راه حل های کاهش نویز برای تجهیزات: کنترل ارتعاش در ماشین های استخراج فوق بحرانی

ارتعاش و نویز مسائل رایج در تجهیزات استخراج CO2 فوق بحرانی و حلال است که کارایی عملیاتی را به خطر می اندازد و محیط کار را تخریب می کند. در استخراج کننده های فوق بحرانی،-ارتعاشات با فرکانس بالا ایجاد شده توسط-پمپ ها و کمپرسورهای فشار بالا-همراه با نوسانات فشار داخلی مخزن-مقصر اصلی هستند. سطح سر و صدا اغلب از حد صنعتی 85 دسی بل فراتر می رود و این ارتعاش می تواند منجر به مشکلات شدیدتری شود: خستگی فلز، نشت آب بند و سایش قطعات. این مسائل ثبات فرآیند استخراج را تضعیف می کند و حتی ممکن است خلوص محصول را تحت تأثیر قرار دهد. این مقاله به بررسی منابع ارتعاش می‌پردازد و مجموعه‌ای جامع از راه‌حل‌ها، از سرکوب منبع تا کاهش نقطه{10}را ارائه می‌کند.

ارتعاش و نویز در استخراج کننده های فوق بحرانی عمدتاً از سه حوزه کلیدی ناشی می شود:

سیستم سیالات فشار بالا-هنگامی که CO2 به عنوان یک سیال فوق بحرانی در گردش است، فشار بالا (بیش از 20MPa) و نرخ جریان متغیر باعث ایجاد ضربان و لرزش در لوله‌کشی می‌شود. این موضوع در نقاطی مانند خم ها یا سه راهی ها که جریان سیال متلاطم می شود تشدید می شود.

پمپ ها و کمپرسورها:حرکت رفت و برگشتی پیستون ها در{0}پمپ های فشار قوی (مثلاً پمپ های پیستونی) یا عملکرد کمپرسورها باعث ایجاد نیروی ضربه می شود. این نیرو از طریق لوله ها و قاب تجهیزات منتقل می شود و باعث ارتعاش کل دستگاه می شود.

سایر اجزا و رزونانس:لرزش سیستم‌های کمکی-مانند چیلرها یا جداکننده‌ها-می‌تواند با فرکانس ارتعاش طبیعی تجهیزات یا خود ساختمان منطبق باشد. این اثر رزونانس به طور قابل توجهی سطوح نویز را تقویت می کند.

مرحله 1: سرکوب لرزش در منبع-بهینه سازی طراحی و اجزاء

مولفه‌های کم لرزش- را انتخاب کنید:مدل‌های پمپ و کمپرسور را که به‌طور خاص برای نویز و لرزش کم طراحی شده‌اند، انتخاب کنید، مانند پمپ‌های-درایو فرکانس متغیر (VFD) (مثلاً پمپ‌های درایو مغناطیسی) یا کمپرسورهای بدون روغن{3}}. تنظیم سرعت عملکرد به جلوگیری از الگوهای ارتعاش مداوم کمک می کند. قبل از نصب، مطمئن شوید که اجزای دوار-مانند پروانه ها-به درستی متعادل هستند.

بهینه سازی مسیرهای جریان:از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) برای طراحی مسیرهای جریان داخلی هموارتر برای مخزن استخراج و لوله کشی استفاده کنید. از خم شدن تدریجی لوله ها استفاده کنید و تکیه گاه های کافی برای کاهش تلاطم سیال و افزایش فشار اضافه کنید. علاوه بر این، نرخ جریان سیال و نرخ افزایش فشار را دقیقاً کنترل کنید.

مرحله 2: انتقال ارتعاش را مسدود کنید-ایزوله و مرطوب کردن

جداسازی پایه تجهیزات:بین پایه تجهیزات و کف{0}عایق های با کارایی بالا (به عنوان مثال، لنت های لاستیکی یا دمپرهای فنری) نصب کنید. انتخاب نوع جداساز مناسب-منطبق با وزن تجهیزات و فرکانس لرزش- بسیار مهم است، زیرا از انتقال بیشتر ارتعاشات به سازه ساختمان جلوگیری می‌کند.

ایزوله کردن لوله کشی:اتصالات صلب لوله را با اتصالات انعطاف پذیر (به عنوان مثال، دم از فولاد ضد زنگ) جایگزین کنید و از گیره های میرایی برای تکیه گاه لوله ها استفاده کنید. بسته بندی لوله ها با مواد عایق صدا نیز به کاهش انتقال صدا کمک می کند.

سایلنسرها را نصب کنید:صدا خفه کن ها (انواع واکنشی یا کامپوزیت) را در -نقاط تولید کننده نویز-مانند درگاه های اگزوز کمپرسور- برای جذب مستقیم انرژی صدا قرار دهید.

مرحله 3: کاهش پایان-تأثیر نقطه-جلوگیری از تشدید و استفاده از فناوری هوشمند

جلوگیری و مسدود کردن رزونانس:از نصب تجهیزات در نزدیکی سازه های ساختمانی که در معرض لرزش هستند خودداری کنید. در صورت لزوم، یک محفظه صوتی-مجهز به مواد جاذب صدا-و یک پوسته فلزی-در اطراف دستگاه بسازید.

حذف فعال نویز:در مناطق کلیدی اپراتور، سیستمی را مستقر کنید که از بلندگوها برای انتشار امواج صوتی "ضد-نویز" استفاده می کند و به طور موثر نویزهای مضر را از بین می برد.

نظارت هوشمند:دستگاه را به حسگرهای لرزش و نویز متصل به سیستم کنترل مجهز کنید. این سیستم داده‌های زمان واقعی را جمع‌آوری می‌کند و به‌طور خودکار تنظیمات تجهیزات (مانند سرعت VFD) را برای جلوگیری از فرکانس‌های تشدید و حفظ عملکرد پایدار تنظیم می‌کند.

یک پروژه ارتقاء تجهیزات استخراج فوق بحرانی، روش‌های-ذکر شده در بالا را اجرا کرد و نتایج زیر را به همراه داشت:

کاهش نویز:سر و صدای عملکرد کلی از 90 دسی بل به کمتر از 78 دسی بل کاهش یافت که مطابق با استانداردهای صنعتی ملی است.

قابلیت اطمینان افزایش یافته:سایش مهر و موم ناشی از ارتعاش 50٪ کاهش یافت که منجر به کاهش قابل توجه هزینه های نگهداری سالانه شد.

بهره وری بهبود یافته:فرآیند استخراج پایدارتر شد و بازده محصول را تقریباً 3 درصد افزایش داد و تولید کلی را افزایش داد.

سفارشی کردن راه حل ها:ماشین‌های مختلف منابع ارتعاش اولیه مشخصی دارند، بنابراین راه‌حل‌ها باید متناسب با تجهیزات خاص و چیدمان کارخانه تنظیم شوند.

یکپارچگی فرآیند را اولویت بندی کنید:هنگام تنظیم تنظیمات (مثلاً سرعت پمپ یا سرعت جریان) برای کاهش ارتعاش، کیفیت استخراج و راندمان باید در اولویت‌های اصلی باقی بماند.

بر تعمیر و نگهداری روتین تاکید کنید:یک برنامه تعمیر و نگهداری منظم (به عنوان مثال، هر 3 تا 6 ماه یکبار) برای بازرسی جداکننده ها و اتصالات انعطاف پذیر، جایگزینی اجزای فرسوده و متعادل کردن مجدد قطعات چرخان تنظیم کنید. این کار از تکرار نویز و لرزش در طول زمان جلوگیری می کند.

روندهای آینده:پیشرفت‌ها در آلیاژهای سبک{0} با استحکام بالا، کنترل ارتعاش را بیشتر بهبود می‌بخشد. فناوری دوقلوی دیجیتال مهندسان را قادر می‌سازد تا مشکلات ارتعاش را در یک محیط مجازی قبل از پیاده‌سازی{2}}سایت شبیه‌سازی و حل کنند. ادغام هوش مصنوعی (AI) با حسگرهای هوشمند،{4}}تجهیزات خودتنظیمی را ایجاد می‌کند که به طور فعال ارتعاشات را کاهش می‌دهد{5}}که با آینده تولید سبز و هوشمند همسو می‌شوند.

پرداختن به نویز در استخراج کننده های فوق بحرانی در نهایت به کنترل جامع ارتعاش بستگی دارد. با اجرای یک -طرح سه مرحله ای-سرکوب منبع، مسدود کردن انتقال، و-کاهش نقطه پایان-عملیات می‌توانند به سطوح نویز منطبق برسند، طول عمر تجهیزات را افزایش دهند، قابلیت اطمینان عملیاتی را افزایش دهند و عملکرد را بهبود بخشند. این رویکرد منافع متقابل را هم برای محیط کار و هم برای نتایج کسب و کار به ارمغان می آورد.

https://www.landerlee.com. اگر به تجهیزات استخراج ما علاقه مند هستید، لطفا از طریق ایمیل یا واتساپ با ما تماس بگیرید.