Hvordan en nitrogengenerator fungerer: PSA vs. membranseparasjonsteknologi

Bruken av nitrogengass har blitt standardmetoden for å forhindre korrosjon i tørre rør og brannsprinkleranlegg.

Ved å eliminere tilstedeværelsen av oksygen i systemrørene, minimeres korrosjon og avleiring. Dette bidrar til å redusere risikoen for lekkasjer og forhindrer dannelse av hindrende materiale, og sikrer dermed at systemet vil fungere som designet i tilfelle brann.

Mens nitrogenflasker har blitt brukt som kilde til nitrogen på enkelte små systemer, begrenser behovet for hyppig utskifting av sylindere og risikoen for falske snubler på grunn av tap av trykkvedlikeholdsgass effektiviteten til denne tilnærmingen. Snarere har installasjon av nitrogengeneratorer som permanent nitrogenkilde blitt den foretrukne metoden, både for nye og eksisterende installasjoner.

Når det gjeldernitrogengenereringsteknologi,det er to primære metoder for å produsere nitrogengass på stedet: Nitrogenseparasjonsmembraner og Pressure Swing Adsorption (PSA).

Selv om hver tilnærming har sine fordeler og ulemper, gjør flere viktige fordeler ECS sine membranbaserte-generatorer til det ideelle valget for brannsprinklerindustrien:

- Trenger ikke lufttørkere på spesiell inntaksluftfiltrering
- Lavere vekt, mindre installert fotavtrykk
- Enkelt vedlikehold/reparasjon
- Gi industristandard 98 % nitrogen

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

Hjertet i en nitrogengenerator som bruker membranseparasjonsteknikken er, ikke overraskende, separasjonsmembranen. Membranen består av tusenvis av hule fibre som trykkluft føres gjennom. Veggene til hver fiber er permeable for gassmolekyler, men noen gasser kan passere lettere gjennom enn andre. Disse "raske" gassene, inkludert oksygen, CO2 og vanndamp, passerer gjennom fiberveggene og tømmes ut i atmosfæren. Den "langsomme" 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 trykket og strømningshastigheten til trykkluft gjennom membranen resulterer i høy ren nitrogenproduksjon.

Atmosfærisk luft består av 78 % nitrogen og PSA-prosessen bruker CMS for å trekke ut dette nitrogenet fra luft.

PSA-prosessen består av 2 kar fylt med karbonmolekylsikter og aktivert alumina.

Ren trykkluft føres gjennom ett kar og ren nitrogen kommer ut som produktgass.

Eksosgassen (oksygen) ventileres til atmosfæren. Etter en kort generasjonsvarighet, ved metning av molekylsiktsengen, bytter prosessen nitrogengenerering til det andre sjiktet ved hjelp av automatiske ventiler, mens det tillater det mettede sjiktet å gjennomgå regenerering ved trykkavlastning og spyling til atmosfærisk trykk.

Dermed fortsetter 2-fartøyer å sykle vekselvis i nitrogenproduksjon og regenerering, og sikrer at nitrogengass kontinuerlig er tilgjengelig for prosessen din.

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

Membranseparasjon:Hver generator inkluderer -linjefiltrering for å fjerne partikkelformig, flytende vann og overføre hydrokarboner fra luftstrømmen før den kommer inn i separasjonsmembranen. Air Products-membranene som ECS bruker er designet for å filtrere ut vanndamp, og eliminerer behovet for en kjøle- eller tørketørker oppstrøms for enheten.

Pressure Swing Adsorption (PSA):PSA-enheter inkluderer vanligvis-linjefiltrering av partikler og overfører-hydrokarboner i kildeluftledningen for å beskytte CMS-materialet. Men i motsetning til Air Products PRISM®-membraner, kan CMS-materialet i PSA-enheter bli negativt påvirket av vann/vanndamp i gasskilden. Vanndamp vil også bli adsorbert av CMS-materialet, noe som reduserer effektiviteten til separasjonsprosessen og resulterer i nitrogen med lavere renhet.

I tillegg, hvis det er overført vann eller hvis det oppstår kondens i adsorpsjonstankene, kan CMS-materialet bli skadet. Flytende vann kan føre til 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 kjølt lufttørker på innløpsgasstrømmen, noe som resulterer i et annet potensielt feilpunkt og økt elektrisk forbruk.

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

Membranseparasjon:Siden membranseparasjonsteknikken krever så få bevegelige deler, har ECS vært i stand til å konstruere systemene sine til å ha det minste fotavtrykket av alle nitrogengeneratorer på markedet. I tillegg bruker ECS en fylle- og rensemetode for å inertere brannsprinklersystemene, noe som eliminerer behovet for en nitrogenlagrings-/buffertank, reduserer utstyrets fotavtrykk ytterligere, og gir betydelige besparelser og kostnader for installasjon av materialer og arbeidskraft.

Pressure Swing Adsorption (PSA):De ekstra kontrollene, ventilene, adsorpsjonssengene, den nedkjølte tørketrommelen og nitrogenbuffertanken som kreves av PSA-tilnærmingen, resulterer i betydelig tyngre og bulkere utstyr. Dette resulterer i høyere installasjonskostnader og større plassbehov på monteringspunktet.

Hva er forventet levetid for utstyret, og hva er kostnaden for å reparere det?

Membranseparasjon:Som alle andre produkter som selges, finnes det flere produsenter av nitrogenmembraner, noen produserer et høy-kvalitetsprodukt, og noen produserer et verdialternativ. Siden oppstarten har ECS brukt Air Products PRISM®-membraner som representerer den høyeste kvaliteten på tilgjengelig teknologi. Air Products oppfant nitrogenmembranseparasjonsteknologi på 1970-tallet og har fortsatt å forbedre den.

Foreløpig er membranene deres designet for en forventet levetid på tjue (20) år ved en 100 % driftssyklus (i brannvernindustrien bruker vi membranen med ikke mer enn 10 % driftssyklus). Kostnaden for å erstatte en membran er på det meste 25 % av kostnaden for nitrogengeneratoren. Arbeidet som er involvert i å erstatte en nitrogenmembran i feltet er dessuten minimalt og kan utføres innen en time av en brannsprinklerinstallatør for å få enheten i gang igjen og brannvernsystemet tilbake i drift.

Pressure Swing Adsorption (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 om det krever en representant fra produsenten for å utføre utskiftingen. Arbeidet vil innebære demontering av de to adsorpsjonssøylene, fjerning av det gamle CMS-materialet og ompakking av kolonnene til originale spesifikasjoner med nytt CMS-materiale.

De ompakkede kolonnene må da testes for å sikre at det skjer riktig gasseparasjon. Dette er en-arbeidsintensiv øvelse som må utføres mens enheten er ute av drift, noe som resulterer i tap av overvåkingsgass til det tørre og preaction brannsprinkleranlegget. I tillegg til CMS-materialet, gir den ekstra kompleksiteten til PSA-generatorer ytterligere feilpunkter til utstyret, både på kontrollutstyret og de automatiserte ventilene som bytter strømning mellom de to adsorpsjonskolonnene. Enhver 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?

Nitrogenseparasjonsmembraner kan typisk produsere nitrogen med en renhet på opptil 99,5 %, mens PSA-nitrogengeneratorer kan oppnå renheter på opptil 99,9995 %. Realistisk sett har forskjellen i potensiell renhet mellom de to ingen betydning i brannsprinklerindustrien, der 98 % nitrogenrenhet har blitt industri-standarden for korrosjonskontroll.

Som med luftkompressorer, kommer nitrogengeneratorer i en lang rekke modeller med forskjellige nitrogenproduksjonshastigheter. ECS har en serie på åtte (8) nitrogengeneratorer for å møte et bredt spekter av bruksområder, 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 lekkasjehastigheter når de dimensjonerer sine generatorer for å sikre at de alltid vil holde tritt med systembehovet.

Be om et tilbud

I tillegg til PSA Nitrogen Generator, produserer vi også VPSA oksygengeneratorer, PSA oksygengeneratorer, lagertanker, varmevekslere og andre produkter. Hvis du er interessert i psa nitrogen Systems eller andre produkter, send gjerne en e-post tilsales@gneeheatex.com. Vi vil gjerne betjene deg.

FAQ

Hva er en PSA nitrogengenerator?

PSA står for trykksvingningsadsorpsjon. Det er en teknologi som kan brukes til å generere nitrogen eller oksygen til profesjonelle formål. For det første er tank A i adsorpsjonsfasen mens tank B regenererer. I det andre trinnet utjevner begge karene trykket for å forberede vekslingen.

Hvem er produsenten av PSA nitrogengenerator?

GNEE er Kina produsent av PSA Nitrogen Gas Plants. Velkommen til GNEE. GNEE er Kinas produsent av høy-kvalitet på-PSA Nitrogen Gas Generator Plants.

Hva er forskjellen mellom PSA og membran nitrogengenerator?

Membranteknologi er ideell for applikasjoner med lav-renhet, mens PSA-teknologi kan produsere nitrogen med høyere-renhet. Begge teknologiene tilbyr kostnadseffektive-og pålitelige løsninger for nitrogengenerering i ulike bransjer.

Hva er PSA ved gassifisering?

Pressure swing adsorption (PSA) er en fullt utviklet og kommersialisert teknologi for gassseparasjon som består av selektiv adsorpsjon av en gass i et adsorberende materiale. Dette materialet har kapasitet til å selektivt adsorbere og desorbere gassen avhengig av driftstrykket.

Hva er arbeidsprinsippet til PSA?

Prinsippet for trykksvingadsorpsjonsteknologi (PSA).
Ved trykksvingadsorpsjon adsorberer spesialiserte adsorberende materialer gassmolekylene som oksygen, karbondioksid, vanndamp og andre gasser under høyt trykk med unntak av nitrogen

Hva er levetiden til en nitrogengenerator?

PSA nitrogengeneratorer er vanligvis designet med en livssyklus på utstyret på 20 til 25 år. Membrannitrogengeneratorer har også en lang livssyklus. Noen produsenters membraner kan vare opptil 15 år før utskifting er nødvendig.

Hva er en PSA-generator?

PSA står for trykksvingningsadsorpsjon. Det er en teknologi som kan brukes til å generere nitrogen eller oksygen til profesjonelle formål. For det første er tank A i adsorpsjonsfasen mens tank B regenererer. I det andre trinnet utjevner begge karene trykket for å forberede vekslingen.

Hvordan fungerer PSA-systemet?

Press swing adsorption (PSA) prosessen er basert på fenomenet at under høyt trykk har gasser en tendens til å bli fanget på faste overflater, dvs. å bli "adsorbert". Jo høyere trykk, jo mer gass adsorberes. Når trykket faller, frigjøres gassen, eller desorberes.