหนดระบบที่ความบริสุทธิ์ 99.999% โดยอัตโนมัติเพียงเพราะเป็นระดับความบริสุทธิ์สูงสุดที่มีให้เลือก

สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกำหนดขนาดและความบริสุทธิ์ สามารถดู คู่มือการเลือกเครื่องผลิตไนโตรเจน PSA

PSA คือเทคโนโลยีผลิตไนโตรเจนที่เกี่ยวข้องของ Lingyu

ระบบผลิตไนโตรเจนของ Lingyu ใช้เทคโนโลยี PSA ร่วมกับถังดูดซับคู่และตะแกรงโมเลกุลคาร์บอน

การผลิตไนโตรเจนด้วยเมมเบรน (Membrane Nitrogen Generation) เป็นเทคโนโลยีอุตสาหกรรมอีกประเภทหนึ่ง แต่ไม่ควรนำมาสับสนกับการกำหนดค่าระบบ PSA ของ Lingyu หรืออธิบายว่าเป็นอีกหนึ่งกลุ่มผลิตภัณฑ์เครื่องผลิตไนโตรเจนของ Lingyu หากไม่มีข้อมูลเฉพาะผลิตภัณฑ์รองรับ

ดังนั้น การอภิปรายทางเทคนิคสำหรับระบบของ Lingyu ควรมุ่งเน้นที่ PSA

การทำให้ถังเชื้อเพลิงเป็นก๊าซเฉื่อยและการคลุมด้วยก๊าซ

ไนโตรเจนสามารถใช้ในระบบที่ได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสมเพื่อลดความเข้มข้นของออกซิเจนในพื้นที่ไอเหนือของเหลวภายในถัง

การลดปริมาณออกซิเจนที่มีอยู่สามารถลดความสามารถของส่วนผสมไอไวไฟในการรองรับการเผาไหม้ เมื่อสามารถสร้างและรักษาสภาวะการทำให้เป็นก๊าซเฉื่อยตามที่กำหนดได้

อย่างไรก็ตาม ไนโตรเจนไม่ได้ทำให้ทุกสภาพแวดล้อมปลอดภัยโดยอัตโนมัติ

ความปลอดภัยขึ้นอยู่กับการบรรลุและรักษาระดับความเข้มข้นของออกซิเจนที่กำหนด รวมถึงการออกแบบถัง การตรวจสอบ การระบายอากาศ ขั้นตอนการปฏิบัติงาน และมาตรการป้องกันอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องทั้งหมด

ดังนั้น ควรถือว่าไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบหนึ่งของระบบทำให้เป็นก๊าซเฉื่อย (Inerting System) หรือระบบคลุมด้วยก๊าซ (Blanketing System) ที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม ไม่ใช่หลักประกันแบบแยกเดี่ยวในการป้องกันไฟไหม้หรือการระเบิด

การไล่ก๊าซออกจากท่อ

ไนโตรเจนอาจใช้เพื่อแทนที่อากาศ ออกซิเจน ไอระเหย หรือก๊าซอื่นออกจากท่อและอุปกรณ์กระบวนการก่อนการปฏิบัติงานบางประเภท

ปริมาตรและความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนที่ต้องการขึ้นอยู่กับปริมาตรของระบบ องค์ประกอบของก๊าซเริ่มต้น ความเข้มข้นของออกซิเจนเป้าหมาย แรงดัน วิธีการไล่ก๊าซ และปริมาณก๊าซตกค้างที่ยอมรับได้

เครื่องผลิตไนโตรเจนสามารถเป็นแหล่งจ่ายไนโตรเจนบนเรือสำหรับงานเหล่านี้ได้ เมื่อกำลังการผลิตของเครื่องสอดคล้องกับความต้องการ

การคลุมด้วยก๊าซสำหรับสินค้าและกระบวนการ

สำหรับเรือที่บรรทุกวัสดุที่ไวต่อออกซิเจนหรือการเกิดออกซิเดชัน อาจใช้การคลุมด้วยไนโตรเจนเมื่อการออกแบบระบบจัดการสินค้ากำหนดให้ต้องใช้

ไม่ควรนำข้อกำหนดนี้ไปใช้เหมารวมกับเรือบรรทุกสินค้าทุกประเภท

ความเหมาะสมและความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนขึ้นอยู่กับสินค้า ระบบกักเก็บ การออกแบบเรือ และขั้นตอนการปฏิบัติงานที่กำหนด

การผลิตไนโตรเจนและระบบป้องกันอัคคีภัย

เครื่องผลิตไนโตรเจน PSA ที่ใช้สำหรับการคลุมด้วยก๊าซหรือการทำให้เป็นก๊าซเฉื่อย ไม่ควรถูกนำเสนอโดยอัตโนมัติว่าเป็นระบบดับเพลิงที่ได้รับการรับรอง

เรือสามารถใช้ไนโตรเจนในระบบป้องกันอัคคีภัยได้เฉพาะในกรณีที่การออกแบบระบบป้องกันอัคคีภัยนั้นได้รับการออกแบบและอนุมัติสำหรับวัตถุประสงค์ดังกล่าวโดยเฉพาะ

การคลุมด้วยก๊าซ การทำให้เป็นก๊าซเฉื่อย และระบบดับเพลิงที่ได้รับการรับรองมีข้อกำหนดทางวิศวกรรมและกฎระเบียบที่แตกต่างกัน

การผลิตไนโตรเจนตามความต้องการเทียบกับถังไนโตรเจน

ข้อได้เปรียบในทางปฏิบัติประการหนึ่งของการผลิต PSA บนเรือคือช่วยลดการพึ่งพาถังไนโตรเจนที่ต้องจัดส่ง

เรือสามารถผลิตไนโตรเจนได้เมื่อมีอากาศอัด กำลังไฟฟ้า และกำลังการผลิตของเครื่องที่เพียงพอ

อย่างไรก็ตาม การผลิตบนเรือไม่ได้หมายความว่าจะสามารถผลิตได้อย่างไม่จำกัด

กำลังการผลิตถูกจำกัดด้วยความสามารถของเครื่องผลิตไนโตรเจน ปริมาณอากาศป้อน แรงดันอากาศป้อน ความบริสุทธิ์ที่ต้องการ แหล่งจ่ายไฟ สภาพของระบบ และความสามารถของระบบจัดเก็บและจ่ายก๊าซ

คำอธิบายที่แม่นยำกว่าคือ การผลิตไนโตรเจนบนเรือตามความต้องการภายในกำลังการผลิตพิกัดของเครื่อง

การผลิตไนโตรเจนบนเรือมีต้นทุนต่ำกว่าเสมอหรือไม่?

ไม่จำเป็น

การลดภาระด้านโลจิสติกส์ของถังไนโตรเจนอาจมีความน่าสนใจทางเศรษฐกิจ โดยเฉพาะเมื่อมีการใช้ไนโตรเจนในปริมาณมากหรือการจัดหาเพิ่มเติมไม่สะดวก

อย่างไรก็ตาม ระบบ PSA บนเรือมีต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน ซึ่งรวมถึงพลังงานสำหรับอากาศอัด การบำบัดอากาศป้อน กำลังไฟของเครื่องผลิตไนโตรเจน ตัวกรองและชิ้นส่วนซ่อมบำรุง สภาพของ CMS การบำรุงรักษา ระบบจัดเก็บ การติดตั้ง และงานวิศวกรรมเฉพาะสำหรับเรือ

การเปรียบเทียบทางเศรษฐศาสตร์ที่เกี่ยวข้องคือ:

ต้นทุนไนโตรเจนที่จัดส่ง + โลจิสติกส์

เทียบกับ

ต้นทุนลงทุนของระบบผลิต ณ จุดใช้งาน + พลังงาน + การบำรุงรักษา + การผสานรวมระบบ

สำหรับการประเมินด้านเศรษฐศาสตร์เพิ่มเติม สามารถดู คู่มือต้นทุนเครื่องผลิตไนโตรเจน

ประสิทธิภาพพลังงานและการปรับแรงดันให้สมดุล

การออกแบบ PSA ของ Lingyu ใช้กระบวนการปรับแรงดันแบบไม่เท่ากันที่ได้รับการปรับให้เหมาะสม (Optimized Unequal-Pressure Equalization)

กระบวนการนี้ระบุว่าสามารถช่วยเพิ่มอัตราการกู้คืนไนโตรเจน และลดการใช้พลังงานโดยรวมทางอ้อมได้ประมาณ 5% ภายใต้เงื่อนไขการออกแบบของระบบที่กำหนด

นี่เป็นคุณลักษณะเฉพาะของระบบ และมีประโยชน์ต่อการประเมินประสิทธิภาพมากกว่าการสันนิษฐานว่าการผลิตไนโตรเจนบนเรือประหยัดพลังงานกว่าการจัดหาไนโตรเจนจากภายนอกอย่างมากในทุกกรณี

ระบบอัดแน่น CMS อัตโนมัติ

เครื่องผลิตไนโตรเจน PSA ของ Lingyu มีระบบอัดแน่น CMS อัตโนมัติ (Automatic CMS Compaction System) ซึ่งออกแบบมาเพื่อรักษาความหนาแน่นของการบรรจุและช่วยลดการแตกเป็นผงที่เกิดจากการเคลื่อนตัวของชั้นสารดูดซับ

นี่เป็นคุณลักษณะเฉพาะของอุปกรณ์ แต่ไม่ควรตีความว่าเป็นการรับรองโดยทั่วไปว่าเครื่องผลิตไนโตรเจนสามารถทนต่อการสั่นสะเทือนหรือผ่านการรับรองสำหรับสภาพแวดล้อมทางทะเลทุกประเภท

ข้อกำหนดในการติดตั้งบนเรือ

เครื่องผลิตไนโตรเจนบนเรือต้องได้รับการประเมินตามข้อกำหนดด้านสภาพแวดล้อมและทางกลของเรือลำนั้น

ปัจจัยต่าง ๆ เช่น การสั่นสะเทือน ความชื้น ความทนทานต่อการกัดกร่อน ระดับการป้องกันของตัวเครื่อง พื้นที่ติดตั้ง การระบายอากาศ และคุณสมบัติของอุปกรณ์ อาจต้องผ่านการออกแบบทางวิศวกรรมเฉพาะโครงการ

ข้อมูลจำเพาะมาตรฐานของเครื่องผลิตไนโตรเจน PSA เพียงอย่างเดียวไม่ได้ยืนยันระดับการรับรองด้านการสั่นสะเทือนทางทะเล ระดับการป้องกันการกัดกร่อน ระดับการป้องกันของตัวเครื่อง หรือการรับรองประเภทอุปกรณ์ทางทะเลใดโดยเฉพาะ

ดังนั้น ควรยืนยันข้อกำหนดเหล่านี้ในขั้นตอนการออกแบบทางวิศวกรรมของเรือและการกำหนดข้อมูลจำเพาะของอุปกรณ์

ข้อกำหนดของ IMO, SOLAS, MARPOL และสมาคมจัดชั้นเรือ

ควรตรวจสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดทางทะเลสำหรับเรือและโครงการแต่ละกรณี

ข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องขึ้นอยู่กับประเภทของเรือ สินค้า ระบบเชื้อเพลิง รัฐเจ้าของธง สมาคมจัดชั้นเรือ การจัดวางอุปกรณ์ และข้อกำหนดทางกฎหมายที่เกี่ยวข้อง

ดังนั้น สำหรับการติดตั้งทางทะเล ระบบไนโตรเจนต้องได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมและจัดทำเอกสารให้เป็นไปตามข้อกำหนดทางกฎหมายและข้อกำหนดของสมาคมจัดชั้นเรือที่ใช้กับเรือลำนั้น

ควรตรวจสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดเป็นรายโครงการ ไม่ควรสันนิษฐานจากข้อมูลจำเพาะทั่วไปของเครื่องผลิตไนโตรเจน

จำเป็นต้องใช้ไนโตรเจนความบริสุทธิ์สูงในทะเลเสมอหรือไม่?

ไม่

ระบบ PSA ของ Lingyu รองรับความบริสุทธิ์ตั้งแต่ 95–99.999% และควรเลือกความบริสุทธิ์สูงมากเฉพาะเมื่อการใช้งานต้องการเท่านั้น

สำหรับงานที่ต้องการการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติม Lingyu ยังมีกระบวนการกำจัดออกซิเจนด้วยคาร์บอน (Carbon-Based Deoxygenation Process) แยกต่างหาก ซึ่งสามารถเพิ่มความบริสุทธิ์ของไนโตรเจน PSA จากประมาณ 99.9% เป็น ≥99.999%

เทคโนโลยีการทำให้บริสุทธิ์นี้ควรถูกพิจารณาเป็นกระบวนการแยกต่างหาก ไม่ควรทำให้เข้าใจว่าเครื่องผลิตไนโตรเจน PSA สำหรับงานทางทะเลทุกเครื่องสามารถผลิตไนโตรเจนความบริสุทธิ์สูงมากได้โดยธรรมชาติ

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกำหนดค่าความบริสุทธิ์สูง สามารถดู คู่มือเครื่องผลิตไนโตรเจน PSA ความบริสุทธิ์สูง

ปัจจัยสำคัญในการเลือกเครื่องผลิตไนโตรเจนสำหรับเรือ

สำหรับเรือเครื่องยนต์คู่หรือการติดตั้งทางทะเลประเภทอื่น การกำหนดข้อมูลจำเพาะควรประเมินความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนที่ต้องการ อัตราการไหลต่อเนื่องและอัตราการไหลสูงสุด แรงดันไนโตรเจนที่ต้องการ จุดน้ำค้างที่ต้องการ แรงดันและความสามารถของอากาศป้อน คุณภาพอากาศป้อน ปริมาตรถังเก็บหรือถังบัฟเฟอร์ไนโตรเจน รูปแบบภาระของเรือ แหล่งจ่ายไฟที่มีอยู่ พื้นที่ติดตั้ง อุณหภูมิแวดล้อม แนวทางด้านความซ้ำซ้อน ข้อกำหนดด้านการกัดกร่อนและตัวเครื่อง ข้อกำหนดด้านการสั่นสะเทือน การผสานระบบตรวจสอบและสัญญาณเตือน ตลอดจนข้อกำหนดทางกฎหมายและของสมาคมจัดชั้นเรือ

สภาวะการทำงานมาตรฐานของ PSA สามารถใช้เป็นจุดเริ่มต้นได้ แต่ข้อกำหนดในการติดตั้งบนเรือควรได้รับการตรวจสอบแยกต่างหากเทียบกับข้อกำหนดทางวิศวกรรมของเรือ

การกำหนดค่าทั่วไปของระบบ PSA

ระบบผลิตไนโตรเจน PSA ที่สมบูรณ์สามารถจัดลำดับได้ดังนี้:

เครื่องอัดอากาศ → ถังพักลม → เครื่องทำลมแห้งแบบทำความเย็น → ถังบัฟเฟอร์ → เครื่องผลิตไนโตรเจน PSA → ถังบัฟเฟอร์ไนโตรเจน → การลดแรงดัน / การวิเคราะห์ → ระบบจ่ายไนโตรเจนผลิตภัณฑ์

ลำดับนี้แสดงให้เห็นประเด็นสำคัญในการออกแบบสำหรับเรือว่า เครื่องผลิตไนโตรเจนไม่ได้ประกอบด้วยเพียงถังดูดซับเท่านั้น

การผลิตไนโตรเจนที่มีเสถียรภาพขึ้นอยู่กับระบบอากาศป้อนและระบบก๊าซผลิตภัณฑ์ทั้งหมด ดังนั้น คอมเพรสเซอร์ เครื่องทำลมแห้ง ตัวกรอง ถังพัก เครื่องวิเคราะห์ ถังบัฟเฟอร์ วาล์ว และระบบควบคุมควรได้รับการกำหนดขนาดร่วมกันเป็นชุดระบบผลิตไนโตรเจนแบบบูรณาการ

บทสรุป

เครื่องผลิตไนโตรเจนสามารถเป็นส่วนสำคัญของเรือเครื่องยนต์คู่หรือการติดตั้งทางทะเลประเภทอื่น เมื่อเรือต้องการแหล่งไนโตรเจนบนเรือที่เชื่อถือได้สำหรับการไล่ก๊าซ การคลุมด้วยก๊าซ การทำให้เป็นก๊าซเฉื่อย หรือหน้าที่ในกระบวนการอื่นที่กำหนดไว้

เครื่องผลิตไนโตรเจนของ Lingyu ใช้เทคโนโลยี PSA ร่วมกับถังดูดซับ CMS คู่ ถังหนึ่งผลิตไนโตรเจน ขณะที่อีกถังทำการฟื้นฟู โดยมีการสลับอัตโนมัติด้วย PLC เพื่อรักษาการผลิตอย่างต่อเนื่อง

ระบบรองรับความบริสุทธิ์ของไนโตรเจน 95–99.999% จุดน้ำค้างของไนโตรเจน ≤−40°C อุณหภูมิอากาศขาเข้า ≤40°C แรงดันอากาศขาเข้า 0.5–0.8 MPa อุณหภูมิแวดล้อม ≤40°C รอบการสลับ 45–60 วินาที แหล่งจ่ายไฟ 220 V / 50 Hz ระดับเสียง ≤75 dB การตรวจสอบความบริสุทธิ์และอัตราการไหลแบบออนไลน์ การควบคุมผ่านหน้าจอสัมผัส ระบบอัดแน่น CMS อัตโนมัติ และระบบสัญญาณเตือน/ป้องกันเมื่อไนโตรเจนไม่เป็นไปตามข้อกำหนด

สำหรับโครงการทางทะเล ไม่ควรนำเสนอว่าการผลิตไนโตรเจนเป็นข้อกำหนดสากลเพียงเพราะเรือมีเครื่องยนต์สองเครื่อง และไม่ควรอธิบายโดยอัตโนมัติว่าเครื่องผลิตไนโตรเจน PSA มาตรฐานได้รับการรับรองจาก IMO, SOLAS, MARPOL หรือสมาคมจัดชั้นเรือ

ระบบที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับหน้าที่ของไนโตรเจน ความบริสุทธิ์และอัตราการไหลที่ต้องการ ความสามารถของระบบอากาศอัด การจัดเก็บ รูปแบบการปฏิบัติงานของเรือ ข้อกำหนดด้านสภาพแวดล้อม ความซ้ำซ้อน และกฎระเบียบที่ใช้กับเรือลำนั้นโดยเฉพาะ

เมื่อปัจจัยเหล่านี้สนับสนุนการผลิตบนเรือ ระบบ PSA สามารถเป็นแหล่งไนโตรเจนที่ควบคุมได้โดยไม่ต้องพึ่งพาการจัดหาถังไนโตรเจนทั้งหมด และสามารถกำหนดขนาดระบบตามความต้องการไนโตรเจนจริงของเรือ