Sådan fungerer en nitrogengenerator: PSA vs. membranseparationsteknologi

Brugen af ​​nitrogengas er blevet standardmetoden til at forhindre korrosion i tørre rør og præaktionsbrandsprinklersystemer.

Ved at eliminere tilstedeværelsen af ​​oxygen i systemets rørledninger minimeres korrosion og aflejringer. Dette hjælper med at mindske risikoen for lækager og forhindrer dannelsen af ​​obstruktivt materiale og sikrer derved, at systemet fungerer som designet i tilfælde af brand.

Mens nitrogencylindre er blevet brugt som kilde til nitrogen på nogle små systemer, begrænser behovet for hyppigt at udskifte flasker og risikoen for falske trips på grund af tab af trykvedligeholdelsesgas effektiviteten af ​​denne fremgangsmåde. Tværtimod er installationen af ​​kvælstofgeneratorer som en permanent kvælstofkilde blevet den foretrukne metode, både for nye og eksisterende installationer.

Når det kommer tilnitrogengenereringsteknologi,der er to primære metoder til at producere nitrogengas på stedet: nitrogenseparationsmembraner og tryksvingningsadsorption (PSA).

Mens hver tilgang har sine fordele og ulemper, gør adskillige vigtige fordele ECS' membranbaserede-generatorer til det ideelle valg til brandsprinklerindustrien:

- Behøver ikke lufttørrere på speciel indløbsluftfiltrering
- Lavere vægt, mindre installeret fodaftryk
- Enkel vedligeholdelse/reparation
- Giv industristandard 98 % nitrogen

For bedre at forstå de vigtigste forskelle mellem de to typer generatorer, skal du først forstå, hvordan de producerer nitrogen. Mens begge typer generatorer producerer nitrogengas af høj renhed fra trykluft, gør de det på to tydeligt forskellige måder, hvilket har en stor effekt på, hvordan de er designet og vedligeholdt.

Hjertet i en nitrogengenerator, der bruger Membran Separation-teknikken, er, ikke overraskende, separationsmembranen. Membranen består af tusindvis af hule fibre, som trykluft ledes igennem. Væggene i hver fiber er permeable for gasmolekyler, men nogle gasser kan passere lettere igennem end andre. Disse 'hurtige' gasser, inklusive ilt, CO2 og vanddamp, passerer gennem fibervæggene og udledes til atmosfæren. Den 'langsomme' gas, nitrogen, passerer gennem fibervæggen meget langsommere og producerer en nitrogenstrøm med høj renhed ved membranudløbet. Der er ingen bevægelige dele til membranen, blot at kontrollere trykket og strømningshastigheden af ​​komprimeret luft gennem membranen resulterer i høj renhed nitrogenproduktion.

Atmosfærisk luft består af 78 % nitrogen, og PSA-processen bruger CMS til at udvinde dette nitrogen fra luften.

PSA-processen består af 2 beholdere fyldt med kulstofmolekylsigter og aktiveret aluminiumoxid.

Ren trykluft ledes gennem den ene beholder, og rent nitrogen kommer ud som produktgas.

Udstødningsgassen (oxygen) udluftes til atmosfæren. Efter en kort generations varighed, efter mætning af molekylsigtelaget, skifter processen nitrogengenerering til det andet leje ved automatiske ventiler, mens det tillader det mættede leje at gennemgå regenerering ved trykaflastning og udrensning til atmosfærisk tryk.

Således fortsætter 2-fartøjer med at cykle skiftevis i nitrogenproduktion og -regenerering, hvilket sikrer, at nitrogengas er konstant tilgængelig for din proces.

Har jeg brug for en lufttørrer eller anden speciel filtrering på min luftforsyning?

Membranadskillelse:Hver generator omfatter-linjefiltrering for at fjerne partikelformigt, flydende vand og overføre kulbrinter fra luftstrømmen, før de kommer ind i separationsmembranen. Air Products-membranerne, som ECS bruger, er designet til at filtrere vanddamp fra, hvilket eliminerer behovet for en køle- eller tørretumbler opstrøms for enheden.

Pressure Swing Adsorption (PSA):PSA-enheder omfatter typisk også-ledningsfiltrering af partikler og overfører-kulbrinter i deres kildeluftledning for at beskytte CMS-materialet. Men i modsætning til Air Products PRISM®-membraner kan CMS-materialet i PSA-enheder blive negativt påvirket af vand/vanddamp i gaskilden. Vanddamp vil også blive adsorberet af CMS-materialet, hvilket reducerer effektiviteten af ​​separationsprocessen og resulterer i nitrogen med lavere renhed.

Derudover, hvis der er overført vand, eller hvis der opstår kondens i adsorptionstankene, kan CMS-materialet blive beskadiget. Flydende vand kan resultere i kanalisering af CMS-materialet, hvilket resulterer i forkert luftstrøm gennem sengen og reduceret produktion. I nogle tilfælde kan CMS'et blive uopretteligt beskadiget, og det kræver fuldstændig udskiftning. Af denne grund vil PSA-generatorer altid kræve en kølet lufttørrer på indløbsgasstrømmen, hvilket resulterer i endnu et potentielt fejlpunkt og øget elektrisk forbrug.

Er der nogen forskelle i størrelsen/vægten/fodaftrykket af de to metoder til kvælstofdannelse?

Membranadskillelse:Da membranseparationsteknikken kræver så få bevægelige dele, har ECS været i stand til at konstruere sine systemer til at have det mindste fodaftryk af nogen nitrogengeneratorer på markedet i øjeblikket. Derudover bruger ECS en påfyldnings- og udrensningsmetode til at inertere brandsprinklersystemerne, hvilket eliminerer behovet for en nitrogenopbevarings-/buffertank, hvilket yderligere reducerer udstyrets fodaftryk og giver betydelige besparelser og omkostninger til installation af materiale og arbejdskraft.

Pressure Swing Adsorption (PSA):De tilføjede kontroller, ventiler, adsorptionslejer, køletørrer og nitrogenbuffertank, der kræves af PSA-tilgangen, resulterer i væsentligt tungere og mere omfangsrigt udstyr. Dette resulterer i højere installationsomkostninger og større pladsbehov på installationsstedet.

Hvad er udstyrets forventede levetid, og hvad er de resulterende omkostninger til reparation?

Membranadskillelse:Som ethvert andet produkt, der sælges, er der adskillige producenter af nitrogenmembraner, nogle producerer et produkt af høj-kvalitet, og nogle producerer en værdimulighed. Siden starten har ECS brugt Air Products PRISM®-membraner, som repræsenterer den højeste kvalitet af tilgængelig teknologi. Air Products opfandt nitrogenmembranseparationsteknologi i 1970'erne og er fortsat med at forbedre den.

I øjeblikket er deres membraner designet til en forventet levetid på tyve (20) år ved en 100 % driftscyklus (i brandbeskyttelsesindustrien bruger vi membranen ved højst 10 % driftscyklus). Udgiften til at udskifte en membran er højst 25 % af prisen på kvælstofgeneratoren. Ydermere er det arbejde, der er involveret i at udskifte en nitrogenmembran i marken, minimalt og kan udføres inden for en time af en brandsprinklerinstallatør for at få enheden op at køre igen og brandsikringssystemet tilbage i drift.

Pressure Swing Adsorption (PSA):De fleste PSA-producenter rapporterer, at CMS-materialet har en typisk levetid på 20+ år, hvis der udføres korrekt vedligeholdelse og luftfiltrering. Det, der dog ikke er klart, er, om udskiftning af CMS kan udføres af personale på stedet, eller om det kræver en producents repræsentant at udføre udskiftningen. Arbejdet vil involvere adskillelse af de to adsorptionskolonner, fjernelse af det gamle CMS-materiale og ompakning af kolonnerne til originale specifikationer med nyt CMS-materiale.

De ompakkede kolonner skal derefter testes for at sikre, at der sker korrekt gasseparation. Dette er en arbejdsintensiv-øvelse, der skal udføres, mens enheden er ude af drift, hvilket resulterer i tab af overvågningsgas til de tørre og præaktionsbrandsprinklersystemer. Ud over CMS-materialet tilføjer den ekstra kompleksitet af PSA-generatorer yderligere fejlpunkter til udstyret, både på kontroludstyret og de automatiserede ventiler, der skifter flow mellem de to adsorptionskolonner. Enhver fejl i disse komponenter vil resultere i, at systemet går ud af drift.

Er der forskel i produktionshastighed eller gasrenhed mellem de to typer nitrogengeneratorer?

Nitrogenseparationsmembraner kan typisk producere nitrogen med en renhed på op til 99,5 %, mens PSA-nitrogengeneratorer kan opnå en renhed på op til 99,9995 %. Realistisk set har forskellen i potentiel renhed mellem de to ingen betydning i brandsprinklerindustrien, hvor 98 % nitrogenrenhed er blevet den branche-dækkende standard for korrosionskontrol.

Som med luftkompressorer kommer nitrogengeneratorer i en lang række modeller med forskellige nitrogenproduktionshastigheder. ECS har en række af otte (8) nitrogengeneratorer til at imødekomme en bred vifte af applikationer, fra et enkelt lille tørrørsystem til et anlæg beskyttet af 25+-systemer, der alle forsynes af en enkelt nitrogengenerator. ECS overvejer både NFPA 13 og NFPA 25 tilladte lækagerater, når de dimensionerer sine generatorer for at sikre, at de altid vil følge med systemefterspørgslen.

Anmod om et tilbud

Ud over PSA Nitrogen Generator producerer vi også VPSA Oxygen Generatorer, PSA Oxygen Generatorer, lagertanke, varmevekslere og andre produkter. Hvis du er interesseret i psa nitrogen Systems eller andre produkter, er du velkommen til at sende en mail tilsales@gneeheatex.com. Vi vil meget gerne servicere dig.

FAQ

Hvad er en PSA nitrogengenerator?

PSA står for tryksvingningsadsorption. Det er en teknologi, der kan bruges til at generere nitrogen eller ilt til professionelle formål. For det første er tank A i adsorptionsfasen, mens tank B regenererer. I det andet trin udligner begge beholdere trykket for at forberede skiftet.

Hvem er producenten af ​​PSA nitrogengenerator?

GNEE er Kina producent af PSA Nitrogen Gas Plants. Velkommen til GNEE. GNEE er Kinas producent af høj-kvalitet On-PSA nitrogengasgeneratoranlæg på stedet.

Hvad er forskellen mellem PSA og membran nitrogengenerator?

Membranteknologi er ideel til applikationer med lav-renhed, mens PSA-teknologi kan producere nitrogen med højere-renhed. Begge teknologier tilbyder omkostningseffektive og pålidelige løsninger til nitrogengenerering i forskellige industrier.

Hvad er PSA ved forgasning?

Pressure swing adsorption (PSA) er en fuldt udviklet og kommercialiseret teknologi til gasseparation, som består af selektiv adsorption af en gas i et adsorberende materiale. Dette materiale har kapacitet til selektivt at adsorbere og desorbere gassen afhængigt af driftstrykket.

Hvad er arbejdsprincippet for PSA?

Princippet om Pressure Swing Adsorption (PSA) teknologi
Ved tryksvingningsadsorption adsorberer specialiserede adsorberende materialer gasmolekylerne såsom oxygen, kuldioxid, vanddamp og andre gasser under højt tryk med undtagelse af nitrogen

Hvad er levetiden for en nitrogengenerator?

PSA nitrogengeneratorer er typisk designet med en udstyrs livscyklus på 20 til 25 år. Membran nitrogengeneratorer har også en lang livscyklus. Nogle producenters membraner kan holde op til 15 år, før udskiftning er påkrævet.

Hvad er en PSA-generator?

PSA står for tryksvingningsadsorption. Det er en teknologi, der kan bruges til at generere nitrogen eller ilt til professionelle formål. For det første er tank A i adsorptionsfasen, mens tank B regenererer. I det andet trin udligner begge beholdere trykket for at forberede skiftet.

Hvordan fungerer PSA-systemet?

Pressure swing adsorption (PSA) processen er baseret på det fænomen, at gasser under højt tryk har en tendens til at blive fanget på faste overflader, dvs. at blive "adsorberet". Jo højere tryk, jo mere gas adsorberes. Når trykket falder, frigives gassen eller desorberes.