miten typpigeneraattori toimii: PSA vs. Kalvoerotustekniikka

typpikaasun käytöstä on tullut vakiomenetelmä korroosion estämiseksi kuivaputki-ja preaction-palosprinklerijärjestelmissä.

eliminoimalla hapen läsnäolo järjestelmän putkistossa minimoidaan korroosio ja esiintymien muodostuminen. Tämä auttaa lieventämään vuotojen riskiä ja estää obstruktiivisen materiaalin muodostumista, mikä varmistaa, että järjestelmä toimii suunnitellulla tavalla tulipalon sattuessa.

vaikka typpipulloja on käytetty typen lähteenä joissakin pienissä järjestelmissä, tarve usein vaihtaa kaasupulloja ja painehuoltokaasun menetyksestä johtuvien väärien laukaisujen riski rajoittaa tämän lähestymistavan tehokkuutta. Pikemminkin asennus typen generaattorit kuin pysyvä typen lähde on tullut ensisijainen menetelmä, sekä uusia että olemassa olevia laitoksia.

typen generointitekniikassa on kaksi ensisijaista tapaa tuottaa typpikaasua paikan päällä: typen Erotuskalvot ja paine Swing-adsorptio (PSA).

vaikka jokaisella lähestymistavalla on hyvät ja huonot puolensa, useat keskeiset edut tekevät ECS: n kalvopohjaisista generaattoreista ihanteellisen valinnan sprinkleriteollisuudelle:

– ei tarvita ilmakuivaimia erityisessä sisääntulosyöttöilmansuodatuksessa
– pienempi paino, pienempi asennettu jalanjälki
– yksinkertainen huolto/korjaus
– tarjota alan standardi 98% typpeä

ymmärtääksesi paremmin keskeiset erot kahden generaattorin välillä, sinun on ensin ymmärrettävä, miten ne tuottavat typpeä. Vaikka molemmat generaattorit tuottavat erittäin puhdasta typpikaasua paineilmasta, ne tekevät niin kahdella selvästi eri tavalla, jolla on suuri vaikutus siihen, miten ne on suunniteltu ja ylläpidetään.

kalvojen erottaminen: typen generaattorin sydän, jossa käytetään kalvojen Erotustekniikkaa, on yllättäen erotuskalvo. Kalvo koostuu tuhansista ontoista kuiduista, joiden läpi paineilma kulkee. Kunkin kuidun seinät läpäisevät kaasumolekyylejä,mutta jotkut kaasut pääsevät läpi helpommin kuin toiset. Nämä ”nopeat” kaasut, kuten happi, CO2 ja vesihöyry, kulkevat kuituseinien läpi ja loppuvat ilmakehään. ”Hidas” kaasu, typpi, kulkee kuituseinän läpi paljon hitaammin, tuottaen erittäin puhtaan typpivirran kalvon ulostulossa. Kalvoon ei ole liikkuvia osia, jotka yksinkertaisesti ohjaavat paineilman painetta ja virtausnopeutta kalvon läpi, mikä johtaa erittäin puhtaaseen typen tuotantoon.
paine Swing adsorptio (PSA): PSA typen generaattorit käyttävät hiilen Molekyylitason Sieve (CMS) materiaalia nauhat happea lähteestä paineilmaa. CMS-materiaali koostuu huokoisesta hiilestä, jonka huokoskoko on tarkasti kontrolloitu. Paineilman kulkiessa materiaalin yli happimolekyylit Adsorboituvat huokosiin, kun taas suuremmat typpimolekyylit voivat kulkeutua pakokaasuun. Lopulta CMS kyllästyy happimolekyyleihin eikä kaasun erottelua enää tapahdu.

tästä syystä PSA-generaattorit on aina suunniteltu kahdella tai useammalla adsorptiopylväällä. Yksi kolonni erottaa aktiivisesti kaasua, kun taas toinen on regeneroitu kuljettamalla erittäin puhdasta typpeä sen läpi, jotta happi poistuisi ja se poistuisi jätekaasuna. Generaattori vaihtaa pylväiden välillä noin 60 sekunnin välein. Tarve vaihtaa kahden adsorptiokolonnin välillä johtaa useiden automaattisten säätöventtiilien tarpeeseen, mikä lisää huomattavasti yksikön mahdollisia vikakohtia. Lisäksi typen puskurisäiliö on yleensä tarpeen varmistaa tasainen paine ja virtaus aikana siirtyminen kahden adsorptio sarakkeet.

Tarvitsenko ilmankuivainta tai muuta erityissuodatusta ilmansaantiini?

Kalvojen Erottaminen: Jokainen generaattori sisältää in-line-suodatuksen hiukkasten, nestemäisen veden ja hiilivetyjen poistamiseksi ilmavirrasta ennen siirtämistä erotuskalvolle. Air Products Prism® membranes ECS käyttää on suunniteltu suodattamaan vesihöyryä, jolloin jäähdytys – tai kuivausaineen kuivausrumpu ei ole tarpeen.
paineenvaihtelu-adsorptio (PSA): PSA-yksiköt sisältävät tyypillisesti myös hiukkasten in-line-suodatuksen ja siirtävät yli-hiilivetyjä lähtöilmajohdossaan CMS-materiaalin suojaamiseksi. Toisin kuin Air Products PRISM® membranes, PSA-yksiköiden CMS-materiaaliin voi kuitenkin vaikuttaa haitallisesti vesi / vesihöyry kaasulähteessä. CMS-materiaali adsorboi myös vesihöyryä, mikä vähentää erotusprosessin tehokkuutta ja johtaa alhaisempaan typen puhtauteen.

lisäksi, jos vettä kulkeutuu tai adsorptiosäiliöissä tapahtuu kondensoitumista, CMS-materiaali voi vaurioitua. Nestemäinen vesi voi johtaa CMS-materiaalin kanavointiin, mikä johtaa väärään ilmavirtaukseen sängyn läpi ja vähentää tuotantoa. Joissakin tapauksissa CMS voi olla korjauskelvottomasti vaurioitunut, ja se tarvitsee täydellisen korvaamisen. Tästä syystä PSA-generaattorit vaativat aina jäähdytetyn ilmankuivaimen sisääntulokaasuvirtaan, mikä johtaa toiseen mahdolliseen vikapisteeseen ja lisääntyneeseen sähkönkulutukseen.

onko näiden kahden typentuotantomenetelmän koossa/painossa/jalanjäljessä eroja?

Kalvojen Erottaminen: Koska kalvo erottaminen tekniikka vaatii niin vähän liikkuvia osia, ECS on voinut insinööri sen järjestelmien on pienin jalanjälki typen generaattorit tällä hetkellä markkinoilla. Lisäksi ECS käyttää täyttö-ja puhdistusmenetelmää sammuttaakseen sprinklerijärjestelmät, poistaen typen varastoinnin/puskurisäiliön tarpeen, vähentäen edelleen laitteiden jalanjälkeä ja tarjoamalla merkittäviä säästöjä sekä materiaali-ja työvoimakustannuksia.
paine Swing adsorptio (PSA): PSA-lähestymistavan vaatimat lisäohjaimet, venttiilit, adsorptiovuoteet, kylmäkuivain ja typen puskurisäiliö johtavat huomattavasti raskaampiin ja kookkaampiin laitteisiin. Tämä johtaa korkeampiin asennuskustannuksiin ja suurempiin tilavaatimuksiin asennuspaikalla.

mikä on laitteiden odotettu käyttöikä ja mitkä ovat korjauskustannukset?

kalvojen erottelu: kuten minkä tahansa muun myydyn tuotteen, typpikalvojen valmistajia on useita, osa tuottaa laadukkaan tuotteen ja osa arvovalinnan. ECS on alusta lähtien käyttänyt Air Products PRISM® – kalvoja, jotka edustavat korkeinta saatavilla olevaa teknologiaa. Air Products keksi typen kalvo erottaminen tekniikka 1970-luvulla ja on edelleen parantaa sitä.

tällä hetkellä niiden kalvot on suunniteltu kahdenkymmenen (20) vuoden eliniäksi 100%: n käyttöjaksolla (palontorjuntateollisuudessa käytämme kalvoa enintään 10%: n käyttöjaksolla). Kustannukset korvata kalvo on enintään 25% kustannuksista typen generaattori. Lisäksi typpikalvon korvaamiseen kentällä liittyvä työ on vähäistä, ja se voidaan suorittaa tunnin kuluessa sprinkleriasettimella, jotta yksikkö saadaan takaisin vauhtiin ja palontorjuntajärjestelmä takaisin käyttöön.
paine Swing adsorptio (PSA): useimmat PSA valmistajat raportoivat, että CMS-materiaalin tyypillinen käyttöikä on 20+ vuotta, jos asianmukainen huolto ja ilmansuodatus suoritetaan. Ei ole kuitenkaan selvää, voiko paikan päällä oleva henkilöstö suorittaa CMS: n vaihdon vai vaatiiko se valmistajan edustajan suorittamaan vaihdon. Työhön kuuluisi kahden adsorptiopylvään purkaminen, vanhan CMS-materiaalin poistaminen ja kolonnien uudelleenpakkaaminen alkuperäisiin eritelmiin uudella CMS-materiaalilla.

uudelleenpakatut kolonnit olisi tämän jälkeen testattava kaasun asianmukaisen erottelun varmistamiseksi. Tämä on työvoimavaltainen harjoitus, joka on suoritettava, kun yksikkö on poissa käytöstä, mikä johtaa valvontakaasun menetykseen kuiva-ja preaction-palosprinklerijärjestelmiin. CMS-materiaalin lisäksi PSA-generaattoreiden monimutkaistuminen lisää laitteiden vikakohtia sekä säätölaitteissa että automatisoiduissa venttiileissä, jotka vaihtavat virtausta kahden adsorptiokolonnin välillä. Mikä tahansa vika näissä komponenteissa johtaisi järjestelmän pois käytöstä.

onko näiden kahden typpigeneraattorityypin välillä eroa tuotantonopeudessa tai kaasun puhtaudessa?

typen Erotuskalvot voivat tyypillisesti tuottaa typpeä purities jopa 99,5%, kun taas PSA typen generaattorit voivat saavuttaa purities jopa 99,9995%. Realistisesti näiden kahden potentiaalisen puhtauden erolla ei ole merkitystä sprinkleriteollisuudessa, jossa 98% typen puhtaudesta on tullut koko alan standardi korroosionsäätöön.

kuten ilmakompressoreissa, typpigeneraattoreita on monenlaisia malleja, joiden typentuotantonopeus vaihtelee. ECS on valikoima kahdeksan (8) typen generaattorit vastaamaan monenlaisia sovelluksia, yhdestä pieni kuiva putki järjestelmä laitos suojattu 25+ järjestelmät kaikki syötetään yhden typen generaattori. ECS ottaa huomioon sekä NFPA 13: n että NFPA 25: n sallitut vuotoasteet mitoitettaessa generaattoreita varmistaakseen, että ne pysyvät aina järjestelmän kysynnän tasalla.