منفاخ سيمنز

يُعدّ المنفاخ مصدر طاقة أساسيًا لا غنى عنه في عملية VPSA، ويؤثر أداؤه التشغيلي بشكل مباشر على إنتاجية النظام بأكمله ونقاوته واستهلاكه للطاقة. ويرتكز فصل الأكسجين والنيتروجين في الهواء على تغيرات دورية في الضغط، والتي تعتمد بشكل كبير على بيئة الضغط التي يُنتجها المنفاخ.

أثناء مرحلة الامتزاز المضغوط من العملية، يقوم منفاخ جذور كبير أو منفاخ طرد مركزي عالي الكفاءة بضغط الهواء المحيط إلى 20-60 كيلو باسكال ويغذيه في عمود امتزاز مجهز بالزيوليت الزيوليت. تحت تأثير الضغط، يقوم المنخل الجزيئي بامتصاص النيتروجين وثاني أكسيد الكربون والمكونات الأخرى بشكل انتقائي، بحيث يمكن إثراء الأكسجين وتصديره كغاز منتج من خلال طبقة الامتزاز. عندما يصل برج الامتزاز إلى مرحلة التشبع، يتحول النظام على الفور إلى مرحلة الامتزاز الفراغي. عند هذه النقطة، تبدأ مضخة التفريغ Roots التي تم تكوينها خصيصًا (والتي لا تزال في الأساس منفاخًا) في العمل وتضخ الضغط في البرج إلى ضغط سلبي يتراوح من -40 إلى -60 كيلو باسكال. تعمل بيئة الفراغ على تقليل الضغط الجزئي للغاز الممتص بشكل كبير، بحيث يتم فصل غاز الشوائب الممتز بسرعة عن الزيوليت وتفريغه من خلال نظام العادم، وذلك لاستكمال عملية تجديد المادة المازة وإعدادها للدورة التالية.

يتضح أن المنفاخ يعمل بتناغم تام في عملية VPSA لتحقيق مهمتين: الضغط والشفط: يوفر طرف الضغط الإيجابي قوة دفع لفصل الأكسجين، بينما يهيئ طرف الفراغ الظروف اللازمة لتجديد المادة الماصة. ويشكل استقرار تشغيله، ومستويات الضغط والفراغ المُقدمة، والتحكم الكلي في استهلاك الطاقة، العوامل الرئيسية المؤثرة على الكفاءة الاقتصادية والمؤشرات الفنية للمحطة، ولذلك أصبحت وحدة الجذور الموفرة للطاقة الخيار الأمثل لأنظمة توليد الأكسجين الحديثة VPSA.