Ako funguje generátor dusíka: PSA vs. technológia oddeľovania membrán

Použitie plynného dusíka sa stalo štandardnou metódou prevencie korózie v suchých potrubiach a preventívnych hasiacich systémoch.

Elimináciou prítomnosti kyslíka v potrubí systému sa minimalizuje korózia a tvorba usadenín. Pomáha to zmierniť riziko netesností a zabraňuje tvorbe prekážajúceho materiálu, čím sa zabezpečí, že systém bude v prípade požiaru fungovať tak, ako bol navrhnutý.

Zatiaľ čo v niektorých malých systémoch sa ako zdroj dusíka používali tlakové fľaše s dusíkom, účinnosť tohto prístupu obmedzuje potreba často vymieňať tlakové fľaše a riziko nesprávneho vypnutia v dôsledku straty plynu na udržiavanie tlaku. Inštalácia generátorov dusíka ako trvalého zdroja dusíka sa skôr stala preferovanou metódou, a to ako pre nové, tak aj existujúce zariadenia.

Keď príde na radtechnológia výroby dusíka,existujú dva hlavné spôsoby výroby plynného dusíka na mieste: membrány na separáciu dusíka a adsorpcia s kolísaním tlaku (PSA).

Hoci každý prístup má svoje klady a zápory, niekoľko kľúčových výhod robí z membránových-generátorov ECS ideálnu voľbu pre priemysel hasiacich zariadení:

- Nepotrebujete sušiče vzduchu so špeciálnou filtráciou prívodného vzduchu
- Nižšia hmotnosť, menšia inštalovaná plocha
- Jednoduchá údržba/oprava
- Poskytnite priemyselný štandard 98 % dusíka

Aby ste lepšie pochopili kľúčové rozdiely medzi týmito dvoma typmi generátorov, musíte najprv pochopiť, ako produkujú dusík. Zatiaľ čo oba typy generátorov produkujú plynný dusík vysokej čistoty zo stlačeného vzduchu, robia to dvoma zreteľne odlišnými spôsobmi, čo má veľký vplyv na to, ako sú navrhnuté a udržiavané.

Srdcom generátora dusíka využívajúceho techniku ​​membránovej separácie je neprekvapivo separačná membrána. Membrána pozostáva z tisícok dutých vlákien, cez ktoré prechádza stlačený vzduch. Steny každého vlákna sú priepustné pre molekuly plynu, ale niektoré plyny môžu prechádzať ľahšie ako iné. Tieto „rýchle“ plyny, vrátane kyslíka, CO2 a vodnej pary, prechádzajú stenami vlákien a sú odvádzané do atmosféry. „Pomalý“ plyn, dusík, prechádza stenou vlákna oveľa pomalšie, pričom na výstupe membrány vytvára prúd dusíka s vysokou čistotou. Membrána nemá žiadne pohyblivé časti, jednoduché ovládanie tlaku a prietoku stlačeného vzduchu cez membránu vedie k produkcii dusíka vysokej čistoty.

Atmosférický vzduch obsahuje 78 % dusíka a proces PSA využíva CMS na extrakciu tohto dusíka zo vzduchu.

Proces PSA pozostáva z 2 nádob naplnených uhlíkovými molekulovými sitami a aktivovaným oxidom hlinitým.

Cez jednu nádobu prechádza čistý stlačený vzduch a ako produktový plyn vychádza čistý dusík.

Výfukové plyny (kyslík) sú odvádzané do atmosféry. Po krátkom trvaní generovania, po nasýtení lôžka molekulového sita, proces prepne generovanie dusíka do druhého lôžka pomocou automatických ventilov, pričom sa nasýtené lôžko podrobí regenerácii odtlakovaním a prečistením na atmosférický tlak.

Takto sa 2-nádoby striedavo cyklia pri výrobe a regenerácii dusíka, čím zaisťujú, že plynný dusík je nepretržite dostupný pre váš proces.

Potrebujem sušič vzduchu alebo inú špeciálnu filtráciu na prívod vzduchu?

Oddelenie membrány:Každý generátor obsahuje in{0}}filtráciu v potrubí na odstránenie častíc, kvapalnej vody a prenosu uhľovodíkov z prúdu vzduchu pred vstupom do separačnej membrány. Membrány Air Products, ktoré ECS používa, sú navrhnuté tak, aby odfiltrovali vodnú paru, čím sa eliminuje potreba chladiacej alebo sušiacej sušičky pred jednotkou.

Adsorpcia kolísania tlaku (PSA):Jednotky PSA tiež zvyčajne obsahujú-filtráciu častíc v potrubí a prenášajú-uhľovodíky v potrubí zdroja vzduchu na ochranu materiálu CMS. Na rozdiel od membrán Air Products PRISM® však môže byť materiál CMS v jednotkách PSA nepriaznivo ovplyvnený vodou/vodnou parou v zdroji plynu. Vodná para by bola tiež adsorbovaná materiálom CMS, čím by sa znížila účinnosť separačného procesu a výsledkom by bola nižšia čistota dusíka.

Okrem toho, ak dôjde k prenosu vody alebo ak dôjde ku kondenzácii v adsorpčných nádržiach, materiál CMS sa môže poškodiť. Kvapalná voda môže viesť k usmerňovaniu materiálu CMS, čo má za následok nesprávne prúdenie vzduchu cez lôžko a zníženú produkciu. V niektorých prípadoch môže byť CMS neopraviteľne poškodený, čo si vyžaduje kompletnú výmenu. Z tohto dôvodu budú generátory PSA vždy vyžadovať chladiaci sušič vzduchu na vstupnom prúde plynu, čo má za následok ďalší potenciálny bod zlyhania a zvýšenú spotrebu elektrickej energie.

Existujú nejaké rozdiely vo veľkosti/hmotnosti/stope týchto dvoch metód tvorby dusíka?

Oddelenie membrány:Keďže technika membránovej separácie vyžaduje tak málo pohyblivých častí, spoločnosť ECS dokázala skonštruovať svoje systémy tak, aby mali najmenšiu stopu zo všetkých generátorov dusíka, ktoré sú v súčasnosti na trhu. Okrem toho ECS používa metódu plnenia a preplachovania na inertizáciu požiarnych sprinklerových systémov, čím sa eliminuje potreba skladovania dusíka/vyrovnávacej nádrže, čo ďalej znižuje pôdorys zariadenia a poskytuje značné úspory a náklady na inštaláciu materiálu a práce.

Adsorpcia kolísania tlaku (PSA):Pridané ovládacie prvky, ventily, adsorpčné lôžka, chladiaca sušička a vyrovnávacia nádrž na dusík, ktoré vyžaduje prístup PSA, majú za následok výrazne ťažšie a objemnejšie zariadenia. To má za následok vyššie náklady na inštaláciu a väčšie nároky na priestor v mieste inštalácie.

Aká je predpokladaná životnosť zariadenia a aké sú výsledné náklady na opravu?

Oddelenie membrány:Ako každý iný predávaný produkt, aj dusíkových membrán existuje niekoľko výrobcov, niektorí vyrábajú -kvalitné produkty a iní ponúkajú cenovo dostupné produkty. ECS od svojho vzniku používa membrány Air Products PRISM®, ktoré predstavujú najvyššiu kvalitu dostupnej technológie. Spoločnosť Air Products vynašla technológiu separácie dusíkovou membránou v sedemdesiatych rokoch minulého storočia a neustále ju zdokonaľovala.

V súčasnosti sú ich membrány navrhnuté na dvadsať (20) ročnú životnosť pri 100 % záťažovom cykle (v priemysle požiarnej ochrany používame membránu pri maximálne 10 % záťažovom cykle). Náklady na výmenu membrány sú maximálne 25 % nákladov na generátor dusíka. Okrem toho práca spojená s výmenou dusíkovej membrány v teréne je minimálna a inštalatér protipožiarnych postrekovačov ju môže vykonať do jednej hodiny, aby sa jednotka opäť uviedla do prevádzky a systém protipožiarnej ochrany bol opäť v prevádzke.

Adsorpcia kolísania tlaku (PSA):Väčšina výrobcov PSA uvádza, že materiál CMS má typickú životnosť 20+ rokov, ak sa vykonáva správna údržba a filtrácia vzduchu. Nie je však jasné, či výmenu CMS môže vykonať personál na mieste, alebo či to vyžaduje, aby výmenu vykonal zástupca výrobcu. Práca by zahŕňala demontáž dvoch adsorpčných kolón, odstránenie starého materiálu CMS a opätovné zabalenie kolón podľa pôvodných špecifikácií novým materiálom CMS.

Opätovne naplnené kolóny by potom bolo potrebné otestovať, aby sa zabezpečilo, že dôjde k správnej separácii plynov. Toto je pracné- cvičenie, ktoré sa musí vykonať, keď je jednotka mimo prevádzky, čo vedie k strate kontrolného plynu v suchých a preventívnych hasiacich systémoch. Okrem materiálu CMS pridáva pridaná zložitosť generátorov PSA k zariadeniu ďalšie body zlyhania, a to ako na ovládacom zariadení, tak na automatických ventiloch, ktoré prepínajú prietok medzi dvoma adsorpčnými kolónami. Akákoľvek porucha týchto komponentov by mala za následok vyradenie systému z prevádzky.

Existuje rozdiel v rýchlosti výroby alebo čistote plynu medzi týmito dvoma typmi generátorov dusíka?

Membrány na separáciu dusíka môžu typicky produkovať dusík s čistotou až 99,5 %, zatiaľ čo generátory dusíka PSA môžu dosiahnuť čistotu až 99,9995 %. V skutočnosti nemá rozdiel v potenciálnej čistote medzi týmito dvoma typmi význam v priemysle hasiacich zariadení, kde sa 98 % čistota dusíka stala celoodvetvovým-štandardom kontroly korózie.

Rovnako ako vzduchové kompresory, generátory dusíka sa dodávajú v širokej škále modelov s rôznymi rýchlosťami produkcie dusíka. ECS má rad ôsmich (8) generátorov dusíka na splnenie širokého spektra aplikácií, od jedného malého suchého potrubného systému až po zariadenie chránené 25+ systémami, ktoré sú všetky napájané jedným generátorom dusíka. ECS pri dimenzovaní svojich generátorov zvažuje prípustné miery úniku NFPA 13 aj NFPA 25, aby sa zabezpečilo, že budú vždy držať krok s požiadavkami systému.

Vyžiadajte si cenovú ponuku

Okrem generátora dusíka PSA vyrábame aj generátory kyslíka VPSA, generátory kyslíka PSA, akumulačné nádrže, výmenníky tepla a ďalšie produkty. Ak máte záujem o psa dusík Systems alebo iné produkty, neváhajte a pošlite e-mail nasales@gneeheatex.com. Veľmi radi Vás obslúžime.

FAQ

Čo je generátor PSA dusíka?

PSA znamená adsorpciu tlakovým výkyvom. Ide o technológiu, ktorú možno použiť na výrobu dusíka alebo kyslíka na profesionálne účely. Po prvé, nádrž A je vo fáze adsorpcie, zatiaľ čo nádrž B sa regeneruje. V druhej fáze obe nádoby vyrovnávajú tlak, aby sa pripravili na prepnutie.

Kto je výrobcom generátora dusíka PSA?

GNEE je čínsky výrobca zariadení na výrobu dusíka PSA. Vitajte v GNEE. GNEE je čínsky výrobca vysoko-kvalitných závodov na výrobu-plynu PSA na mieste.

Aký je rozdiel medzi PSA a membránovým generátorom dusíka?

Membránová technológia je ideálna pre aplikácie s nízkou{0}}čistotou, zatiaľ čo technológia PSA dokáže produkovať-čistotu dusíka. Obe technológie ponúkajú nákladovo-efektívne a spoľahlivé riešenia na výrobu dusíka v rôznych priemyselných odvetviach.

Čo je PSA pri splyňovaní?

Adsorpcia pri kolísaní tlaku (PSA) je plne vyvinutá a komercializovaná technológia na separáciu plynov, ktorá pozostáva zo selektívnej adsorpcie plynu v adsorpčnom materiáli. Tento materiál má schopnosť selektívne adsorbovať a desorbovať plyn v závislosti od prevádzkového tlaku.

Aký je princíp fungovania PSA?

Princíp technológie adsorpcie kolísaním tlaku (PSA).
Pri adsorpcii s kolísaním tlaku adsorbujú špecializované adsorpčné materiály molekuly plynu, ako je kyslík, oxid uhličitý, vodná para a iné plyny pod vysokým tlakom s výnimkou dusíka.

Aká je životnosť generátora dusíka?

Generátory dusíka PSA sú zvyčajne navrhnuté so životným cyklom zariadenia 20 až 25 rokov. Membránové generátory dusíka majú tiež dlhú životnosť. Membrány niektorých výrobcov môžu vydržať až 15 rokov, kým je potrebná výmena.

Čo je generátor PSA?

PSA znamená adsorpciu tlakovým výkyvom. Ide o technológiu, ktorú možno použiť na výrobu dusíka alebo kyslíka na profesionálne účely. Po prvé, nádrž A je vo fáze adsorpcie, zatiaľ čo nádrž B sa regeneruje. V druhej fáze obe nádoby vyrovnávajú tlak, aby sa pripravili na prepnutie.

Ako funguje systém PSA?

Proces adsorpcie pri kolísaní tlaku (PSA) je založený na jave, že pri vysokom tlaku majú plyny tendenciu zachytávať sa na pevných povrchoch, tj byť „adsorbované“. Čím vyšší je tlak, tým viac plynu sa adsorbuje. Pri poklese tlaku sa plyn uvoľňuje alebo desorbuje.