Как работает генератор азота: технология PSA против мембранного разделения

Как работает генератор азота: технология PSA против мембранного разделения

98
0

Поскольку генераторы азота становятся стандартным подходом к решению проблем коррозии в системах пожаротушения, часто возникают вопросы о том, как они работают и каковы преимущества различных конструкций, доступных на рынке. Советуем вам сайт компании nitrogen-generator.com.ua, здесь вы сможете купить генератор азота адсорбционного типа по выгодной цене!

В настоящее время в отрасли пожаротушения используются два основных типа генераторов азота: генераторы азотных мембранных сепараторов и генераторы адсорбции с переменным давлением (PSA). Некоторые часто задаваемые вопросы об этих двух типах генераторов рассматриваются ниже.

В1: Как работают генераторы PSA и разделительной мембраны? 

Хотя оба типа генераторов производят газообразный азот высокой чистоты из сжатого воздуха, они делают это двумя совершенно разными способами, что оказывает большое влияние на их конструкцию и обслуживание.

Мембранное разделение . Сердцем  генератора азота,  использующего технику мембранного разделения, является, что неудивительно, мембранный сепаратор. Мембранный сепаратор состоит из тысяч полых волокон, через которые проходит сжатый воздух. Стенки каждого волокна проницаемы для молекул газа, но некоторые газы могут проходить через них легче, чем другие.

Эти «быстрые» газы, включая кислород, углекислый газ и водяной пар, проходят через стенки волокон и выбрасываются в атмосферу. «Медленный» газ, азот, проходит через стенку волокна гораздо медленнее, создавая поток азота высокой чистоты на выходе из мембраны. В мембранном сепараторе нет движущихся частей, просто управление давлением и расходом сжатого воздуха через мембрану приводит к образованию азота высокой чистоты.

Адсорбция при перепаде давления (PSA): в генераторах азота  PSA  используется материал углеродного молекулярного сита (CMS) для удаления кислорода из сжатого воздуха источника. Материал CMS состоит из пористого углерода с точно контролируемым размером пор. Когда сжатый воздух проходит через материал, молекулы кислорода адсорбируются в порах, в то время как более крупные молекулы азота могут проходить через выхлопной газ. В конце концов, CMS будет насыщаться молекулами кислорода, и разделение газа больше не будет происходить.

По этой причине генераторы PSA всегда спроектированы с двумя или более адсорбционными колоннами. Одна колонна активно отделяет газ, а другая регенерирует, пропуская через нее азот высокой чистоты, чтобы отделить кислород и отработать его как отработанный газ. Генератор переключается между двумя столбцами примерно каждые 60 секунд. Необходимость переключения между двумя адсорбционными колоннами приводит к необходимости использования нескольких автоматических регулирующих клапанов, что значительно увеличивает потенциальные точки отказа в установке. Кроме того, азотный буферный резервуар обычно требуется для обеспечения постоянного давления и скорости потока во время переключения между двумя адсорбционными колоннами.  

В2: Нужна ли мне осушитель воздуха или какая-либо другая специальная фильтрация в моей системе подачи воздуха?

Мембранное разделение : каждый генератор имеет встроенную фильтрацию для удаления твердых частиц, жидкой воды и переноса углеводородов из воздушного потока перед входом в мембранный сепаратор. В Air Products PRISM использует мембранный сепаратор ® ECS предназначены для фильтрации паров воды, что исключает необходимость в охлажденном или влагопоглотителе вверх по течению блока.

Адсорбция при перепаде давления (PSA): блоки PSA также обычно включают поточную фильтрацию частиц и переносят избыточные углеводороды в линию подачи воздуха для защиты материала CMS. Однако, в отличие от мембранного сепаратора Air Products PRISM®, материал CMS в установках PSA может подвергаться неблагоприятному воздействию воды / водяного пара в источнике газа. Водяной пар также будет адсорбироваться материалом CMS, снижая эффективность процесса разделения и приводя к снижению чистоты азота.

Кроме того, в случае попадания воды или конденсации в адсорбционных резервуарах материал CMS может быть поврежден. Жидкая вода может привести к канализации материала CMS, что приведет к неправильному потоку воздуха через слой и снижению производительности. В некоторых случаях CMS может быть непоправимо поврежден, что требует полной замены. По этой причине генераторы PSA всегда будут нуждаться в сушилке с охлажденным воздухом на входящем потоке газа, что приведет к еще одной потенциальной точке отказа и увеличению потребления электроэнергии.

Q3: Есть ли различия в размере / весе / следе двух методов генерации азота?

Мембранное разделение: поскольку для технологии мембранного разделения требуется очень мало движущихся частей, ECS смогла спроектировать свои системы так, чтобы они занимали наименьшую площадь среди всех генераторов азота, имеющихся в настоящее время на рынке. Кроме того, ECS использует метод наполнения и продувки для инерции систем пожаротушения, что устраняет необходимость в резервуаре для хранения азота / буферном резервуаре, дополнительно сокращает занимаемую площадь оборудования и обеспечивает значительную экономию, а также затраты на установку материалов и рабочей силы.

Адсорбция при перепаде давления (PSA): дополнительные элементы управления, клапаны, адсорбционные слои, охлаждаемая сушилка и буферный резервуар с азотом, необходимые для подхода PSA, приводят к значительно более тяжелому и объемному оборудованию. Это приводит к более высоким затратам на установку и большим требованиям к месту установки.

НЕТ КОММЕНТАРИЕВ

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ