سقف‌های غشایی هاضم پوشش‌های گازبند دو غشایی برای هاضم‌های بی‌هوازی
ساخته شده در 09.02
سقف‌های غشایی هاضم، پوشش‌های گازبند دوغشایی برای هاضم‌های بی‌هوازی
پوشش‌های غشایی گوارنده که از یک پوشش گازبند دولایه غشایی استفاده می‌کنند، فضای بالای یک گوارنده بی‌هوازی را نزدیک به فشار اتمسفر نگه می‌دارند، به‌جای آنکه یک پوسته صلب را تحت فشار قرار دهند. غشای بیرونی بار باد و برف را تحمل می‌کند، غشای داخلی بیوگاز را در حدود ۲ تا ۳ کیلوپاسکال اسمی نگه می‌دارد، و فضای بین آن‌ها یا تهویه می‌شود یا باد می‌خورد تا گاز از شرایط جوی جدا شود. فشار در محدوده ±۳ تا ۵ کیلوپاسکال با یک شیر تخلیه فشار و شعله‌گیر حفظ می‌شود، که هم پوسته مخزن و هم مسیر گاز را محافظت می‌کند. روی یک گوارنده شیشه-ذوب‌شده-به-فولاد، سیستم پوشش با لبه مخزن، نازل خروجی گاز، و پانل‌های لعابی آزمایش‌شده با جرقه ۱۵۰۰ ولت یکپارچه شده است.
یک هاضم بی‌هوازی یک راکتور است که اتفاقاً یک مخزن است. گازی که تولید می‌کند محصول است، مایع خوراک است، و تک‌ترین دلیل رایجی که یک پروژه هضم عملکرد ضعیفی دارد این است که فشار فضای بالایی درک نشده است. یک پوشش صلب ترک می‌خورد و نشت می‌کند، یک سقف غشایی واحد گاز را با باد به بیرون می‌راند و وقتی سرد می‌شود هوا را به داخل می‌کشد، و یک سیستم بیش از حد محکم بیوگاز را از کنار واشر در ضعیف‌ترین اتصال بیرون می‌راند. تیم‌هایی که سقف‌های غشایی هاضم و پوشش گازبند غشایی دوگانه برای هاضم‌های بی‌هوازی را مشخص می‌کنند، در واقع خواهان یک مرز قابل کنترل، کم‌فشار و گازبند هستند که هنوز اجازه می‌دهد مخزن نفس بکشد. این مقاله پوشش می‌دهد که این مرز چگونه ساخته می‌شود، چگونه با عملیات مزوفیل در ۳۵ تا ۳۸ درجه سانتی‌گراد تعامل دارد، و چه چیزی باید در مشخصات گنجانده شود. مشخص کردن سقف‌های غشایی هاضم و پوشش‌های گازبند غشایی دوگانه برای هاضم‌های بی‌هوازی در نهایت یک تصمیم مرز فشاری است، نه خرید سقف، و همان چیزی است که تعیین می‌کند آیا هاضم گاز تولید می‌کند یا آن را از لبه نشت می‌دهد.
نحوه کار یک پوشش دوغشایی
دو لایه انعطاف‌پذیر، دو وظیفه جداگانه. غشای داخلی مرز گاز را تشکیل می‌دهد و بیوگاز را در فشار اسمی حدود ۲ تا ۳ کیلوپاسکال نگه می‌دارد؛ غشای بیرونی بالای آن قرار دارد و نیروی بالابر باد، بار برف و باران را تحمل می‌کند. فضای بین این دو یا به‌صورت یک شکاف هوای تهویه‌شده باقی می‌ماند یا با یک دمنده کوچک تحت فشار قرار می‌گیرد تا لایه بیرونی کشیده بماند و لایه داخلی از UV مستقیم و تماس مکانیکی محافظت شود. از آنجا که گاز زیر یک غشای انعطاف‌پذیر و نه زیر یک صفحه صلب قرار دارد، مخزن تنها کسر کوچکی از باری را تجربه می‌کند که یک گنبد بتنی یا فولادی به پوسته منتقل می‌کرد. همین امر ترکیب با دیوار پیچ‌ومهره‌ای شیشه-ذوب‌شده-به-فولاد را عملی می‌سازد: دیوار برای اختلاف فشار پایین طراحی شده است و پوشش با آن هماهنگ است.
کنترل فشار تمام هدف است. روی پوشش یک شیر اطمینان فشار تنظیم‌شده در محدوده عملیاتی ۳± تا ۵ کیلوپاسکال و یک شعله‌گیر روی خط گاز تعبیه شده است. اگر تولید گاز از تقاضای دیگ بخار، موتور یا فلر بیشتر شود، شیر اطمینان باز می‌شود و غشا بالا می‌رود نه اینکه واشر بترکد. اگر تقاضا از تولید بیشتر شود، سمت خلأ نیز محافظت می‌شود، زیرا یک غشای فروریخته می‌تواند هوا را به داخل مخزنی که قرار است بدون اکسیژن باشد بکشد.
اتصال پوشش به فرآیند هضم
عملیات مزوفیلیک نرخ گازی را تعیین می‌کند که سقف باید جذب کند. یک هاضم مزوفیلیک که در دمای ۳۵ تا ۳۸ درجه سانتی‌گراد با زمان ماند هیدرولیکی حدود ۲۰ تا ۳۰ روز کار می‌کند، تقریباً ۰٫۵ تا ۰٫۶ متر مکعب بیوگاز به ازای هر کیلوگرم مواد جامد فرار تخریب‌شده برای لجن شهری تولید می‌کند، و مقادیر کمتری برای خوراک‌های صنعتی با قدرت بالا. مرحله طراحی این است که حداکثر حجم گاز روزانه را بگیریم، حداقل تقاضای مشعل یا موتور را کم کنیم، و فضای بالای سر به علاوه ذخیره را طوری اندازه‌بندی کنیم که غشاء هرگز نیاز نداشته باشد خارج از باند فشار خود کار کند. اختلاط در همین محاسبه اهمیت دارد: هاضمی که مخلوط نمی‌شود لایه کف و بستر شنی تشکیل می‌دهد، حجم مؤثر کاهش می‌یابد، و زمان ماند واقعی حتی با وجود پر بودن مخزن به زیر مقدار طراحی می‌افتد.
سولفید هیدروژن دومین محدودیت فرآیندی است. لعاب در تمام محدوده تحمل pH خود سولفید را به خوبی مدیریت می‌کند، بنابراین خود مخزن جزء محدودکننده نیست، اما گاز خارج‌شده از سقف هنوز نیاز به گوگردزدایی دارد، معمولاً دوز کردن کلرید فریک یا گوگردزدایی جعبه خشک، تا از دیگ بخار، موتور و مجموعه کنترل بو محافظت شود. برای خوراک صنعتی غنی از پروتئین، در آن اندازه‌بندی حاشیه اطمینان در نظر بگیرید نه مقدار میانگین.
فرم مخزن: پوسته لعابی پیچ‌شده به همراه سقف انعطاف‌پذیر
دیواره و سقف به‌صورت یک مرز فشار واحد طراحی شده‌اند. دیواره هاضم از فولاد با لعاب شیشه‌ای ساخته شده است که از پانل‌هایی تشکیل می‌شود که در دمای ۸۲۰ تا ۹۳۰ درجه سانتی‌گراد پخته شده‌اند، با لایه لعاب ۰٫۲۵ تا ۰٫۴۵ میلی‌متر، با مقاومت نامی بالای ۳٬۴۵۰ نیوتن بر سانتی‌متر مربع، و پیش از ارسال با آزمون جرقه ۱۵۰۰ ولت جریان مستقیم بررسی می‌شود. لعاب تمام محدوده pH از ۱ تا ۱۴ را پوشش می‌دهد، که اینجا اهمیت دارد زیرا جریان‌های هضم به اختلالات pH حساس هستند و برخی خوراک‌های صناعی اسیدی وارد می‌شوند. دیواره با پیچ‌های درجه ۸٫۸ و واشرهای EPDM در عرض پانل تقریباً ۱٫۲ متر به هم متصل می‌شود، و برای یک هاضم، فلنج سقف اتصال حیاتی است: فضای گاز را آب‌بندی می‌کند و نقطه‌ای است که لنگر غشاء، نازل خروجی گاز، منیفولد شیر اطمینان و دریچه دسترسی همگی در آن به هم می‌رسند.
دو شرط مرزی باید در مناقصه ذکر شود. اول، مجموعه یک مخزن ذخیره اتمسفریک یا کم‌فشار است، نه یک مخزن تحت فشار؛ فشار گاز در محدوده کیلوپاسکال است و مخزن به‌گونه‌ای طراحی نشده که خودش مرز فشار باشد.
مشخصات فنی
پارامتر | مقدار / محدوده معمول | یادداشت |
فشار گاز عملیاتی | ±۳–۵ کیلوپاسکال، غشای داخلی ~۲–۳ کیلوپاسکال | مخزن کم‌فشار، اتمسفریک |
پوشش تماسی | لعاب ۰٫۲۵–۰٫۴۵ میلی‌متر، پخت در ۸۲۰–۹۳۰ درجه سلسیوس | ذوب‌شده در پانل فولاد کربنی |
استحکام لایه لعاب | بالای ۳٬۴۵۰ نیوتن بر سانتی‌متر مربع | مقاومت خمشی و فشاری |
آزمون جرقه | ۱۵۰۰ ولت جریان مستقیم | برای هر پانل قبل از حمل |
تحمل pH | ۱–۱۴ | پایدار در برابر اختلالات pH هضم |
دمای عملیات | مزوفیلیک ۳۵–۳۸ درجه سانتی‌گراد | با HRT معمولی ۲۰–۳۰ روز |
بازده گاز معمول | ۰٫۵–۰٫۶ متر مکعب بیوگاز به ازای هر کیلوگرم VS حذف‌شده | مرجع لجن شهری |
عرض پنل و پیچ‌ها | پنل‌های ~۱٫۲ متری، پیچ‌های گرید ۸٫۸ | اتصالات فلنجی واشر EPDM |
استاندارد بار سقف | ADM 2015 / ASCE 7-10 | باد و برف روی غشاء بیرونی |
یکپارچه‌سازی پوشش با مخزن و تأسیسات
فهرست اتصالات سقف کوتاه است، اما هر قلم آن حیاتی است. نازل خروجی گاز با شعله‌گیر و شیر تخلیه فشار که در محدوده تأییدشده تنظیم شده است، شیر خلأ ایمنی تا غشای داخلی در طول یک توقف طولانی معکوس نشود، اتصال نمونه‌گیری و تخلیه، پورت ابزار فشار با ترانسمیتری که هشدار SCADA را تغذیه می‌کند، دریچه دسترسی و نرده سقف برای بازرسی، و دودکش تخلیه برای فضای میانی که مقررات بوین محلی را برآورده می‌کند. در سمت مخزن، همان نقشه باید ارتفاع فلنج لبه را نسبت به حداکثر سطح مایع، ترتیب سرریز، و موقعیت نفوذ تجهیزات اختلاط را تثبیت کند، زیرا هر نفوذ نقطه‌ای است که لبه لعاب در آن سنگ‌زده و دوباره ذوب می‌شود و لنگر غشا باید در آن آب‌بندی شود.
از نظر عملیاتی، چک‌لیست ساده است و ارزش نوشتن در دفترچه راهنمای بهره‌برداری و نگهداری را دارد: ثبت باند فشار در هر شیفت، بازرسی سطح غشاء از نظر ترک‌خوردگی ناشی از UV و خزش فلنج در هر توقف، تأیید نقطه تنظیم شیر اطمینان به‌صورت سالانه، و اطمینان از باز بودن دریچه فضای میانی پیش از زمستان. پوشش دوغشایی روی هاضم لعابی پیچ‌ومهرشده جوش‌های صلب کمتری برای خرابی نسبت به گنبد فولادی دارد، و حالت خرابی آن نشتی آهسته‌ای است که مدت‌ها پیش از تبدیل شدن به شکایت بوی نامطبوع، در روند فشار قابل مشاهده است.
نمونه پروژه
پروژه | موقعیت | محصول | ظرفیت | دامنه |
بخش تصفیه بی‌هوازی، فاضلاب فرآوری سویا | هبی، چین | بخش هضم بی‌هوازی، مخازن GFS | مخصوص پروژه | تأمین + نظارت قطار بی‌هوازی EPC |
برنامه مخزن پساب صنعتی، ۲۷ واحد | سین‌کیانگ، چین | مخزن GFS | ۳۰٬۴۶۹ متر مکعب | تأمین + نظارت |
ذخیره‌سازی فاضلاب آبجوسازی | سیچوان، چین | مخزن GFS | ۱۴٬۶۵۵ متر مکعب | تأمین، ذخیره‌سازی فاضلاب |
قابلیت مهندسی سنتر انامل
سنتر انامل (شرکت فناوری شيجياژوانگ ژنگژونگ) از سال ۲۰۰۸ مخازن ذخیره‌سازی پیچ‌ومهره‌ای را طراحی و تولید کرده است. این شرکت به‌عنوان نخستین تولیدکننده مخازن شیشه-ذوب‌شده-به-فولاد (GFS) در چین، نزدیک به ۲۰۰ اختراع مرتبط با انامل دارد، سالانه حدود ۳۰۰٬۰۰۰ ورق فولادی پوشش‌داده‌شده با انامل تولید می‌کند، بیش از ۳۰٬۰۰۰ پروژه نصب‌شده را تکمیل کرده و مخازن خود را به بیش از ۱۰۰ کشور عرضه می‌کند. پایگاه تولید جدید به مساحت ۱۵۰٬۰۰۰ مترمربع برای افزایش ظرفیت تولید اضافه شد و مخازن تک‌واحدی تا ظرفیت ۶۰٬۰۰۰ مترمکعب عرضه می‌شوند. تولید تحت استانداردهای ISO 9001 و ISO 45001 انجام می‌شود، با گواهینامه‌های محصول شامل NSF/ANSI 61، WRAS، FDA، LFGB، CE (EN 1090)، ISO 28765، FM، BSCI و EUROCODE، و طراحی با ارجاع به AWWA D103-09، AWWA C550 و NFPA در مواردی که کاربرد ایجاب می‌کند.
برای سرویس هضم بی‌هوازی، این شامل یکپارچه‌سازی سقف گازبند، بررسی‌های مرز فشار پایین که در بالا توضیح داده شد، و تطبیق دیواره لعابی با شرایط فرآیند مزوفیلیک کارخانه است.
سؤالات متداول
س۱: آیا پوشش دوغشایی برای بیوگاز به اندازه کافی گازبند است؟
A1: بله، زمانی که به یک شیر اطمینان و شعله‌گیر مجهز باشد و جزئیات لنگر برای باند فشار گاز شما مشخص شده باشد. این یک سیستم کم‌فشار است، بنابراین پوشش به جای اینکه مانند یک گنبد جوشی دارای درجه فشار باشد، بخاربند است.
Q2: آیا پوشش می‌تواند روی مخزن فولادی با پوشش شیشه‌ای قرار گیرد؟
A2: بله. دیوار میناکاری‌شده پیچ‌شده یک مخزن اتمسفریک است و سقف انعطاف‌پذیر کاملاً با آن کلاس فشار مطابقت دارد. فلنج لبه، نازل گاز، شیر اطمینان و پورت‌های ابزار دقیق همگی به عنوان یک مجموعه مشخص شده‌اند.
Q3: برای چه دمای عملیاتی طراحی می‌کنید؟
A3: هضم مزوفیلیک در دمای ۳۵ تا ۳۸ درجه سانتی‌گراد محدوده رایج است، با زمان ماند هیدرولیکی ۲۰ تا ۳۰ روز و بازده معمولی نزدیک به ۰٫۵ تا ۰٫۶ متر مکعب بیوگاز به ازای هر کیلوگرم مواد جامد فرار حذف‌شده.
سوال ۴: آیا هنوز برای سولفید هیدروژن به گوگردزدایی نیاز دارم؟
پاسخ ۴: بله. پوشش لعابی در سراسر محدوده pH خود سولفید را تحمل می‌کند، اما دیگ بخار، موتور و سیستم بو نه. دوز کلرید فریک یا گوگردزدایی خشک بر اساس بار اوج سولفید اندازه‌گیری می‌شود، نه میانگین.
سوال ۵: بار باد و برف چگونه مدیریت می‌شود؟
پاسخ ۵: غشای بیرونی این بارها را تحمل می‌کند و طراحی با ارجاع به ADM 2015 و ASCE 7-10 برای باد و برف انجام شده است، و حالت بار برای سایت شما مورد بحث قرار می‌گیرد.
سوال ۶: در هنگام خاموشی که گازی مصرف نمی‌شود چه اتفاقی می‌افتد؟
A6: شیر اطمینان باز می‌شود و غشاء در محدوده فشار خود بالا می‌رود، و شکن خلأ سیستم را زمانی که تولید گاز کمتر از تقاضا است محافظت می‌کند. به همین دلیل هر دو دستگاه باید روی همان منیفولد خروجی گاز قرار گیرند.
Q7: هر چند وقت یک‌بار باید پوشش بازرسی شود؟
A7: به‌صورت بصری در هر خاموشی، با بررسی کامل لنگر فلنج و سطح غشاء به‌صورت سالانه، و نقطه تنظیم شیر اطمینان در همان بازه زمانی تأیید می‌شود.
یک سقف غشایی هاضم با پوشش گازبند دولایه، کم‌ریسک‌ترین روش برای کنترل نشتی هاضم بی‌هوازی بدون تبدیل مخزن ذخیره به یک مخزن تحت فشار است. این دو لایه فشار فرآیند را از بار جوی جدا می‌کنند، بازه ±۳ تا ۵ کیلوپاسکال همراه با شیر اطمینان و شعله‌گیر از پنل‌های لعابی و درزهای واشر محافظت می‌کند، و ساختار انعطاف‌پذیر به معنای عدم تمرکز تنش صلب در لبه است. این را با دیواره لعاب ذوب‌شده‌ای که در دمای ۸۲۰ تا ۹۳۰ درجه سانتی‌گراد پخته شده و با تست جرقه در ۱۵۰۰ ولت آزمایش شده جفت کنید، و مخزن از نوسانات سولفید و pH خوراک صنعتی واقعی را تحمل می‌کند. اگر در مرحله انتخاب پوشش هاضم هستید، حجم خوراک، بارگذاری COD و زمان ماند مورد نظر، پروفایل مصرف گاز، و داده‌های باد و برف سایت را ارسال کنید، و پیکربندی سقف، تنظیم فشار و ابعاد مخزن همراه با بسته مستندات دریافت خواهید کرد.
با یک مهندس صحبت کنید
داده‌های هاضم را با میز مهندسی فرآیند و مخزن ما به اشتراک بگذارید: نوع و دبی خوراک، بارگذاری COD یا VS، زمان ماند هدف، دمای مزوفیلیک یا ترموفیلیک مورد نیاز، حجم بیوگاز مورد انتظار در روز، مصرف نهایی گاز، و شرایط باد و برف سایت. ما قطر و ارتفاع مخزن، پیکربندی پوشش دوغشایی، نقاط تنظیم شیر اطمینان و شعله‌گیر، چیدمان خط اختلاط و گاز، و بسته کامل اسناد مناقصه را بازمی‌گردانیم. اول مهندسی، بدون تعهد.
واتس‌اپ