الأكسجين و PSA
كم يحتاج مولد PSA من الهواء المضغوط؟
كم يستهلك مولد أكسجين PSA من الهواء المضغوط، بحسب حجم المولد وضبط النقاء؟
إجابة مختصرة
تتوقف حاجة مولد PSA إلى الهواء المضغوط على حجمه وضبط النقاء: إذ تذكر النشرة الفنية لـ ULTRACON 3.5 Nm³/h من الهواء مقابل 0.32 Nm³/h من الأكسجين بنقاء 93% في أصغر مولد، و 1,258 Nm³/h من الهواء مقابل 111.4 Nm³/h في أكبر مولد، ULTRACON 14D.
ULTRACON هو مولد أكسجين PSA المستخدم في محطات ULTRAOX. وينتج الأكسجين من الهواء المضغوط الذي يغذّي الوحدة: إذ يمر عمودان بتسلسل دوري من مراحل الضغط العالي والمنخفض، فيحتجزان الملوثات في مرحلة الضغط العالي ويطلقانها في مرحلة الضغط المنخفض. وتعطي نشرته الفنية، لكل حجم، الأكسجين المزوَّد والهواء المضغوط المستهلك عند ضبطين للنقاء، وهما التدفقان اللذان يجب أن تزوّدهما ضواغط المحطة.
إنتاج ULTRACON من الأكسجين واستهلاكه من الهواء
| طراز ULTRACON | الأكسجين عند 93% (Nm³/h) | الهواء عند 93% (Nm³/h) | الأكسجين عند 95% (Nm³/h) | الهواء عند 95% (Nm³/h) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0.32 | 3.5 | 0.3 | 3.5 |
| 2 | 0.78 | 8.6 | 0.7 | 8.5 |
| 3 | 1.1 | 12 | 0.9 | 12 |
| 4 | 3.1 | 35 | 2.5 | 32 |
| 5 | 4.6 | 52 | 3.8 | 47 |
| 6 | 6.5 | 74 | 5.3 | 66 |
| 7 | 8 | 90 | 6.5 | 81 |
| 8 | 9.5 | 108 | 7.8 | 97 |
| 9 | 12.4 | 141 | 10.1 | 126 |
| 10 | 18.2 | 206 | 14.8 | 185 |
| 11 | 26.2 | 296 | 21.3 | 266 |
| 12 | 36.5 | 413 | 29.7 | 371 |
| 13 | 43.5 | 492 | 35.3 | 442 |
| 11D | 52 | 592 | 42.6 | 532 |
| 14 | 55.7 | 629 | 45.2 | 566 |
| 12D | 73 | 826 | 59.4 | 742 |
| 15 | 82.65 | 934 | 67.16 | 839.5 |
| 14D | 111.4 | 1,258 | 90.4 | 1,132 |
المصدر: النشرة الفنية لـ ULTRACON، ص. 3. وتعطي النشرة الفنية أيضًا تدفقات الأكسجين بوحدتي Nl/min و SCFH.
قراءة الجدول
- النقاء يغيّر النتيجة. كل مولد في الجدول يزوّد أكسجينًا أقل عند 95% منه عند 93%، وتضرب مذكرة النقاء الصادرة عن الصندوق العالمي (3 أبريل 2024) مثالًا مشابهًا: معدات تنتج 20 Nm³/h بنقاء 93% (±3%) ستنتج 18 Nm³/h إذا ضُبطت على 95% (±1%).
- الضغط. تعطي جداول طرازات ULTRAOX SC و ST ضغط دخول قدره 7.5 bar للهواء المضغوط وضغط خروج للأكسجين قدره 6 bar في كل طراز.
- تكوين المحطة. تجمع محطات ULTRAOX ضاغطًا واحدًا أو أكثر مع مركّز واحد أو أكثر من ULTRACON؛ ويجري تبديل الضواغط ويبدأ تشغيل المولدات بشكل تعاقبي للحفاظ على إمداد متواصل (النشرتان الفنيتان لـ ULTRAOX SC و ST).
- الطاقة. تقول منظمة الصحة العالمية في «أسس أنظمة الأكسجين الطبي» (2023) إن كفاءة الطاقة في محطة PSA يحددها إلى حد كبير ضاغط هواء التغذية؛ انظر كم تستهلك محطة PSA من الكهرباء.
ما تقوله الإرشادات الأخرى
تصف منظمة الصحة العالمية (2023) تركيز الأكسجين بأنه يبدأ بضغط الهواء المحيط. وطلبت المواصفة المؤقتة لمنظمة الصحة العالمية لمحطات PSA لعام 2020 (وقد حلّت محلها المواصفات الفنية لمنظمة الصحة العالمية الصادرة في 31 ديسمبر 2024)، الصادرة في 8 يونيو 2020 والتي ذكرت أن العمل بها سينتهي بعد سنتين من نشرها، ضاغط هواء تغذية بقيمة 750 kPa (7.5 bar) على الأقل ومجفف هواء خارجيًا بحجم يناسب إنتاج الضاغط. وتشير PATH و CHAI (2021) إلى أنه، بحسب الشركة المصنّعة، قد يلزم خزان لموازنة الهواء المضغوط وضاغط هواء ومرشح أو مجفف، وأن من الشائع أن يقدم مصنّعو PSA طرازات أو مواصفات موصى بها لهذه المعدات كحزمة واحدة. ولمعرفة كيفية اختيار الضاغط نفسه، انظر كيف يُحدَّد حجم ضاغط الهواء لمحطة PSA.
أسئلة أخرى
هل يستهلك المولد هواءً أكثر عند نقاء 95%؟
يذكر جدول ULTRACON كمية الهواء نفسها أو أقل عند 95% لكن بأكسجين أقل: إذ يستهلك ULTRACON 10 كمية 185 Nm³/h من الهواء لإنتاج 14.8 Nm³/h عند 95%، مقابل 206 Nm³/h من الهواء لإنتاج 18.2 Nm³/h عند 93%.
بأي ضغط يجب أن يصل الهواء المضغوط؟
تذكر جداول طرازات ULTRAOX SC و ST ضغطًا قدره 7.5 bar عند الدخول في كل طراز، مع تزويد الأكسجين بضغط 6 bar.
المصادر
- النشرة الفنية لـ ULTRACON، ص. 2 و ص. 3 (جدول الطرازات)
- النشرة الفنية لـ ULTRAOX SC، ص. 2 و ص. 5 (جدول الطرازات)
- النشرة الفنية لـ ULTRAOX ST، ص. 2 و ص. 5 (جدول الطرازات)
- الصندوق العالمي / Build Health International، Briefing Note: PSA Plant Oxygen Purity (3 أبريل 2024)
- منظمة الصحة العالمية، Foundations of medical oxygen systems (17 فبراير 2023)
- منظمة الصحة العالمية، Technical specifications for PSA oxygen plants، إرشادات مؤقتة (8 يونيو 2020)
- PATH و CHAI، Oxygen Generation and Storage: Pressure/Vacuum Swing Adsorption Plant (يوليو 2021)
- منظمة الصحة العالمية، Technical specifications for health facility based medical oxygen systems (31 ديسمبر 2024)، ملاحظة مواصفة محطات توليد الأكسجين (تحل محل المواصفات المؤقتة لمحطات PSA لعام 2020)
أرقام Ultra Controlo مأخوذة من نشراتها الفنية. وقد قُرئت معلومات الجهات الأخرى من مصدرها في التاريخ المذكور.