窒素の発電機がいかに働くか:PSA対膜分離の技術

窒素のガスの使用は乾燥した管およびpreactionの火のスプリンクラーシステムの腐食を防ぐ標準的な方法になりました。

システム配管内の酸素の存在を排除することにより、腐食および堆積物の形成を最小限に抑えます。 これは漏出の危険を軽減するのを助け、それによりシステムが火の場合に設計されているように作動することを保障する妨害材料の形成を、防ぐ。

いくつかの小型システムでは窒素ボンベが窒素源として使用されてきましたが、シリンダーを頻繁に交換する必要性と、圧力維持ガスの損失に起因する誤ったトリップの危険性により、このアプローチの有効性が制限されています。 むしろ、恒久的な窒素源としての窒素発生器の設置は、新規および既存の設置の両方にとって好ましい方法となっている。

 窒素の発電機への私達のガイドから点検しなさい。

窒素生成技術に関しては、窒素ガスをオンサイトで製造するには、窒素分離膜と圧力スイング吸着(PSA)の二つの主要な方法があります。

それぞれのアプローチには長所と短所がありますが、いくつかの主な利点により、ECSの膜ベースの発電機は火災スプリンクラー業界にとって理想的な選:

-特別な入口の供給の空気ろ過
の空気ドライヤーを必要としないで下さい-より低い重量、より小さい設置済み足跡
-簡単な維持/修理
-業界標準98%窒素

を提供して下さいよりよく2つのタイプの発電機間の主相違を理解するためには、最初にそれらが窒素をいかに作り出すか理解しなければなりません。 両方のタイプの発電機は圧縮空気から高純度の窒素ガスを生成しますが、それらは2つの明確に異なる方法で生成され、設計および維持方法に大き

PSA vs膜

膜分離:膜分離技術を用いた窒素発生器の心臓部は、当然のことながら、分離膜です。 膜は圧縮空気が渡されるたくさんの空繊維から成っている。 各繊維の壁はガス分子に対して透過性であるが、いくつかのガスは他のものよりも容易に通過することができる。 酸素、CO2、水蒸気を含むこれらの「高速」ガスは、繊維壁を通過し、大気に排出されます。 “遅い”ガス、窒素は繊維の壁をはるかにゆっくり通り、膜の出口で高い純度窒素の流れを作り出す。 膜に可動部分がなく、膜を介して圧縮空気の圧力と流量を制御するだけで、高純度の窒素生産が得られます。
圧力振動吸着(PSA):PSA窒素の発電機は源の圧縮空気からの酸素を除去するのにカーボン分子篩(CMS)材料を利用します。 CMS材料は精巧に制御された気孔のサイズの多孔性カーボンから成っています。 圧縮空気が材料上を通過すると、酸素分子は細孔に吸着され、より大きな窒素分子は排気ガスに通過することができる。 最終的に、CMSは酸素分子で飽和し、ガス分離はもはや起こらない。

このため、PSA発電機は常に二つ以上の吸着カラムを備えて設計されています。 一方のカラムは積極的にガスを分離しており、他方のカラムは高純度窒素を通過させて酸素を除去し、廃ガスとして排出することによって再生 発電機はおよそ60秒毎に2つのコラムの間で転換する。 2つの吸着コラムの間の転換のための必要性は多数の自動化された制御弁のための必要性で起因し、単位の潜在的な失敗ポイントを非常に高める。 さらに、窒素の緩衝タンクは普通2つの吸着コラムの間の切換えの間に一定した圧力および流動度を保障するように要求されます。

私は私の空気供給に空気乾燥機やその他の特別なろ過が必要ですか?

膜分離: 各発電機は粒子、液体水を取除き、分離の膜に入る前に空気流れから炭化水素を引き継ぐためにインラインろ過を含んでいる。 空気プロダクトPRISM®の膜ECSの使用は単位の冷やされていたか乾燥性があるドライヤーの上流のための必要性を除去する水蒸気をろ過するように設
圧力スイング吸着(PSA):PSAユニットは、通常、微粒子のインライン濾過を含み、CMS材料を保護するために、それらの供給源エアラインに炭化水素を運ぶ。 但し、空気プロダクトPRISM®の膜とは違って、PSAの単位のCMS材料はガスの源の水/水蒸気によって不利に影響されることができる。 水蒸気はまた分離プロセスの効率を減らし、低純度窒素に終ってCMS材料によって吸着されます。

また、キャリーオーバー水があったり、吸着タンクに結露が発生したりすると、CMS材料が破損する可能性があります。 液体水はベッドおよび減らされた生産を通る不適当な気流に終ってCMS材料の運ぶことで、起因できます。 場合によっては、CMSは回復不能に損傷し、完全な交換が必要になることがあります。 従って、PSAの発電機は失敗および高められた電気消費の別の潜在的なポイントに終って入口のガスの流れの冷やされていた空気ドライヤーを、常に要

窒素生成の二つの方法のサイズ/重量/フットプリントに違いはありますか?

膜分離: 膜分離の技術がそう少数の可動部分を要求するので、ECSは市場のあらゆる窒素の発電機の最も小さい足跡があるためにシステムを設計できた。 さらに、ECSは窒素の貯蔵/緩衝タンクのための必要性を除去し、更に装置の足跡を減らし、そして重要な節約および材料および労働の設置費用を提供す
圧力スイング吸着(PSA): PSAのアプローチによって必要な加えられた制御、弁、吸着ベッド、冷やされていたドライヤーおよび窒素の緩衝タンクはかなりより重く、より嵩高装置で起因 これは取付けのポイントでより高い設置費用およびより大きい空き容量で起因する。

機器の期待寿命は何ですか、そしてその結果として修理にかかる費用は何ですか?

膜分離:販売されている他の製品と同様に、窒素膜のいくつかのメーカーがあり、いくつかは高品質の製品を生産し、いくつかは価値のあるオプションを 創業以来、ECSは最高品質の利用可能な技術を表すAir Products PRISM®膜を使用してきました。 エアプロダクツは1970年代に窒素膜分離技術を発明し、それを改善し続けてきました。

現在、それらの膜は20年の平均寿命を100%のデューティサイクルで設計されています(防火業界では、膜を10%以下のデューティサイクルで使用しています)。 膜を交換するためのコストは、窒素発生器のコストの最大25%である。 更に、分野の窒素の膜を取り替えることにかかわる労働は最低で、火のスプリンクラーフィッターによって単位をバックアップし、作動中および防火システ
圧力振動吸着(PSA):ほとんどのPSAの製造業者は適切な維持および空気ろ過が行われればCMS材料に20+年の典型的な寿命があることを報告します。 ただし、CMSの交換を現場の担当者が行うことができるかどうか、またはメーカーの担当者が交換を行う必要があるかどうかは明らかではありません。 この作業には、2つの吸着カラムの分解、古いCMS材料の除去、および新しいCMS材料による元の仕様へのカラムの再梱包が含まれます。

その後、適切なガス分離が行われていることを確認するために、再梱包されたカラムをテストする必要があります。 これは単位がサービスからある間、乾燥した、preactionの火のスプリンクラーシステムに監督のガスの損失に終って行われなければならない労働集約的な練習 CMS材料に加えて、PSAの発電機の加えられた複雑さは制御装置および2つの吸着コラム間の流れを転換する自動化された弁の装置に失敗の付加的なポ これらのコンポーネントに障害が発生すると、システムがサービス停止になります。

二つのタイプの窒素発生器の間で生産速度やガス純度に違いはありますか?

窒素分離膜は、典型的には99.5%までの純度で窒素を生成することができ、PSA窒素発生器は99.9995%までの純度を達成することができる。 現実的には、両者の潜在的な純度の違いは、98%の窒素純度が腐食制御の業界全体の標準となっている火災スプリンクラー業界では重要ではありません。

空気圧縮機と同様に、窒素発生器は窒素生産速度が異なる多種多様なモデルで提供されています。 ECSに単一の小さい乾燥した管システムからの25+システムによって保護される設備に広い応用範囲に、会う8つの(8つの)窒素の発電機の範囲がすべて ECSは、nfpa13とNFPA25の両方の許容リークレートを考慮して、発電機のサイズを決定し、システムの需要に常に対応するようにします。

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