Kako radi generator dušika: PSA naspram tehnologije odvajanja membrane

Korištenje plinovitog dušika postalo je standardna metoda sprječavanja korozije u suhim cijevima i protupožarnim sprinkler sustavima.

Eliminacijom prisutnosti kisika unutar cjevovoda sustava, korozija i stvaranje naslaga svedeni su na minimum. To pomaže u smanjenju rizika od curenja i sprječava stvaranje opstruktivnog materijala, čime se osigurava da će sustav raditi kako je predviđeno u slučaju požara.

Iako su se boce s dušikom koristile kao izvor dušika u nekim malim sustavima, potreba za čestom zamjenom boca i rizik od lažnih okidanja zbog gubitka plina za održavanje tlaka ograničavaju učinkovitost ovog pristupa. Umjesto toga, ugradnja generatora dušika kao trajnog izvora dušika postala je preferirana metoda, kako za nove tako i za postojeće instalacije.

Kad je riječ otehnologija proizvodnje dušika,postoje dvije primarne metode proizvodnje plinovitog dušika na licu mjesta: membrane za odvajanje dušika i adsorpcija uz promjenu tlaka (PSA).

Iako svaki pristup ima svoje prednosti i nedostatke, nekoliko ključnih prednosti čini ECS-ove membranske generatore idealnim izborom za industriju protupožarnih prskalica:

- Ne trebaju sušači zraka na posebnoj ulaznoj filtraciji dovodnog zraka
- Manja težina, manji instalirani otisak
- Jednostavno održavanje/popravak
- Osigurati industrijski standardni 98% dušik

Da biste bolje razumjeli ključne razlike između dvije vrste generatora, prvo morate razumjeti kako oni proizvode dušik. Dok obje vrste generatora proizvode dušik visoke čistoće iz komprimiranog zraka, oni to čine na dva izrazito različita načina, što ima veliki učinak na njihov dizajn i održavanje.

Srce generatora dušika koji koristi tehniku ​​membranske separacije je, što ne iznenađuje, separacijska membrana. Membrana se sastoji od tisuća šupljih vlakana kroz koja prolazi komprimirani zrak. Stijenke svakog vlakna su propusne za molekule plina, ali neki plinovi mogu lakše proći od drugih. Ovi 'brzi' plinovi, uključujući kisik, CO2 i vodenu paru, prolaze kroz stijenke vlakana i ispuštaju se u atmosferu. 'Spori' plin, dušik, prolazi kroz stijenku vlakana puno sporije, stvarajući struju dušika visoke čistoće na izlazu iz membrane. Nema pokretnih dijelova na membrani, jednostavno kontroliranje tlaka i protoka komprimiranog zraka kroz membranu rezultira proizvodnjom dušika visoke čistoće.

Atmosferski zrak sastoji se od 78% dušika, a PSA proces koristi CMS za izdvajanje ovog dušika iz zraka.

PSA proces sastoji se od 2 posude ispunjene ugljičnim molekularnim sitom i aktiviranim aluminijevim oksidom.

Čisti komprimirani zrak prolazi kroz jednu posudu, a čisti dušik izlazi kao proizvodni plin.

Ispušni plin (kisik) ispušta se u atmosferu. Nakon kratkog trajanja generiranja, nakon zasićenja sloja molekularnog sita, proces prebacuje generiranje dušika na drugi sloj pomoću automatskih ventila, istovremeno dopuštajući zasićenom sloju da prođe regeneraciju smanjenjem tlaka i pročišćavanjem na atmosferski tlak.

Tako 2-posude nastavljaju naizmjenično kružiti u proizvodnji i regeneraciji dušika osiguravajući da je dušik kontinuirano dostupan vašem procesu.

Trebam li sušilo zraka ili neku drugu posebnu filtraciju za dovod zraka?

Odvajanje membrane:Svaki generator uključuje linijsku filtraciju za uklanjanje čestica, tekuće vode i prijenosa ugljikovodika iz struje zraka prije ulaska u membranu za odvajanje. Membrane Air Products koje koristi ECS dizajnirane su za filtriranje vodene pare, eliminirajući potrebu za hladnjakom ili sušačem uzvodno od jedinice.

Adsorpcija promjene tlaka (PSA):PSA jedinice također obično uključuju linijsku filtraciju čestica i prenose prekomjerne ugljikovodike u izvornom zraku kako bi zaštitili CMS materijal. Međutim, za razliku od Air Products PRISM® membrana, na CMS materijal u PSA jedinicama može negativno utjecati voda/vodena para u izvoru plina. Vodenu paru također bi adsorbirao CMS materijal, smanjujući učinkovitost procesa odvajanja i rezultirajući dušikom niže čistoće.

Dodatno, ako ima vode koja se prenese ili ako dođe do kondenzacije u adsorpcijskim spremnicima, CMS materijal se može oštetiti. Tekuća voda može dovesti do kanaliziranja CMS materijala, što rezultira nepravilnim protokom zraka kroz sloj i smanjenom proizvodnjom. U nekim slučajevima, CMS može biti nepopravljivo oštećen, pa je potrebna potpuna zamjena. Iz tog razloga, PSA generatori će uvijek zahtijevati rashlađeni sušač zraka na ulaznoj struji plina, što će rezultirati drugom potencijalnom točkom kvara i povećanom potrošnjom električne energije.

Postoje li razlike u veličini/težini/otisku dviju metoda proizvodnje dušika?

Odvajanje membrane:Budući da tehnika odvajanja membrane zahtijeva tako malo pokretnih dijelova, ECS je uspio konstruirati svoje sustave tako da imaju najmanji otisak od svih generatora dušika koji su trenutno na tržištu. Dodatno, ECS koristi metodu punjenja i pročišćavanja za inerciju protupožarnih sprinkler sustava, eliminirajući potrebu za spremištem/međuspremnikom dušika, dodatno smanjujući otisak opreme i osiguravajući značajne uštede i troškove ugradnje materijala i rada.

Adsorpcija promjene tlaka (PSA):Dodane kontrole, ventili, adsorpcijski slojevi, rashladni sušač i međuspremnik dušika koje zahtijeva pristup PSA rezultiraju znatno težom i glomaznijom opremom. To rezultira višim troškovima instalacije i većim zahtjevima za prostorom na mjestu instalacije.

Koliki je očekivani životni vijek opreme i koji je rezultirajući trošak popravka?

Odvajanje membrane:Kao i svaki drugi prodani proizvod, postoji nekoliko proizvođača dušičnih membrana, neki proizvode visokokvalitetne proizvode, a neki proizvode vrijednu opciju. Od svog osnutka ECS koristi Air Products PRISM® membrane koje predstavljaju najvišu kvalitetu dostupne tehnologije. Air Products je izumio tehnologiju odvajanja dušične membrane 1970-ih i nastavio ju je poboljšavati.

Trenutno su njihove membrane dizajnirane za očekivani životni vijek od dvadeset (20) godina pri radnom ciklusu od 100% (u industriji zaštite od požara koristimo membranu pri radnom ciklusu od najviše 10%). Trošak zamjene membrane iznosi najviše 25% cijene generatora dušika. Nadalje, rad uključen u zamjenu dušične membrane na terenu je minimalan i može ga obaviti monter protupožarnih prskalica u roku od jednog sata kako bi se jedinica vratila u pogon i sustav za zaštitu od požara ponovno u funkciji.

Adsorpcija promjene tlaka (PSA):Većina proizvođača PSA izvješćuje da CMS materijal ima uobičajeni životni vijek od 20+ godina ako se provodi pravilno održavanje i filtracija zraka. Međutim, ono što nije jasno jest može li zamjenu CMS-a izvršiti osoblje na licu mjesta ili je za zamjenu potreban predstavnik proizvođača. Rad bi uključivao rastavljanje dviju adsorpcijskih kolona, ​​uklanjanje starog CMS materijala i ponovno pakiranje kolona prema izvornim specifikacijama s novim CMS materijalom.

Prepakirane kolone tada bi trebalo ispitati kako bi se osiguralo pravilno odvajanje plina. Ovo je radno intenzivna vježba koja se mora izvoditi dok jedinica nije u funkciji, što rezultira gubitkom nadzornog plina u sustavima suhih i protupožarnih sprinkler sustava. Uz CMS materijal, dodatna složenost PSA generatora dodaje dodatne točke kvara na opremi, kako na upravljačkoj opremi tako i na automatiziranim ventilima koji prebacuju protok između dvije adsorpcijske kolone. Svaki kvar na ovim komponentama rezultirao bi prestankom rada sustava.

Postoji li razlika u stopi proizvodnje ili čistoći plina između dvije vrste generatora dušika?

Membrane za odvajanje dušika obično mogu proizvesti dušik čistoće do 99,5%, dok PSA generatori dušika mogu postići čistoću do 99,9995%. Realno, razlika u potencijalnoj čistoći između to dvoje nema značaja u industriji protupožarnih prskalica, gdje je čistoća dušika od 98% postala industrijski standard za kontrolu korozije.

Kao i kod zračnih kompresora, generatori dušika dolaze u velikom broju modela s različitim stopama proizvodnje dušika. ECS ima niz od osam (8) generatora dušika koji zadovoljavaju širok raspon primjena, od jednog malog suhocijevnog sustava do objekta zaštićenog 25+ sustavima koji se napajaju iz jednog generatora dušika. ECS uzima u obzir dopuštene stope curenja prema NFPA 13 i NFPA 25 pri dimenzioniranju svojih generatora kako bi osigurao da će uvijek držati korak sa zahtjevima sustava.

Zatražite ponudu

Uz PSA generator dušika, također proizvodimo VPSA generatore kisika, PSA generatore kisika, skladišne ​​spremnike, izmjenjivače topline i druge proizvode. Ako ste zainteresirani za psa dušične sustave ili druge proizvode, slobodno pošaljite e-poštu nasales@gneeheatex.com. Vrlo rado ćemo vam poslužiti.

FAQ

Što je PSA generator dušika?

PSA je kratica za adsorpciju pri promjeni tlaka. To je tehnologija koja se može koristiti za proizvodnju dušika ili kisika u profesionalne svrhe. Prvo, spremnik A je u fazi adsorpcije dok se spremnik B regenerira. U drugom stupnju obje posude izjednačavaju tlak kako bi se pripremile za promjenu.

Tko je proizvođač PSA generatora dušika?

GNEE je kineski proizvođač PSA dušičnih plinskih postrojenja. Dobrodošli u GNEE. GNEE je kineski proizvođač visokokvalitetnih PSA postrojenja za generator dušika na licu mjesta.

Koja je razlika između PSA i membranskog generatora dušika?

Membranska tehnologija je idealna za aplikacije niske čistoće, dok PSA tehnologija može proizvesti dušik više čistoće. Obje tehnologije nude ekonomična i pouzdana rješenja za proizvodnju dušika u raznim industrijama.

Što je PSA u plinofikaciji?

Adsorpcija uz promjenu tlaka (PSA) potpuno je razvijena i komercijalizirana tehnologija za odvajanje plina koja se sastoji od selektivne adsorpcije plina u adsorbirajućem materijalu. Ovaj materijal ima sposobnost selektivne adsorpcije i desorpcije plina ovisno o radnom tlaku.

Koji je princip rada PSA?

Načelo tehnologije adsorpcije uz promjenu tlaka (PSA).
U adsorpciji s promjenama tlaka, specijalizirani adsorpcijski materijali adsorbiraju molekule plina kao što su kisik, ugljični dioksid, vodena para i drugi plinovi pod visokim tlakom s izuzetkom dušika

Koliki je životni vijek generatora dušika?

PSA generatori dušika obično su projektirani s životnim ciklusom opreme od 20 do 25 godina. Membranski generatori dušika također imaju dug životni ciklus. Membrane nekih proizvođača mogu trajati i do 15 godina prije nego što je potrebna zamjena.

Što je PSA generator?

PSA je kratica za adsorpciju pri promjeni tlaka. To je tehnologija koja se može koristiti za proizvodnju dušika ili kisika u profesionalne svrhe. Prvo, spremnik A je u fazi adsorpcije dok se spremnik B regenerira. U drugom stupnju obje posude izjednačavaju tlak kako bi se pripremile za promjenu.

Kako funkcionira PSA sustav?

Proces adsorpcije uz promjenu tlaka (PSA) temelji se na pojavi da pod visokim tlakom plinovi nastoje biti zarobljeni na čvrstim površinama, tj. biti "adsorbirani". Što je veći tlak, to se više plina adsorbira. Kada tlak padne, plin se oslobađa, odnosno desorbira.