لماذا يعتبر إمداد الأكسجين مهمًا في قطع المعادن
يلعب الأكسجين أدوارًا مختلفة اعتمادًا على عملية القطع.
القطع بالليزر
في قطع الفولاذ الكربوني بالليزر، يُستخدم الأكسجين بشكل شائع كغاز مساعد. يتفاعل الأكسجين مع المعدن المنصهر من خلال تفاعل الأكسدة، مما يولد حرارة إضافية تساعد على تسريع عملية فصل المواد.
يؤثر إمداد الأكسجين المستقر على:
- سرعة القطع
- أداء الثقب
- اتساق أكسدة الحافة
- القدرة على معالجة لوحة سميكة
بالنسبة لآلات القطع بليزر الألياف ذات التنسيقات الكبيرة-، قد يتسبب ضغط الأكسجين غير المستقر في حدوث ما يلي:
- اختراق غير كامل
- حواف قطع غير منتظمة
- زيادة تكوين الخبث
- انخفاض كفاءة الإنتاج
كيف تعمل معدات توليد الأكسجين PSA
تستخدم مولدات الأكسجين PSA الهواء المضغوط كمادة خام ومنخل الزيوليت الجزيئي كمواد امتصاص.
تتضمن عملية فصل الأكسجين ما يلي:
الخطوة 1: ضغط الهواء
يدخل الهواء المحيط إلى ضاغط الهواء ويتم ضغطه إلى الضغط المطلوب.
الخطوة 2: تنقية الهواء
يمر الهواء المضغوط من خلال:
- مرشحات الهواء
- فواصل الزيت
- مجففات
- أنظمة إزالة الرطوبة
يؤدي هذا إلى إزالة الملوثات التي قد تؤثر على أداء المنخل الجزيئي.
الخطوة 3: امتزاز النيتروجين
يدخل الهواء المضغوط إلى أبراج الامتزاز PSA. يقوم المنخل الجزيئي بامتصاص جزيئات النيتروجين بشكل انتقائي مع السماح لجزيئات الأكسجين بالمرور.
الخطوة 4: جمع الأكسجين
يدخل الأكسجين المنفصل إلى خزان الأكسجين ويتم إمداده إلى معدات القطع.
الخطوة 5: التجديد التلقائي
يطلق برج الامتزاز النيتروجين الممتز من خلال تقليل الضغط ويستعد للدورة التالية.
يعمل برجان بالتناوب لضمان إنتاج الأكسجين المستمر.
المكونات الرئيسية لنظام توليد الأكسجين لقطع المعادن
ضاغط الهواء
يوفر ضاغط الهواء الهواء المضغوط اللازم لفصل الأكسجين.
تشمل الخيارات الشائعة ما يلي:
- ضواغط مكبسية خالية من الزيت-.
- الضواغط الحلزونية المشحمة بالزيت-.
- ضواغط لولبية-متغيرة السرعة
يؤثر الاختيار الصحيح للضاغط بشكل مباشر على: سعة إخراج الأكسجين، واستهلاك الطاقة، واستقرار النظام.
نظام معالجة الهواء
تتضمن وحدة معالجة الهواء المضغوط ما يلي:
- التصفية المسبقة-.
- مرشح الدقة
- فلتر إزالة الزيت
- مجفف مبرد
- فلتر الكربون المنشط
الهواء النظيف والجاف يحمي المنخل الجزيئي ويحافظ على نقاء الأكسجين.
مولد الأوكسجين PSA
تحتوي وحدة توليد الأكسجين على:
- أبراج الامتزاز
- المنخل الجزيئي الزيوليت
- صمامات التحكم
- محلل الأكسجين
يتحكم النظام تلقائيًا في دورات الامتزاز والتجديد.
خزان الأكسجين
يوفر خزان الأكسجين العازل:
- ضغط مخرج مستقر
- تعويض التدفق
- انخفاض تقلب الضغط
وهذا مهم بشكل خاص لأنظمة القطع بالليزر التي تتطلب ضغطًا ثابتًا للغاز المساعد.
نظام التحكم PLC
يراقب نظام التحكم الذكي:
- نقاء الأكسجين
- ضغط المخرج
- معدل التدفق
- حالة التشغيل
- شروط الإنذار
تتيح أنظمة المراقبة عن بعد الاختيارية للمشغلين التحقق من حالة المعدات عن بعد.
المواصفات الفنية
| المعلمة | نطاق المواصفات |
|---|---|
| نقاء الأكسجين | 90% – 95% |
| سعة الأكسجين | 5 – 500 نيوتن متر مكعب/ساعة |
| ضغط الأكسجين | 0.3 - 1.5 ميجا باسكال |
| نقطة الندى | أقل من أو يساوي -40 درجة |
| نظام التحكم | التحكم الآلي PLC |
| وضع التشغيل | التشغيل المستمر 24/7 |
| نوع التثبيت | محمولة على الانزلاق / في حاويات |
| مزود الطاقة | 220 فولت/380 فولت حسب الطلب |
مزايا مولد الأكسجين PSA لقطع المعادن
تقليل تكلفة شراء الأكسجين
تتطلب طرق إمداد الأكسجين التقليدية ما يلي: شراء الأسطوانات، ونقل الأسطوانات، وإدارة التخزين، وجدولة الموردين.
يؤدي توليد الأكسجين في-الموقع إلى تقليل الاعتماد على توصيل الأكسجين الخارجي وتقليل تكاليف الغاز على المدى الطويل-.
ضمان الإنتاج المستمر
غالبًا ما تقوم مصانع تصنيع المعادن بتشغيل آلات قطع متعددة في وقت واحد.
توفر أنظمة الأكسجين PSA ما يلي: توافر الأكسجين المستمر، وإخراج الضغط المستقر، وانخفاض انقطاع الإنتاج، وتحسين استخدام المعدات.
أداء قطع مستقر
يساعد نقاء الأكسجين والضغط المتسق في الحفاظ على: سرعة قطع موحدة، تفاعل أكسدة ثابت، جودة قطع متكررة، تقليل تباين المعالجة.
مناسبة لآلات القطع المتعددة
يمكن لنظام توليد الأكسجين الواحد أن يزود خطوط أنابيب الأكسجين المتصلة بـ: ماكينات القطع بليزر الألياف، ماكينات قطع البلازما CNC، ماكينات القطع باللهب، خطوط إنتاج متعددة.
يمكن تخصيص سعة النظام وفقًا لطلب الأكسجين في ورشة العمل.
تحسين إدارة طاقة المصنع
بالمقارنة مع الاستبدال المتكرر لأسطوانة الأكسجين، توفر أنظمة PSA تحكمًا أفضل في: استهلاك الأكسجين، وجدولة الإنتاج، وحساب تكلفة الغاز.
التطبيقات
ورش قطع ألياف الليزر
مناسبة لـ: قطع صفائح الفولاذ الكربوني، ومعالجة الفولاذ الإنشائي، وتصنيع الألواح الثقيلة.
التطبيقات الشائعة: تصنيع الآلات، تصنيع الصلب، مكونات السيارات، معدات البناء.
خطوط إنتاج القطع بالبلازما
يستخدم لـ: قطع الألواح الفولاذية المتوسطة والسميكة، ومكونات بناء السفن، وتصنيع المعدات الصناعية.
مرافق أوكسي-لقطع الوقود
مناسب لـ: معالجة الفولاذ الثقيل، والمكونات الهيكلية الكبيرة، وعمليات إعادة تدوير المعادن.
مصانع تصنيع الصلب
يوفر دعم الأكسجين لـ: مراكز القطع باستخدام الحاسب الآلي، وإعداد اللحام، وخطوط معالجة الألواح.
مولد الأكسجين PSA مقابل إمدادات الأكسجين التقليدية
| عنصر المقارنة | مولد الأوكسجين PSA | أسطوانة الأكسجين / الأكسجين السائل |
|---|---|---|
| طريقة إمداد الأكسجين | على-إنشاء الموقع | التسليم الخارجي |
| استقرار العرض | مستمر | يعتمد على التسليم |
| تكلفة النقل | لا أحد | مطلوب |
| متطلبات التخزين | قليل | عالي |
| توافر الغاز | إنتاج 24/7 | محدودة بالمخزون |
| تكلفة-طويلة الأجل | أدنى | أعلى |
| مستوى الأتمتة | عالي | قليل |
التكوينات الاختيارية
-نظام تعزيز الأكسجين عالي الضغط
يستخدم عندما تتطلب معدات القطع ضغط أكسجين أعلى.
التطبيقات: قطع الألواح السميكة بالليزر، توصيل الأكسجين عبر الأنابيب الطويلة، ورش العمل الكبيرة.
مولد الأوكسجين في حاويات
مناسب لـ: مواقع التصنيع عن بعد، ومشاريع معالجة المعادن المؤقتة، والتركيب الخارجي.
المزايا: يتم تجميعها مسبقًا في المصنع-، وسهولة النقل، والتشغيل السريع.
نظام مراقبة نقاء الأكسجين
تتضمن المراقبة في الوقت الفعلي-: عرض تركيز الأكسجين، وإعدادات الإنذار، والتحكم التلقائي.
نظام خط أنابيب الأكسجين المركزي
مصممة للمصانع ذات آلات القطع المتعددة.
الفوائد: إدارة مركزية للأكسجين، تقليل التعامل مع الأسطوانات، تحسين سلامة ورشة العمل.
متطلبات التثبيت
ظروف غرفة المعدات
بيئة التثبيت الموصى بها: منطقة جافة وجيدة التهوية، ظروف غبار منخفضة، التحكم في درجة الحرارة المحيطة.
مطابقة ضاغط الهواء
يجب اختيار الضاغط وفقًا لما يلي: الطلب على الأكسجين، كمية آلة القطع، ضغط التشغيل، ساعات العمل.
تصميم خطوط الأنابيب
يجب أن تأخذ خطوط أنابيب الأكسجين في الاعتبار ما يلي: فقدان الضغط، سعة التدفق، توافق المواد، متطلبات السلامة.
متطلبات الصيانة
التفتيش اليومي
التحقق من: نقاء الأكسجين، ضغط المخرج، تشغيل الضاغط، سجلات الإنذار.
صيانة الفلتر
يساعد الاستبدال المنتظم لمرشحات الهواء على: الحفاظ على نقاء الأكسجين، وحماية المنخل الجزيئي، وتقليل فقدان ضغط النظام.
فحص الصمام
تتطلب صمامات التبديل PSA فحصًا دوريًا لضمان: استجابة التبديل السريعة، عدم التسرب، دورات الامتزاز المستقرة.
صيانة المنخل الجزيئي
المعالجة المسبقة المناسبة للهواء تمنع التلوث وتطيل عمر خدمة المنخل الجزيئي.
التعليمات
ما هو نقاء الأكسجين المطلوب لقطع المعادن؟
تستخدم معظم تطبيقات قطع المعادن نقاء الأكسجين بين 90% و95%. تعتمد النقاء المطلوب على مادة القطع والسمك ومتطلبات العملية.
هل يمكن لمولدات الأكسجين PSA استبدال أسطوانات الأكسجين للقطع بالليزر؟
نعم. تستخدم العديد من ورش القطع بالليزر توليد الأكسجين PSA كمصدر أساسي للأكسجين لتقليل تكاليف إمدادات الغاز وتحسين استقرار الإنتاج.
هل الأكسجين PSA مناسب لقطع الألواح الفولاذية السميكة؟
نعم. من خلال السعة المناسبة وتكوين الضغط، يمكن لأنظمة الأكسجين PSA أن تدعم تطبيقات قطع الألواح الفولاذية السميكة.
كيف يتم اختيار سعة الأكسجين لورشة القطع؟
تعتمد السعة على: عدد آلات القطع، مادة القطع، سمك اللوحة، متطلبات ضغط الأكسجين، ساعات التشغيل اليومية.
هل يمكن لمولد أكسجين واحد أن يزود عدة آلات؟
نعم. يمكن لنظام الأكسجين المركزي ذو الحجم المناسب توفير العديد من آلات القطع بالليزر أو قطع البلازما من خلال شبكة خطوط الأنابيب.
الوسم : معدات توليد الأكسجين لقطع المعادن، معدات توليد الأكسجين لقطع المعادن في الصين المصنعين والموردين
