ООО Хэнань Бэйцзинь Электромеханическое Оборудование
1021, 10 этаж, Корпус Б, Комплекс «Цзянъе Кайсюань», ул. Хуаюань, 122, район Цзиньшуй, г. Чжэнчжоу, пров. Хэнань, Китай
ООО Хэнань Бэйцзинь Электромеханическое Оборудование
1021, 10 этаж, Корпус Б, Комплекс «Цзянъе Кайсюань», ул. Хуаюань, 122, район Цзиньшуй, г. Чжэнчжоу, пров. Хэнань, Китай
Вот уже третий год собираю кустарные установки для получения азота - от простейших мембранных разделителей до адсорбционных колонн с цеолитом. Многие ошибочно полагают, что собрать генератор можно из любых подручных материалов, но тонкость в том, что даже качественный компрессор не гарантирует стабильность концентрации на выходе.
Чаще всего люди недооценивают важность подготовки воздуха. Видел десятки случаев, когда после обычного винтового компрессора сразу ставили мембранный блок - и через месяц модуль выходил из строя из-за масляной эмульсии. Приходится объяснять, что нужна как минимум трехступенчатая фильтрация, включая коалесцентный фильтр тонкой очистки.
Еще один момент - выбор адсорбента. Многие пытаются использовать силикагель из упаковок с обувью, но для нормального самодельного генератора азота газа требуется цеолит с определенным размером пор. Как-то экспериментировал с цеолитом от местного поставщика - пришлось дополнительно калибровать гранулы, иначе перепад давления был критическим.
Третья ошибка - игнорирование контроля качества. Без простейшего газоанализатора или хотя бы пробы на горение невозможно определить реальное содержание кислорода в потоке. Помню случай, когда для лазерной резки собрали установку, а металл окислялся - оказалось, концентрация азота не превышала 92%.
Для адсорбционных систем критически важна синхронизация клапанов. На первых прототипах использовал соленоидные клапаны от стиральных машин, но их ресурс не превышал 2000 циклов. Перешел на пневмоклапаны от ООО Хэнань Бэйцзинь Электромеханическое Оборудование - выдерживают до миллиона переключений.
Система управления - отдельная история. Сначала пробовал релейные схемы, но для точного контроля времени адсорбции пришлось перейти на простейший ПЛК. Кстати, на сайте https://www.henanbeijin.ru есть неплохие варианты контроллеров для пневматических систем, адаптированные под наши сети.
По опыту скажу: для большинства применений достаточно давления 6-8 бар. Пытался делать систему на 12 бар - пришлось усиливать конструкцию баллонов, а выигрыш в производительности составил лишь 15%. Неоправданные затраты.
Основная головная боль - совместимость с компрессорным оборудованием. Большинство самодельных систем рассчитаны на стандартные винтовые компрессоры, но если используется поршневой - возникают пульсации. Решение простое, но неочевидное: дополнительный ресивер перед системой подготовки.
Температурный режим часто упускают из виду. Летом при +30°C производительность мембранных генераторов падает на 20-25%. Пришлось добавлять теплообменник перед модулем - использовал медные трубки от старого холодильника, работает вполне стабильно.
Влажность - отдельная тема. Даже при наличии осушителя в компрессоре возможны скачки влажности. Для защиты цеолита ставлю дополнительный адсорбционный осушитель с автоматической регенерацией - подобные системы есть в ассортименте ООО Хэнань Бэйцзинь Электромеханическое Оборудование, специализирующейся на пневматическом оборудовании.
Стоимость самодельной установки редко превышает 40-50% от заводского аналога, но есть нюансы. Самый дорогой компонент - мембранные модули или цеолит. Пробовал покупать б/у мембраны - экономия сомнительная, так как ресурс уже выработан.
Для небольших производств с потреблением до 10 м3/час самодельный вариант оправдан. Но при больших объемах лучше рассматривать промышленные решения - например, системы рекуперации отработанного тепла от упомянутой компании позволяют снизить эксплуатационные затраты.
Затраты на электроэнергию часто недооценивают. При круглосуточной работе даже небольшая установка потребляет 2-3 кВт/ч. За год набегает существенная сумма.
Главный риск - возможность образования гремучей смеси при неправильной работе установки. Ставлю как минимум два датчика кислорода: на выходе и аварийный. Дешевые китайские датчики не рекомендую - калибруют на воздухе, а в обогащенной азотом среде показывают погрешность до 3%.
Для проверки концентрации использую старый метод - горящую лучинку. Если гаснет сразу - концентрация выше 95%. Но для точных измерений все же нужен нормальный газоанализатор.
Механическая прочность - часто упускаемый момент. Баллоны адсорберов испытываю давлением в 1.5 раза выше рабочего. Два года назад один из первых прототипов дал течь по сварному шву - хорошо, что давление было небольшим.
С появлением доступных китайских компонентов собирать установки стало проще. Но появляются новые сложности - например, с совместимостью фитингов разных стандартов. Приходится постоянно адаптировать соединения.
Интересное направление - миниатюризация. Пытался сделать портативную установку для лабораторных нужд. Получилось компактно, но производительность всего 5 л/мин - для большинства применений недостаточно.
Сейчас экспериментирую с системой регенерации цеолита при пониженном давлении. Теоретически это должно снизить энергозатраты, но пока КПД нестабильный. Возможно, стоит обратиться к профильным решениям от производителей пневмооборудования.
