5000m3 بادکنک گاز زیستی دو غشای نصب شده برای ذخیره متان

بالون دو غشایی ذخیره سازی بیوگاز با حجم 5000 متر مکعب برای ذخیره متان

بررسی اجمالی محصول

نگهدارنده گاز دو غشایی فرآیند موندس یک ساختار مستحکم با پشتیبانی هوا است که به طور خاص برای کاربردهای ذخیره سازی بیوگاز طراحی شده است. این طراحی نوآورانه امکان مهار کارآمد گاز را فراهم می کند و در عین حال خطر نشت را به حداقل می رساند، که در حفظ یکپارچگی بیوگاز به عنوان منبع انرژی بسیار مهم است. به طور معمول، این نگهدارنده گاز در سیستم های هضم بی هوازی در تأسیسات تصفیه فاضلاب، پروژه های هضم کشاورزی، محل های دفن زباله و نیروگاه های تولید همزمان حرارت و برق که از مواد آلی هضم شده برای تولید بیوگاز به عنوان منبع انرژی استفاده می کنند، ادغام می شود.

در تأسیسات تصفیه فاضلاب، ادغام نگهدارنده گاز با ارائه یک روش قابل اعتماد برای ذخیره متان تولید شده در طول فرآیندهای هضم بی هوازی، راندمان عملیاتی را افزایش می دهد. بیوگاز ذخیره شده می تواند در محل برای تأمین انرژی ژنراتورها یا سیستم های گرمایشی استفاده شود، در نتیجه اتکا به منابع انرژی خارجی را کاهش داده و به اهداف پایداری کلی کمک می کند.

در محیط های کشاورزی، این سازه ها مدیریت پسماندهای آلی ناشی از عملیات دامداری و بقایای محصولات را تسهیل می کنند. با جذب و ذخیره بیوگاز تولید شده از طریق فرآیندهای تخمیر کنترل شده، کشاورزان می توانند ضایعات را به انرژی تجدیدپذیر با ارزش تبدیل کنند و در عین حال انتشار گازهای گلخانه ای مرتبط با روش های سنتی دفع زباله را کاهش دهند.

محل های دفن زباله از استفاده از نگهدارنده های گاز دو غشایی با مدیریت موثر تولید گاز محل دفن زباله بهره مند می شوند. با تجزیه مواد آلی در محل های دفن زباله در طول زمان، مقادیر قابل توجهی متان آزاد می شود. استفاده از سیستم نگهدارنده گاز به جذب این گاز گلخانه ای قوی برای تبدیل به انرژی قابل استفاده کمک می کند تا اینکه اجازه دهد به جو فرار کند.

علاوه بر این، در نیروگاه های تولید همزمان حرارت و برق که از مواد آلی هضم شده برای تولید برق و خروجی حرارتی استفاده می کنند، گنجاندن چنین راه حل های ذخیره سازی پیشرفته ای، نرخ استفاده از سوخت را بهینه می کند. توانایی ذخیره بیوگاز اضافی، عملکرد ثابت را حتی زمانی که در دسترس بودن خوراک نوسان دارد یا در دوره های تقاضای بالا تضمین می کند.

پارامترهای فنی اصلی

نصب معمولی

نگهدارنده گاز بین هاضم و تجهیزات مصرف گاز نصب می شود:

یک نصب معمولی نگهدارنده گاز برای ذخیره تقریباً 20 ساعت حجم تولید گاز طراحی شده است. حجم ذخیره سازی را می توان متناسب با نیازهای تولید و مصرف فرآیند طراحی کرد. ممکن است واحدهای کوچکتر به عنوان ذخیره سازی بافر در یک کارخانه که به طور مداوم کار می کند مورد نیاز باشد، اما ممکن است واحدهای ذخیره سازی گاز بزرگتر برای نگهداری گاز برای استفاده در دوره اوج تقاضای محلی برق مشخص شوند، زمانی که انرژی تولید شده می تواند با قیمت بهتری فروخته شود.

ساختار اصلی

غشای بیرونی

ساختار نگهدارنده گاز شامل دو غشای کروی شکل و یک غشای زیرین مسطح است که بر روی یک دال بتنی نصب شده است.

غشای بیرونی یک ساختار پارچه ای است که به طور دائم باد می شود. غشا با استفاده از دمنده های برقی کار می کند - معمولاً در جفت های منطبق برای چرخه های Duty/Standby مشخص می شود. شیرهای یک طرفه در خط تامین هوا نصب می شوند تا هر دمنده را در حالت آماده به کار جدا کنند. یک شیر تنظیم کننده بر روی مجرای اگزوز غشای بیرونی نصب شده است.

غشای بیرونی برای تمام کدهای بین المللی مناسب برای سازه های پشتیبانی شده با هوا طراحی شده است. غشای پارچه ای برای مقاومت در برابر نیروهای فشار هوای داخلی و همچنین نیروهای دینامیکی خارجی ناشی از باد و برف طراحی شده است. MONDES از طیف وسیعی از مواد غشایی تا 1011 lbf/2 اینچ (9000 N/5cm مقاومت در برابر شکست) استفاده می کند - قوی ترین غشای پارچه ای که در حال حاضر به صورت تجاری در دسترس است. غشاها از نخ پلی استر با پوشش PVC+PVDF ساخته شده اند. این پوشش با مشخصات ما با مواد افزودنی و درمان هایی برای محافظت در برابر گوگرد و سایر اجزای موجود در بیوگاز اعمال می شود. غشا برای نفوذپذیری کم متان 167-ml/m²/day/bar فشار مشخص شده است. غشای بیرونی مواد افزودنی اضافی برای افزایش محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش دریافت می کند. طول عمر معمولی غشای بیرونی 20 سال در یک مکان در معرض و با اشعه ماوراء بنفش بالا است. می توان مدت زمان بیشتری را در کشورهایی که سطح UV کاهش یافته است انتظار داشت. در طول عمر ساختار، غشای بیرونی شکننده می شود و شروع به ترک خوردن می کند و نخ های پلی استر را در معرض دید قرار می دهد. در پایان عمر خود، غشای بیرونی را می توان به راحتی تعویض کرد. غشاهای داخلی (به بحث های بعدی مراجعه کنید) از فرآیند پیری UV مشابه رنج نمی برند و حداقل 2:1 از غشای بیرونی بیشتر دوام می آورند. هر رول از مواد غشایی 100٪ توسط تکنیک های بازرسی بصری کامپیوتری و انسانی آزمایش می شود.

شکل غشا در اندازه های استاندارد تولید می شود تا از اقتصادی ترین استفاده از عرض مواد پایه استاندارد استفاده شود. اندازه های خاص جایگزین را می توان تولید کرد، اما ممکن است از نظر تجاری مزیت نداشته باشد.

شکل غشا با برش دقیق رول پارچه به الگوهای طراحی دقیق به دست می آید. این الگوها بر اساس بیش از 20 سال تجربه در مورد رفتار پارچه تحت شرایط تحت فشار هستند و به یک شکل بسیار تخصصی تبدیل شده اند تا توزیع یکنواخت تنش در سراسر ساختار را تضمین کنند. اتصالات همپوشانی بین اجزا با فرکانس بالا تحت شرایط کنترل شده به ISO.9001 جوش داده می شوند. قابلیت ردیابی کامل برای هر متر از جوش غشا برای سوابق کیفیت ما حفظ می شود. جوش های آزمایشی قبل از هر رول جدید پارچه روی دستگاه جوش تنظیم می شوند و هر 82 فوت (25 متر) جوش در طول ساخت غشای جوش داده شده تولید می شوند.

اتصالات از طریق غشا، مانند پورت مشاهده، تاج، ورودی ها و خروجی ها، و اتصال محیطی پایه با طناب های فولادی ضد زنگ محصور شده تقویت می شوند. هر طناب به اندازه دقیق مورد نیاز برای هر پروژه جداگانه تولید می شود:

غشای داخلی

غشای داخلی حجم متغیر مهار گاز را در داخل غشای بیرونی تشکیل می دهد. غشای داخلی و غشاهای زیرین با یک مهر و موم فشرده سازی ضد گاز در اطراف محیط ساختار روی پایه بتنی مهر و موم می شوند. با افزایش حجم گاز ذخیره شده، غشای داخلی برای تطبیق آن بالا می رود. فشار داخل مهار گاز و در نتیجه خطوط لوله گاز توسط فشار هوا در داخل غشای بیرونی که بر سطح غشای داخلی تأثیر می گذارد، حفظ می شود. اختلاف فشار در سراسر مهار هوای بیرونی و مهار گاز داخلی حداقل است - فقط به دلیل وزن غشای داخلی (فشار مهار گاز 0.145 - 0.022psi (1 تا 1.5 mBar بالاتر)).

غشای داخلی از همان پارچه غشای بیرونی ساخته شده است. غشای داخلی محافظت UV کاهش یافته ای دارد زیرا در معرض این تابش قرار ندارد، اما دارای یک پوشش ضد استاتیک اضافی برای از بین بردن احتمال ایجاد الکتریسیته ساکن ناشی از حرکت غشا در حین کار است. علیرغم شرایط سرویس بدون استرس غشای داخلی، همیشه مشخص می شود که همان استحکام غشای بیرونی را داشته باشد. در رویداد بعید خرابی غشای بیرونی، غشای داخلی یکپارچگی ساختاری را در برابر تمام شرایط بارگذاری (فشار داخلی و محیطی) حفظ می کند.

لوله کشی گاز و رهاسازی فشار

با بیش از 20 سال توسعه و طیف گسترده ای از نصب ها در سراسر جهان، ما معتقدیم که این سیستم بهینه ترین آرایش لوله کشی تامین گاز و رهاسازی فشار است.

مهم است که گاز توسط یک خط لوله تامین شود و از طریق یک خط لوله دوم مصرف شود - حتی در سیستمی که در آن نگهدارنده گاز به عنوان یک بافر ساده استفاده می شود. بیوگاز مخلوطی از متان و دی اکسید کربن است و این مخلوط می تواند در دوره های رکود ته نشین شود. با یک سیستم دو خط لوله، گاز داخل مهار به طور مداوم در حال حرکت است - حتی در دوره هایی که تولید و مصرف به طور مساوی مطابقت دارند.

لوله های تامین و مصرف گاز در زیر دال پایه به مرکز پایه هدایت می شوند. لوله ها و غشاها با استفاده از فلنج های آب بندی فشرده سازی پیچ شده مهر و موم می شوند. برای اهداف نموداری در زیر، دو لوله روبروی یکدیگر نشان داده شده اند. در عمل، این دو لوله به موازات یکدیگر، شعاعی در سراسر پایه اجرا می شوند. لوله کشی باید در اندازه صحیح مشخص شود تا حجم جریان و فشار مورد نیاز هر کارخانه را در خود جای دهد.

شیر رهاسازی فشار هیدرولیک همیشه باید بر روی خط تامین گاز به نگهدارنده گاز دو غشایی نصب شود. هنگامی که روی خط تامین نصب می شود، شیر از ساختار غشا در برابر فشار بیش از حد در داخل و همچنین موقعیت های فشار بیش از حد ناشی از افزایش سریع تولید گاز محافظت می کند. هر شیر به طور جداگانه با ابعاد ثابت تولید می شود تا رهاسازی فشار لازم را برای ترکیبات فشار و نرخ جریان هر نصب فراهم کند. این شیر از فولاد ضد زنگ نوع 304 ساخته شده است و از یک سیال ضد یخ 100٪ گلیکول در داخل برای حفظ تله فشار استفاده می کند. شیر ایمن در برابر خرابی بر اساس اصل ساده اختلاف فشار هیدرولیکی عمل می کند. شیر باید به طور منظم نگهداری و از نظر سطح محتویات مایع بررسی شود. در صورت بروز وضعیت انفجار، رطوبت معلق در داخل بیوگاز در سیال شیر سردتر متراکم می شود و سطح آن افزایش می یابد. بدنه شیر با یک پنجره مشاهده سطح، شیر توپی تخلیه و یک دوشاخه پرکننده عرضه می شود.

هر دو لوله تامین و مصرف باید به گونه ای قرار داده شوند که هرگونه میعانات تشکیل شده در داخل لوله ها تخلیه شود. تله های میعانات باید در نزدیکی نگهدارنده گاز نصب شوند تا حذف میعانات را تسهیل کنند. به طور معمول، تله های میعانات در یک گودال درست در خارج از دال پایه مخزن نصب می شوند

تجهیزات کنترل

دامنه استاندارد عرضه برای نگهدارنده های گاز دو غشایی شامل موارد زیر است:

1) مبدل و ابزار سطح اولتراسونیک.

2) مبدل و ابزار آشکارساز گاز.

• مبدل سطح اولتراسونیک در یک محفظه در تاج غشای بیرونی قرار دارد. مبدل به ابزار متصل است که از آن می توان قرائت ها را خواند و سیگنال های کنترل از طریق یک رابط مدار کنترل 4-24mA برای سایر تجهیزات کنترل PLC ارائه می شود. این ابزار تا شش رله برای سوئیچینگ مدارهای کنترل فراهم می کند، به عنوان مثال، برای راه اندازی مشعل گازهای زائد زمانی که ذخیره سازی گاز به حداکثر نزدیک می شود و غیره.

• مبدل آشکارساز گاز در شیر تنظیم فشار غشای بیرونی نصب شده است. این واحد برای حفظ یک بررسی مداوم برای نشت متان به داخل مهار هوای غشای بیرونی عمل می کند میکند. مبدل باید به ابزاری متصل شود که برای زنگ هشدار و سوئیچینگ رله. این ابزار معمولاً برای ارائه هشدار در 20٪ پیکربندی شده است. 40٪ و 60٪ از LEL (حد انفجاری پایین) برای متان در هوا. در صورت سوم شرایط هشدار، سیستم کنترل باید کارخانه را خاموش کند تا زنگ هشدار بتواند قبل از اینکه هرگونه نشت به غلظت قابل اشتعال متان در بیرون برسد، بررسی شود مهار.

ملاحظات طراحی سیستم/کارخانه

همانطور که در بالا ذکر شد، نگهدارنده گاز فشار را در سراسر سیستم تولید و مصرف گاز حفظ می کند. تعیین فشار عملیاتی مورد نیاز نگهدارنده گاز در مراحل اولیه طراحی کارخانه و فرآیند بسیار حیاتی است تا یک نقل قول دقیق در وهله اول ارائه شود.

در هر سیستمی که مربوط به جریان گاز یا سیالات است، افت فشار ناشی از اصطکاک سیال در حال حرکت در برابر دیواره های لوله ها، از طریق شیرها و اتصالات و غیره وجود دارد. در سیستمی مانند هضم بیوگاز و نیروگاه، فشار در هیچ نقطه ای یکسان نخواهد بود در حالی که گاز در حال جریان است. این کارخانه دارای یک پروفایل فشار است که مستقیماً با طراحی لوله کشی، شیرها و اقلام کارخانه درگیر مرتبط است:

همانطور که در نمودار بالا مشاهده می شود، فشار در نگهدارنده گاز کمتر از هاضم است، اما بیشتر از هر نقطه ای در سراسر توزیع مصرف گاز است. افت فشار در هر بخش از کارخانه مستقیماً با اندازه و طول لوله کشی درگیر و تعداد شیرها و سایر اتصالات که گاز باید از آن عبور کند، مرتبط است.

در مثال ساده ارائه شده، فشار واقعی مورد نیاز در هاضم و نگهدارنده گاز باید از مشخصات و الزامات در نیروگاه به سمت عقب از طریق سیستم محاسبه شود. بسته به طول و پیچیدگی سیستم، فشار در هاضم ممکن است به طور قابل توجهی بالاتر از فشار مورد نیاز در نیروگاه باشد تا سیستم به عنوان یک کل بتواند گاز را با حجم و فشار مورد نیاز جریان دهد.

استفاده از یک تقویت کننده گاز که قبل از نیروگاه قرار دارد همیشه شایسته توجه است. یک تقویت کننده می تواند فشار مورد نیاز در واحد مصرف را فراهم کند و در عین حال به بقیه سیستم بالادست اجازه می دهد تا برای فشارهای عملیاتی کاهش یافته پیکربندی شود. معرفی یک تقویت کننده گاز می تواند تأثیر قابل توجهی در کاهش هزینه های سرمایه گذاری کلی کارخانه داشته باشد، زیرا هم نگهدارنده گاز و هم هاضم در صورت طراحی برای فشارهای عملیاتی کمتر ارزان تر می شوند. هزینه های عملیاتی اضافی یک تقویت کننده گاز معمولاً به خوبی با هزینه های عملیاتی کاهش یافته دمنده های کوچکتر مورد نیاز برای حفظ فشار در نگهدارنده گاز متعادل می شود. علاوه بر این، یک تقویت کننده گاز فقط زمانی نیاز به کار دارد که تقاضا در سمت مصرف وجود داشته باشد، بنابراین بیشتر به متعادل کردن هزینه های عملیاتی کمک می کند.
 

نمایش محصول