Hvordan En Nitrogengenerator Fungerer:PSA vs Membranseparasjonsteknologi

bruken av nitrogengass har blitt standardmetoden for å forhindre korrosjon i tørre rør og preaction brann sprinkler systemer.

ved å eliminere tilstedeværelsen av oksygen i systemrørene, minimeres korrosjon og innskuddsdannelse. Dette bidrar til å redusere risikoen for lekkasjer og forhindrer dannelse av obstruktivt materiale, og sikrer dermed at systemet vil fungere som utformet i tilfelle brann.

mens nitrogenflasker har blitt brukt som kilde til nitrogen på noen små systemer, begrenser behovet for ofte å erstatte sylindere og risiko for falske turer på grunn av tap av trykkvedlikeholdsgass effektiviteten av denne tilnærmingen. I stedet har installasjonen av nitrogengeneratorer som en permanent nitrogenkilde blitt den foretrukne metoden, både for nye og eksisterende installasjoner.

når det gjelder nitrogengenereringsteknologi, er det to primære metoder for å produsere nitrogengass på stedet: Nitrogen Separasjonsmembraner og TRYKKSVINGADSORPSJON (PSA).

MENS hver tilnærming har sine fordeler og ulemper, gjør FLERE viktige fordeler ECS membranbaserte generatorer det ideelle valget for brannsprinklerindustrien:

– trenger ikke lufttørkere på spesiell innløpsluftfiltrering
– Lavere vekt, mindre installert fotavtrykk
– Enkelt Vedlikehold/Reparasjon
– Gi industristandard 98% nitrogen

for bedre å forstå de viktigste forskjellene mellom de to typer generatorer, må du først forstå hvordan de produserer nitrogen. Mens begge type generatorer produserer nitrogengass med høy renhet fra trykkluft, gjør de det på to forskjellige måter, noe som har stor effekt på hvordan de er designet og vedlikeholdt.

Membranseparasjon: hjertet av en nitrogengenerator ved Hjelp Av Membranseparasjonsteknikken er ikke overraskende separasjonsmembranen. Membranen består av tusenvis av hule fibre som trykkluft føres gjennom. Veggene i hver fiber er permeable for gassmolekyler, men noen gasser kan passere lettere enn andre. Disse ‘raske’ gassene, Inkludert Oksygen, CO2 og vanndamp, passerer gjennom fiberveggene og er utmattet til atmosfære. Den ‘sakte’ gassen, nitrogen, passerer gjennom fiberveggen mye langsommere, og produserer en nitrogenstrøm med høy renhet ved membranutløpet. Det er ingen bevegelige deler til membranen, bare å kontrollere trykk og strømningshastighet av trykkluft gjennom membranen resulterer i høy renhetsgrad nitrogen produksjon.
Trykk Swing Adsorpsjon (PSA): PSA nitrogen generatorer utnytte Karbon Molekylær Sil (CMS) materiale å stripe oksygen fra kilden komprimert luft. CMS-materiale består av porøst karbon med finstyrt porestørrelse. Når trykkluft passerer over materialet, adsorberes oksygenmolekyler inn i porene, mens de større nitrogenmolekylene kan passere gjennom til eksosgassen. TIL slutt VIL CMS bli mettet med oksygenmolekyler, og gasseparasjon vil ikke lenger forekomme.

AV denne grunn ER PSA-generatorer alltid utformet med to eller flere adsorpsjonskolonner. En kolonne separerer aktivt gass, mens den andre regenereres ved å sende nitrogen med høy renhet gjennom den for å fjerne oksygenet og eksos det som en avfallsgass. Generatoren bytter mellom de to kolonnene omtrent hvert 60. sekund. Behovet for å bytte mellom de to adsorpsjonskolonnene resulterer i behovet for flere automatiserte reguleringsventiler, noe som øker de potensielle feilpunktene i enheten. I tillegg er det vanligvis nødvendig med en nitrogenbuffertank for å sikre et konstant trykk og strømningshastighet under bytte mellom de to adsorpsjonskolonnene.

trenger jeg en lufttørker eller annen spesiell filtrering på lufttilførselen min?

Membranseparasjon: Hver generator inkluderer in-line filtrering for å fjerne partikler, flytende vann, og bære over hydrokarboner fra luftstrømmen før inn i separasjonsmembranen. Luftproduktene PRISME® membraner ECS bruker er designet for å filtrere ut vanndamp, noe som eliminerer behovet for en kjøle-eller tørkemiddeltørker oppstrømsstrøm av enheten.
Trykksvingadsorpsjon (PSA): PSA-enheter inkluderer også typisk in-line filtrering av partikler og bære over-hydrokarboner i deres kilde luftlinje for å beskytte CMS-materialet. I motsetning Til Luftprodukters PRISMEMEMBRANER kan IMIDLERTID CMS-materialet I PSA-enheter påvirkes negativt av vann/vanndamp i gasskilden. Vanndamp vil også bli adsorbert AV CMS-materialet, noe som reduserer effektiviteten av separasjonsprosessen og resulterer i nitrogen med lavere renhet.

I Tillegg, HVIS det er noen bære over vann eller hvis det oppstår kondens i adsorpsjonstankene, KAN CMS-materialet bli skadet. Flytende vann kan resultere I kanalisering AV CMS-materialet, noe som resulterer i feil luftstrøm gjennom sengen og redusert produksjon. I noen tilfeller KAN CMS bli uopprettelig skadet, og trenger fullstendig utskifting. AV DENNE grunn VIL PSA-generatorer alltid kreve en kjølet lufttørker på innløpsgasstrømmen, noe som resulterer i et annet potensielt feilpunkt og økt elektrisk forbruk.

Er det noen forskjeller i størrelse/vekt/fotavtrykk av de to metodene for nitrogengenerering?

Membranseparasjon: SIDEN membranseparasjonsteknikken krever så få bevegelige deler, HAR ECS vært i stand til å konstruere sine systemer for å ha det minste fotavtrykket av noen nitrogengeneratorer som er på markedet. I TILLEGG bruker ECS en fyllings-og rensemetode for å inere brannsprinklersystemene, eliminere behovet for en nitrogenlagrings – /buffertank, ytterligere redusere utstyrets fotavtrykk, og gi betydelige besparelser og material-og arbeidskraftinstallasjonskostnader.
Trykk Swing Adsorpsjon (PSA): Den ekstra kontroller, ventiler, adsorpsjon senger, nedkjølt tørketrommel og nitrogen buffer tank kreves AV PSA tilnærming resultere i betydelig tyngre og bulkier utstyr. Dette resulterer i høyere installasjonskostnader og større plassbehov ved installasjonspunktet.

hva er forventet levetid for utstyret, og hva er den resulterende kostnaden for å reparere?

Membranseparasjon: Som alle andre produkter som selges, er det flere produsenter av nitrogenmembraner, noen produserer et kvalitetsprodukt, og noen produserer et verdialternativ. SIDEN starten HAR ECS brukt Air Products PRISME® membraner som representerer den høyeste kvaliteten på tilgjengelig teknologi. Air Products oppfunnet nitrogen membran separasjon teknologi på 1970-tallet og har fortsatt å forbedre den.

for tiden er membranene designet for en forventet levetid på tjue (20) år ved en 100% driftssyklus (i brannvernindustrien bruker vi membranen på ikke mer enn en 10% driftssyklus). Kostnaden for å erstatte en membran er maksimalt 25% av kostnaden for nitrogengeneratoren. Videre er arbeidet som er involvert i å erstatte en nitrogenmembran i feltet minimal og kan utføres innen en time med en brannsprinklermontør for å få enheten tilbake i drift og brannbeskyttelsessystemet tilbake i drift.
Trykksvingadsorpsjon (PSA): DE FLESTE PSA-produsenter rapporterer AT CMS-materialet har en typisk levetid på 20 + år hvis riktig vedlikehold og luftfiltrering utføres. Det som imidlertid ikke er klart, er om utskifting AV CMS kan utføres av personell på stedet, eller hvis det krever en produsentens representant for å utføre utskiftningen. Arbeidet vil innebære demontering av de to adsorpsjonskolonnene, fjerning av det gamle CMS-materialet, og ompakking av kolonnene til originale spesifikasjoner med nytt CMS-materiale.

de ompakket kolonnene må da testes for å sikre riktig gasseparasjon. Dette er en arbeidsintensiv øvelse som må utføres mens enheten er ute av drift, noe som resulterer i tap av tilsynsgass til tørr-og preaction-brannsprinklersystemene. I TILLEGG TIL CMS-materialet legger DEN ekstra kompleksiteten TIL PSA-generatorer til flere feilpunkter på utstyret, både på kontrollutstyret og de automatiserte ventilene som bytter strømning mellom de to adsorpsjonskolonnene. Eventuelle feil i disse komponentene vil føre til at systemet går ut av drift.

er det forskjell i produksjonshastighet eller gassrenhet mellom de to typene nitrogengeneratorer?

Nitrogen Separasjonsmembraner kan typisk produsere nitrogen i renheter opp til 99,5%, MENS PSA nitrogengeneratorer kan oppnå renheter opp til 99,9995%. Realistisk har forskjellen i potensiell renhet mellom de to ingen betydning i brannsprinklerindustrien, hvor 98% nitrogenrenhet har blitt bransjens brede standard for korrosjonskontroll.

som med luftkompressorer kommer nitrogengeneratorer i en rekke modeller med forskjellige nitrogenproduksjonsrater. ECS har et utvalg av åtte (8) nitrogengeneratorer for å møte et bredt spekter av applikasjoner, fra et enkelt lite tørrrørsystem til et anlegg beskyttet av 25 + systemer som alle mates av en enkelt nitrogengenerator. ECS vurderer BÅDE NFPA 13 og NFPA 25 tillatte lekkasjefrekvenser ved dimensjonering av generatorene for å sikre at de alltid vil holde tritt med systembehovet.