Para las instalaciones industriales que necesitan un suministro continuo de oxígeno o nitrógeno, los equipos de generación de gas no siempre se instalan como máquinas separadas dentro de un edificio exclusivo. Agas en contenedoresLa solución integra la generación de gas y los equipos auxiliares relacionados en un contenedor de envío estándar u otra estructura modular cerrada. El sistema completo puede incluir un compresor de aire, equipo de tratamiento de aire, generador de oxígeno o nitrógeno PSA, tanque de almacenamiento, gabinete de control, sistema de enfriamiento, tuberías, válvulas e instrumentos de monitoreo.
Esta configuración cambia la forma en que se diseña, transporta, instala y opera un sistema de gas industrial. En lugar de ensamblar todos los componentes en el sitio final, se puede completar una integración importante del sistema antes de la entrega. Luego, el contenedor se transporta a las instalaciones del usuario, se conecta a los servicios públicos y tuberías de proceso, y se pone en funcionamiento.
¿Qué es una solución de gas en contenedores?
A gas en contenedoresLa solución es un sistema empaquetado de generación de gas instalado dentro de un contenedor de envío modificado o un recinto construido expresamente. Su función es producir gases industriales en el punto de uso en lugar de depender exclusivamente de cilindros, tanques de gas licuado o un proveedor de gas externo.
ParaGeneración de oxígeno PSAPor ejemplo, el aire atmosférico primero se comprime y trata antes de entrar en los lechos de tamices moleculares. El tamiz absorbe preferentemente nitrógeno y deja pasar el gas rico en oxígeno. Al cambiar entre ciclos de adsorción y regeneración, el sistema produce oxígeno continuamente.
Un generador de nitrógeno PSA funciona con un principio de adsorción por cambio de presión similar, pero utiliza material de tamiz molecular seleccionado para adsorber preferentemente oxígeno y otros componentes del aire comprimido. El nitrógeno resultante se recoge y se suministra a la aplicación.
Por lo tanto, un sistema en contenedores no se refiere a una tecnología específica de generación de gas. Describe el método de empaquetado y despliegue del sistema de gas completo.
¿Qué equipos suelen estar integrados dentro del contenedor?
La configuración exacta depende del tipo de gas, la pureza requerida, el caudal, la presión y el entorno operativo. Un sistema típico de gas PSA en contenedores puede incluir el siguiente equipo:
| Componente del sistema | Función principal |
|---|---|
| Compresor de aire | Suministra aire comprimido para el proceso PSA. |
| Secador de aire | Controla la humedad en el aire comprimido. |
| Filtros de aire | Elimina aerosoles de aceite, partículas y otros contaminantes. |
| Generador de PSA | Separa el oxígeno o el nitrógeno del aire comprimido. |
| Tanque de compensación de gas | Estabiliza la presión y el flujo del gas. |
| Almacenamiento de gas del producto | Proporciona reserva de gas adicional cuando sea necesario |
| Gabinete de control | Controla válvulas, secuenciación, alarmas y parámetros operativos. |
| Sistema de enfriamiento | Gestiona el calor generado por compresores y equipos auxiliares. |
| Tuberías y válvulas | Conecta componentes de proceso individuales |
| Instrumentos de monitoreo | Mide presión, flujo, pureza, temperatura y otros parámetros. |
El nivel de integración es un punto importante para los compradores. Un contenedor puede contener solo el generador de gas y los controles, mientras que otra configuración puede integrar todo el sistema de aire comprimido a gas producto.
Por lo tanto, al comparar soluciones de gas en contenedores, los compradores deben confirmar exactamente qué equipo está incluido en lugar de tratar cada sistema en contenedores como un paquete completo llave en mano.
¿Cómo funciona un sistema de gas PSA en contenedores?
La secuencia de funcionamiento normalmente comienza con la entrada de aire ambiental al compresor. El aire comprimido pasa por equipos de filtración y secado antes de ingresar al generador de PSA.
Dentro del generador funcionan alternativamente múltiples recipientes de adsorción. Un recipiente realiza adsorción mientras que otro sufre despresurización y regeneración. Las válvulas automáticas cambian el flujo de gas según un ciclo programado.
En un generador de oxígeno, el nitrógeno es absorbido preferentemente por el tamiz molecular, produciendo gas enriquecido en oxígeno a la salida. En un generador de nitrógeno, el oxígeno se adsorbe preferentemente, permitiendo que el nitrógeno pase como gas producto.
Luego, el gas generado puede ingresar a un tanque intermedio antes de ser entregado al gasoducto del usuario final.
El sistema de control coordina:
- Funcionamiento del compresor
- Tratamiento del aire
- Adsorción y regeneración de PSA.
- Cambio de válvula
- Control de presión del gas producto
- Monitoreo de pureza
- Funciones de alarma y apagado.
Esta secuencia integrada es importante porque normalmente la pureza del gas no puede controlarse únicamente con los recipientes de PSA. La mala calidad del aire comprimido, la humedad excesiva, la contaminación por aceite, la presión de entrada inestable o los parámetros del ciclo incorrectos pueden afectar el rendimiento del tamiz molecular y la calidad final del gas.
¿Por qué colocar equipos de generación de gas dentro de un contenedor?
La razón principal es simplificar la implementación.
Una instalación de generación de gas convencional puede requerir una sala de equipos dedicada, soportes estructurales, instalación de tuberías, trabajos eléctricos, ventilación y coordinación entre múltiples proveedores de equipos. Una configuración en contenedores traslada gran parte de esta integración a un entorno de fabricación controlado antes de que el sistema llegue al sitio del cliente.
Para instalaciones que operan en ubicaciones remotas o áreas con infraestructura de construcción limitada, esto puede reducir la cantidad de trabajo requerido en el sitio.
El contenedor también proporciona un límite físico definido para el equipo. Las tuberías internas, el tendido de cables, los instrumentos y los paneles de control se pueden organizar según el flujo de proceso diseñado en lugar de distribuirse en varias salas.
Sin embargo, la contenedorización no elimina los requisitos del sitio. Los compradores aún deben evaluar los cimientos, el suministro de energía, la ventilación, la temperatura ambiente, el drenaje, la conexión de salida de gas, los requisitos de seguridad contra incendios y el acceso para mantenimiento.
¿Cuál es el valor fundamental para los usuarios finales?
Una gran parte del montaje y las pruebas del equipo se pueden completar antes del envío. El usuario recibe un sistema integrado en lugar de componentes individuales que deben ensamblarse desde cero en el lugar de instalación.
Esto es particularmente útil cuando el tiempo de construcción es limitado o cuando el sistema de gas se requiere para un proyecto industrial temporal, remoto o de rápido despliegue.
El período de instalación real aún depende de la configuración del sistema y las condiciones del sitio. La conexión eléctrica, la conexión de servicios públicos, la conexión de gasoductos, las pruebas y la puesta en servicio siguen siendo necesarias.
Un sistema de gas en contenedores puede reducir la necesidad de construir una sala de equipos separada.
El contenedor proporciona el recinto, el espacio de montaje del equipo y las áreas de acceso definidas. Dependiendo del diseño, es posible que el usuario solo necesite preparar una base adecuada y conectar los servicios públicos y tuberías de proceso necesarios.
Esto puede resultar valioso para fábricas donde el espacio de construcción disponible es limitado.
Un sistema de generación de gas normalmente es más que un generador de PSA. El compresor, el secador, los filtros, los recipientes de PSA, los tanques, las válvulas, el sistema de control y los instrumentos de monitoreo deben operar como un solo proceso.
La integración en contenedores permite que estos componentes se diseñen en torno a una secuencia de proceso común.
Por ejemplo, la tubería de aire comprimido se puede organizar desde compresor → filtración → secado → generador de PSA → tanque de compensación → tubería de usuario. Luego, el cableado de instrumentación y control se puede instalar de acuerdo con el mismo diseño del proceso.
Esto reduce la necesidad de que el usuario final coordine cada componente individual durante la instalación.
Se puede diseñar un sistema de gas en contenedores para lugares donde es difícil construir una planta de gas permanente.
Las aplicaciones potenciales incluyen:
- Plantas de fabricación industriales
- Sitios mineros
- Instalaciones de petróleo y gas
- Plantas de tratamiento de agua
- Procesamiento de metales
- Instalaciones médicas o sanitarias
- Proyectos energéticos
- Instalaciones industriales remotas
- Instalaciones de producción temporales
La idoneidad de cada aplicación depende de la pureza del gas requerida, la presión, el caudal, las condiciones ambientales y las normas de seguridad aplicables.
Para los usuarios con un consumo de gas estable, producir oxígeno o nitrógeno en el punto de uso puede cambiar el modelo de suministro de gas.
En lugar de recibir continuamente cilindros de gas o organizar entregas de gas líquido, la instalación puede generar gas a partir de aire atmosférico comprimido.
Esto puede reducir la dependencia de los cronogramas de entrega y la logística de almacenamiento. También permite diseñar la capacidad de generación de gas en función del perfil de consumo real del usuario.
Sin embargo, en el caso de las adquisiciones, el cálculo no debe limitarse a comparar el precio de compra de un generador con el precio del gas envasado. El consumo de electricidad, la capacidad del compresor, el mantenimiento, el reemplazo del tamiz molecular, el almacenamiento de gas y las horas de funcionamiento deben incluirse en el cálculo del costo del ciclo de vida.
¿Qué deben comprobar los usuarios finales antes de realizar el pedido?
La contenedorización por sí sola no determina si un sistema de gas es adecuado para una instalación en particular. Los compradores deben proporcionar información técnica antes de seleccionar el equipo.
| Parámetro | Por qué es importante |
|---|---|
| Tipo de gas | Determina la tecnología de separación y la configuración del sistema. |
| Pureza requerida | Influye en el diseño del PSA, la selección del tamiz molecular y el ciclo operativo. |
| Flujo de gas | Determina la capacidad del generador y del compresor. |
| Presión de salida | Afecta las condiciones operativas del PSA y los equipos posteriores. |
| Horas de funcionamiento diarias | Influye en el tamaño del compresor y el consumo de energía. |
| Demanda máxima de gas | Determina si se necesita capacidad de almacenamiento o buffer |
| Temperatura ambiente | Afecta la refrigeración del compresor y la ventilación del contenedor. |
| Calidad del aire comprimido | El exceso de aceite o humedad puede dañar o degradar el rendimiento del adsorbente. |
| Fuente de alimentación | Determina la compatibilidad del compresor y del sistema eléctrico. |
| Ubicación de instalación | Afecta el tamaño del contenedor, la ventilación, los cimientos y el acceso de mantenimiento. |
| Requisitos de control | Determina la configuración de monitoreo, alarmas, comunicación remota y automatización. |
La relación entre estos parámetros debe evaluarse como un sistema completo.
Por ejemplo, aumentar el flujo de gas sin considerar la capacidad del compresor puede crear un suministro de aire de entrada insuficiente. El aumento de los requisitos de pureza también puede cambiar el ciclo del PSA y la tasa de recuperación de gas. De manera similar, instalar un compresor dentro de un contenedor cerrado sin suficiente eliminación de calor puede crear un entorno operativo inadecuado.
Instalación de generación de gas en contenedores versus instalación de generación de gas convencional
Las dos configuraciones se basan en los mismos principios de generación de gas, pero sus métodos de instalación difieren.
| Artículo | Sistema en contenedores | Instalación convencional |
|---|---|---|
| Disposición del equipo | Contenedor interior integrado | Distribuido en sala de equipos |
| Construcción del sitio | Generalmente menos obras de construcción. | Generalmente requiere espacio dedicado |
| Asamblea de fábrica | Es posible un mayor grado de premontaje | Se requiere más montaje en el sitio |
| Transporte | Sistema transportado como paquete. | Equipo transportado por separado. |
| Instalación | Se requieren conexiones de servicios públicos y de proceso | Instalación más extensa en el sitio |
| Expansión | Se pueden considerar módulos adicionales. | Depende del espacio de construcción disponible |
| Implementación remota | Adecuado cuando está diseñado adecuadamente | Más difícil donde la infraestructura es limitada |
Ninguna configuración es automáticamente adecuada para cada proyecto. Una planta permanente de alta capacidad con infraestructura suficiente puede utilizar un edificio de equipos dedicado, mientras que un proyecto remoto con recursos de construcción limitados puede beneficiarse de una implementación en contenedores.
La elección correcta depende de la demanda de gas, las condiciones del sitio, la duración del proyecto, el espacio disponible, los requisitos de instalación y el costo operativo total.
NEWTEKse centra en sistemas de generación de gas in situ, incluidos generadores de oxígeno PSA, generadores de nitrógeno PSA, compresores de aire y equipos de tratamiento de aire. Estos productos pueden formar diferentes partes de un sistema integrado de generación de gas según el tipo de gas requerido por el usuario y las condiciones de operación.
Para un proyecto en contenedores, el diseño del sistema debe considerar más que el propio generador de PSA. La fuente de aire comprimido, la filtración, el secado, el sistema de adsorción, el almacenamiento de gas, el gabinete de control, las tuberías, el enfriamiento y la ventilación deben coordinarse de acuerdo con el caudal y la pureza objetivo.
Por lo tanto, NEWTEK puede abordar un proyecto de gas en contenedores como una configuración de sistema en lugar de simplemente suministrar un buque PSA individual. La disposición final se puede determinar según parámetros como la pureza del oxígeno o nitrógeno, el flujo de gas producto, la presión de salida, el programa de funcionamiento, las condiciones de energía y el entorno de instalación.
Para los usuarios finales, la cuestión clave de compra no es simplemente si se puede colocar un generador de gas dentro de un contenedor. Se trata de si el sistema completo puede proporcionar el gas requerido en las condiciones operativas reales del sitio y al mismo tiempo dejar suficiente espacio para inspección, mantenimiento, ventilación y servicio futuro.
Conclusión
Una solución de gas en contenedores es esencialmente un método para integrar equipos de generación de gas y sistemas auxiliares en un recinto transportable. Su valor principal proviene de combinar la integración de equipos con una implementación simplificada en el sitio.
Para los usuarios finales, las consideraciones principales deben seguir siendo técnicas: pureza del gas requerida, caudal, presión, calidad del aire comprimido, suministro de energía, condiciones ambientales, capacidad de almacenamiento, ventilación y acceso para mantenimiento.
Cuando estos parámetros se definen antes de la selección del equipo, un sistema de oxígeno o nitrógeno PSA en contenedores se puede configurar según la demanda de gas real y el entorno de instalación en lugar de simplemente seleccionar un contenedor estándar y llenarlo con el equipo.
