Zastosowanie gazu azotowego stało się standardową metodą zapobiegania korozji w suchych rurach i preaction fire sprinkler systems.
eliminując obecność tlenu w rurociągach systemu, korozja i tworzenie osadów są zminimalizowane. Pomaga to zmniejszyć ryzyko wycieków i zapobiega tworzeniu się materiału obturacyjnego, zapewniając tym samym, że system będzie działał zgodnie z projektem w przypadku pożaru.
chociaż butle z azotem były używane jako źródło azotu w niektórych małych systemach, potrzeba częstej wymiany butli i ryzyko fałszywych wycieków z powodu utraty ciśnienia gazu podtrzymującego ogranicza skuteczność tego podejścia. Zamiast tego, instalacja generatorów azotu jako stałego źródła azotu stała się preferowaną metodą, zarówno w przypadku nowych, jak i istniejących instalacji.
jeśli chodzi o technologię wytwarzania azotu, istnieją dwie podstawowe metody wytwarzania gazu azotowego na miejscu: membrany do separacji azotu i adsorpcja Zmiennociśnieniowa (PSA).
chociaż każde podejście ma swoje wady i zalety, kilka kluczowych korzyści sprawia, że generatory membranowe ECS są idealnym wyborem dla branży tryskaczy przeciwpożarowych:
– nie potrzebujesz osuszaczy powietrza na specjalnej filtracji powietrza zasilającego wlot
– mniejsza waga, mniejsza zainstalowana powierzchnia
– prosta konserwacja/naprawa
– Zapewnij standard przemysłowy 98% azotu
aby lepiej zrozumieć kluczowe różnice między tymi dwoma typami generatorów, musisz najpierw zrozumieć, w jaki sposób wytwarzają one azot. Podczas gdy oba Generatory typu wytwarzają ze sprężonego powietrza azot o wysokiej czystości, robią to na dwa wyraźnie różne sposoby, co ma duży wpływ na sposób ich projektowania i konserwacji.
separacja membranowa: sercem generatora azotu wykorzystującego technikę separacji membranowej jest, nic dziwnego, membrana separacyjna. Membrana składa się z tysięcy pustych włókien, przez które przepływa sprężone powietrze. Ściany każdego włókna są przepuszczalne dla cząsteczek gazu, ale niektóre gazy mogą przejść łatwiej niż inne. Te „szybkie” gazy, w tym tlen, CO2 i para wodna, przechodzą przez ściany włókien i są odprowadzane do atmosfery. „Powolny” Gaz, azot, przechodzi przez ściankę włókien znacznie wolniej, wytwarzając strumień azotu o wysokiej czystości na wylocie membrany. Nie ma ruchomych części do membrany, po prostu kontrolowanie ciśnienia i natężenia przepływu sprężonego powietrza przez membranę powoduje produkcję azotu o wysokiej czystości.
adsorpcja Zmiennociśnieniowa (PSA): generatory azotu PSA wykorzystują materiał sita molekularnego węgla (CMS) do usuwania tlenu ze źródła sprężonego powietrza. Materiał CMS składa się z porowatego węgla o precyzyjnie kontrolowanej wielkości porów. Gdy sprężone powietrze przechodzi przez materiał, cząsteczki tlenu są adsorbowane w porach, podczas gdy większe cząsteczki azotu mogą przejść do gazów spalinowych. Ostatecznie CMS zostanie nasycony cząsteczkami tlenu i separacja gazów nie będzie już występować.
z tego powodu Generatory PSA są zawsze zaprojektowane z dwiema lub więcej kolumnami adsorpcyjnymi. Jedna kolumna aktywnie oddziela gaz, podczas gdy druga jest regenerowana przez przepuszczanie przez nią azotu o wysokiej czystości, aby usunąć tlen i wydmuchać go jako gaz odlotowy. Generator przełącza się między dwiema kolumnami co około 60 sekund. Konieczność przełączania między dwiema kolumnami adsorpcyjnymi powoduje potrzebę stosowania wielu zautomatyzowanych zaworów regulacyjnych, znacznie zwiększając potencjalne punkty awarii w urządzeniu. Dodatkowo, zbiornik buforowy azotu jest zazwyczaj wymagane w celu zapewnienia stałego ciśnienia i natężenia przepływu podczas przełączania między dwoma kolumnami adsorpcji.
- Czy potrzebuję osuszacza powietrza lub innej specjalnej filtracji na moim dopływie powietrza?
- czy są jakieś różnice w rozmiarze/wadze/śladach obu metod wytwarzania azotu?
- jaka jest oczekiwana żywotność sprzętu i jaki jest wynikający z tego koszt naprawy?
- czy istnieje różnica w szybkości produkcji lub czystości gazu między dwoma typami generatorów azotu?
Czy potrzebuję osuszacza powietrza lub innej specjalnej filtracji na moim dopływie powietrza?
Separacja Membran: Każdy generator obejmuje filtrację liniową w celu usunięcia cząstek stałych, ciekłej wody i przeniesienia węglowodorów ze strumienia powietrza przed wejściem do membrany separacyjnej. Membrany Air Products PRISM ® ECS są przeznaczone do filtrowania pary wodnej, eliminując potrzebę stosowania osuszacza chłodniczego lub osuszacza w górę strumienia urządzenia.
adsorpcja Zmiennociśnieniowa (PSA): jednostki PSA zazwyczaj obejmują również filtrację cząstek stałych w linii i przenoszą węglowodory w ich źródłowym przewodzie powietrznym w celu ochrony materiału CMS. Jednak w przeciwieństwie do membran Air Products PRISM®, na materiał CMS w jednostkach PSA może niekorzystnie wpływać woda / para wodna w źródle gazu. Para wodna byłaby również adsorbowana przez materiał CMS, zmniejszając wydajność procesu separacji i powodując niższą czystość azotu.
Dodatkowo, jeśli w zbiornikach adsorpcyjnych występuje woda lub kondensacja, materiał CMS może zostać uszkodzony. Ciekła woda może prowadzić do kanalizacji materiału CMS, co skutkuje niewłaściwym przepływem powietrza przez złoże i zmniejszeniem produkcji. W niektórych przypadkach CMS może być nieodwracalnie uszkodzony, wymagając całkowitej wymiany. Z tego powodu Generatory PSA zawsze będą wymagały chłodniczego osuszacza powietrza na wlocie strumienia gazu, co spowoduje kolejny potencjalny punkt awarii i zwiększone zużycie energii elektrycznej.
czy są jakieś różnice w rozmiarze/wadze/śladach obu metod wytwarzania azotu?
Separacja Membran: Ponieważ technika separacji membranowej wymaga tak niewielkiej liczby ruchomych części, ECS jest w stanie zaprojektować swoje systemy tak, aby zajmowały najmniejsze miejsce spośród wszystkich generatorów azotu dostępnych obecnie na rynku. Ponadto ECS stosuje metodę napełniania i oczyszczania do inertowania systemów tryskaczowych przeciwpożarowych, eliminując potrzebę przechowywania azotu / zbiornika buforowego, dodatkowo zmniejszając powierzchnię sprzętu i zapewniając znaczne oszczędności oraz koszty instalacji materiałów i robocizny.
adsorpcja Zmiennociśnieniowa (PSA): Dodatkowe elementy sterujące, Zawory, łóżka adsorpcyjne, osuszacz chłodniczy i zbiornik buforowy azotu wymagane przez podejście PSA powodują znacznie cięższy i bardziej pojemny sprzęt. Skutkuje to wyższymi kosztami instalacji i większymi wymaganiami dotyczącymi przestrzeni w miejscu instalacji.
jaka jest oczekiwana żywotność sprzętu i jaki jest wynikający z tego koszt naprawy?
separacja membran: jak każdy inny sprzedawany produkt, istnieje kilku producentów membran azotowych, niektórzy produkują produkt wysokiej jakości,a niektórzy produkują opcję wartości. Od początku istnienia ECS stosuje membrany Air Products PRISM®, które reprezentują najwyższą jakość dostępnych technologii. Firma Air Products opracowała technologię separacji membran azotu w latach 70 – tych i nadal ją udoskonala.
obecnie ich membrany są zaprojektowane dla 20 (20) letniej żywotności przy 100% cyklu pracy (w branży ochrony przeciwpożarowej używamy membrany przy nie więcej niż 10% cyklu pracy). Koszt wymiany membrany to co najwyżej 25% kosztów generatora azotu. Co więcej, praca związana z wymianą membrany azotowej w terenie jest minimalna i może zostać wykonana w ciągu godziny przez montera tryskaczy przeciwpożarowych, aby przywrócić urządzenie do działania i system ochrony przeciwpożarowej z powrotem do eksploatacji.
adsorpcja Zmiennociśnieniowa (PSA): większość producentów PSA zgłasza, że materiał CMS ma typową żywotność ponad 20 lat, jeśli zostanie przeprowadzona właściwa konserwacja i filtracja powietrza. Nie jest jednak jasne, czy wymiana systemu CMS może być przeprowadzona przez personel na miejscu, czy też wymaga tego przedstawiciel producenta. Prace obejmowałyby demontaż dwóch kolumn adsorpcyjnych, usunięcie starego materiału CMS i przepakowanie kolumn do oryginalnych specyfikacji z nowym materiałem CMS.
przepakowane kolumny będą musiały zostać przetestowane w celu zapewnienia prawidłowego oddzielania gazu. Jest to pracochłonne ćwiczenie, które należy wykonać, gdy urządzenie jest nieczynne, co powoduje utratę gazu nadzorującego do suchych i preaction instalacji tryskaczowych przeciwpożarowych. Oprócz materiału CMS, dodatkowa złożoność generatorów PSA dodaje dodatkowe punkty awarii do sprzętu, zarówno w sprzęcie sterującym, jak i automatycznych zaworach, które przełączają przepływ między dwiema kolumnami adsorpcyjnymi. Każda awaria tych komponentów spowodowałaby wyłączenie systemu z eksploatacji.
czy istnieje różnica w szybkości produkcji lub czystości gazu między dwoma typami generatorów azotu?
membrany do separacji azotu mogą zazwyczaj wytwarzać azot o czystości do 99,5%, podczas gdy generatory azotu PSA mogą osiągnąć czystość do 99,9995%. Realistycznie różnica w potencjalnej czystości między nimi nie ma znaczenia w branży tryskaczy przeciwpożarowych, gdzie czystość azotu w 98% stała się standardem w branży kontroli korozji.
podobnie jak w przypadku sprężarek powietrza, generatory azotu są dostępne w wielu różnych modelach o różnym tempie produkcji azotu. ECS oferuje osiem (8) generatorów azotu do szerokiego zakresu zastosowań, od jednego małego systemu suchych rur po obiekt chroniony przez ponad 25 systemów zasilanych jednym generatorem azotu. ECS bierze pod uwagę zarówno NFPA 13, jak i NFPA 25 dopuszczalne wskaźniki wycieków przy doborze generatorów, aby zapewnić, że zawsze będą nadążać za zapotrzebowaniem systemu.