Hoe een stikstofgenerator werkt: PSA versus membraanscheidingstechnologie

Het gebruik van stikstofgas is de standaardmethode geworden om corrosie te voorkomen in dry pipe- en preaction sprinklersystemen.

Door de aanwezigheid van zuurstof in de systeemleidingen te elimineren, worden corrosie en afzettingen tot een minimum beperkt. Dit helpt het risico op lekken te verminderen en voorkomt de vorming van obstructief materiaal, waardoor wordt gegarandeerd dat het systeem in geval van brand zal werken zoals ontworpen.

Hoewel op sommige kleine systemen stikstofcilinders zijn gebruikt als stikstofbron, beperkt de noodzaak om cilinders regelmatig te vervangen en het risico op valse trips als gevolg van verlies van drukbehoudgas de effectiviteit van deze aanpak. Integendeel, de installatie van stikstofgeneratoren als permanente stikstofbron is de voorkeursmethode geworden, zowel voor nieuwe als bestaande installaties.

Als het erop aankomttechnologie voor het genereren van stikstof,Er zijn twee primaire methoden om ter plaatse stikstofgas te produceren: stikstofscheidingsmembranen en druk-swing-adsorptie (PSA).

Hoewel elke aanpak zijn voor- en nadelen heeft, maken verschillende belangrijke voordelen de membraan{0}}gebaseerde generatoren van ECS tot de ideale keuze voor de sprinklerindustrie:

- Er zijn geen luchtdrogers nodig bij speciale inlaatluchtfiltratie
- Lager gewicht, kleinere geïnstalleerde voetafdruk
- Eenvoudig onderhoud/reparatie
- Lever industriestandaard 98% stikstof

Om de belangrijkste verschillen tussen de twee typen generatoren beter te begrijpen, moet u eerst begrijpen hoe ze stikstof produceren. Hoewel beide typen generatoren zeer zuiver stikstofgas uit perslucht produceren, doen ze dit op twee duidelijk verschillende manieren, wat een groot effect heeft op de manier waarop ze worden ontworpen en onderhouden.

Het hart van een stikstofgenerator die gebruik maakt van de membraanscheidingstechniek is, niet verrassend, het scheidingsmembraan. Het membraan bestaat uit duizenden holle vezels waar perslucht doorheen wordt geleid. De wanden van elke vezel zijn doorlaatbaar voor gasmoleculen, maar sommige gassen kunnen er gemakkelijker doorheen dan andere. Deze 'snelle' gassen, waaronder zuurstof, CO2 en waterdamp, passeren de vezelwanden en worden afgevoerd naar de atmosfeer. Het 'langzame' gas, stikstof, passeert veel langzamer door de vezelwand, waardoor bij de membraanuitlaat een zeer zuivere stikstofstroom ontstaat. Er zijn geen bewegende delen in het membraan; het simpelweg regelen van de druk en de stroomsnelheid van de perslucht door het membraan resulteert in een uiterst zuivere stikstofproductie.

Atmosferische lucht bestaat voor 78% uit stikstof en het PSA-proces maakt gebruik van CMS om deze stikstof uit de lucht te halen.

Het PSA-proces bestaat uit 2 vaten gevuld met moleculaire koolstofzeven en geactiveerd aluminiumoxide.

Schone perslucht wordt door één vat geleid en zuivere stikstof komt als productgas naar buiten.

Het uitlaatgas (zuurstof) wordt naar de atmosfeer afgevoerd. Na een korte productieduur, bij verzadiging van het moleculaire zeefbed, schakelt het proces de stikstofproductie over naar het andere bed door automatische kleppen, terwijl het verzadigde bed regeneratie kan ondergaan door drukverlaging en spoelen naar atmosferische druk.

Zo blijven er 2 vaten afwisselend in de stikstofproductie en -regeneratie circuleren, zodat er continu stikstofgas beschikbaar is voor uw proces.

Heb ik een luchtdroger of een andere speciale filtratie op mijn luchttoevoer nodig?

Membraanscheiding:Elke generator is voorzien van in-line-filtratie om deeltjes en vloeibaar water te verwijderen en koolwaterstoffen uit de luchtstroom te verwijderen voordat ze het scheidingsmembraan binnenkomen. De Air Products-membranen die ECS gebruikt, zijn ontworpen om waterdamp eruit te filteren, waardoor er geen koel- of adsorptiedroger vóór de unit nodig is.

Pressure Swing-adsorptie (PSA):PSA-eenheden beschikken doorgaans ook over in-line-filtratie van deeltjes en transporteren-koolwaterstoffen in hun bronluchtleiding om het CMS-materiaal te beschermen. In tegenstelling tot de PRISM®-membranen van Air Products kan het CMS-materiaal in PSA-units echter nadelig worden beïnvloed door water/waterdamp in de gasbron. Waterdamp zou ook worden geadsorbeerd door het CMS-materiaal, waardoor de efficiëntie van het scheidingsproces wordt verminderd en stikstof met een lagere zuiverheid ontstaat.

Bovendien kan het CMS-materiaal beschadigd raken als er water wordt overgedragen of als er condensatie optreedt in de adsorptietanks. Vloeibaar water kan resulteren in het kanaliseren van het CMS-materiaal, wat resulteert in een onjuiste luchtstroom door het bed en een verminderde productie. In sommige gevallen kan het CMS onherstelbaar beschadigd raken, waardoor volledige vervanging nodig is. Om deze reden zullen PSA-generatoren altijd een gekoelde luchtdroger nodig hebben op de inlaatgasstroom, wat resulteert in een nieuw potentieel punt van falen en een verhoogd elektriciteitsverbruik.

Zijn er verschillen in grootte/gewicht/voetafdruk van de twee methoden voor stikstofproductie?

Membraanscheiding:Omdat de membraanscheidingstechniek zo weinig bewegende delen vereist, is ECS erin geslaagd zijn systemen zo te ontwerpen dat ze de kleinste voetafdruk hebben van alle stikstofgeneratoren die momenteel op de markt zijn. Bovendien gebruikt ECS een vul- en zuiveringsmethode om de sprinklersystemen inert te maken, waardoor de noodzaak voor een stikstofopslag/buffertank wordt geëlimineerd, de voetafdruk van de apparatuur verder wordt verkleind en aanzienlijke besparingen en materiaal- en arbeidsinstallatiekosten worden gerealiseerd.

Pressure Swing-adsorptie (PSA):De extra bedieningselementen, kleppen, adsorptiebedden, koeldroger en stikstofbuffertank die nodig zijn voor de PSA-aanpak resulteren in aanzienlijk zwaardere en omvangrijkere apparatuur. Dit resulteert in hogere installatiekosten en grotere ruimtevereisten op het installatiepunt.

Wat is de verwachte levensduur van de apparatuur en wat zijn de daaruit voortvloeiende reparatiekosten?

Membraanscheiding:Net als elk ander product dat wordt verkocht, zijn er verschillende fabrikanten van stikstofmembranen; sommige produceren een product van hoge-kwaliteit en sommige produceren een voordelig alternatief. Sinds de oprichting heeft ECS PRISM®-membranen van Air Products gebruikt, die de hoogste kwaliteit van de beschikbare technologie vertegenwoordigen. Air Products heeft in de jaren zeventig de stikstofmembraanscheidingstechnologie uitgevonden en deze voortdurend verbeterd.

Momenteel zijn hun membranen ontworpen voor een levensverwachting van twintig (20) jaar bij een inschakelduur van 100% (in de brandbeveiligingsindustrie gebruiken we het membraan bij een inschakelduur van niet meer dan 10%). De kosten voor het vervangen van een membraan bedragen maximaal 25% van de kosten van de stikstofgenerator. Bovendien is de arbeid die betrokken is bij het vervangen van een stikstofmembraan in het veld minimaal en kan deze binnen een uur worden uitgevoerd door een sprinklermonteur om de unit weer operationeel te krijgen en het brandbeveiligingssysteem weer in gebruik te nemen.

Pressure Swing-adsorptie (PSA):De meeste PSA-fabrikanten melden dat het CMS-materiaal een typische levensduur van 20+ jaar heeft als het juiste onderhoud en luchtfiltratie worden uitgevoerd. Wat echter niet duidelijk is, is of vervanging van het CMS kan worden uitgevoerd door personeel ter plaatse of dat een vertegenwoordiger van de fabrikant de vervanging moet uitvoeren. De werkzaamheden omvatten de demontage van de twee adsorptiekolommen, het verwijderen van het oude CMS-materiaal en het opnieuw verpakken van de kolommen volgens de oorspronkelijke specificaties met nieuw CMS-materiaal.

De opnieuw gepakte kolommen moeten dan worden getest om er zeker van te zijn dat er een goede gasscheiding plaatsvindt. Dit is een arbeidsintensieve oefening- die moet worden uitgevoerd terwijl de eenheid buiten dienst is, wat resulteert in verlies van toezichthoudend gas naar de droge en preaction sprinklersystemen. Naast het CMS-materiaal voegt de extra complexiteit van PSA-generatoren extra storingspunten toe aan de apparatuur, zowel op de bedieningsapparatuur als op de geautomatiseerde kleppen die de stroom tussen de twee adsorptiekolommen schakelen. Elke storing in deze componenten zou ertoe leiden dat het systeem buiten gebruik raakt.

Is er een verschil in productiesnelheid of gaszuiverheid tussen de twee typen stikstofgeneratoren?

Stikstofscheidingsmembranen kunnen doorgaans stikstof produceren met een zuiverheid tot 99,5%, terwijl PSA-stikstofgeneratoren een zuiverheid tot 99,9995% kunnen bereiken. Realistisch gezien heeft het verschil in potentiële zuiverheid tussen de twee geen betekenis in de sprinklerindustrie, waar 98% stikstofzuiverheid de industrie-brede standaard voor corrosiebeheersing is geworden.

Net als bij luchtcompressoren zijn stikstofgeneratoren verkrijgbaar in een grote verscheidenheid aan modellen met verschillende stikstofproductiesnelheden. ECS heeft een assortiment van acht (8) stikstofgeneratoren voor een breed scala aan toepassingen, van een enkel klein droogpijpsysteem tot een faciliteit die wordt beschermd door 25+ systemen die allemaal worden gevoed door een enkele stikstofgenerator. ECS houdt bij het dimensioneren van zijn generatoren rekening met zowel de NFPA 13 als de NFPA 25 toegestane lekpercentages, om ervoor te zorgen dat ze altijd aan de systeemvraag kunnen voldoen.

Vraag een offerte aan

Naast de PSA-stikstofgenerator produceren we ook VPSA-zuurstofgeneratoren, PSA-zuurstofgeneratoren, opslagtanks, warmtewisselaars en andere producten. Heeft u interesse in psa stikstofsystemen of andere producten, stuur dan gerust een e-mail naarsales@gneeheatex.com. Wij zijn u graag van dienst.

Veelgestelde vragen

Wat is een PSA-stikstofgenerator?

PSA staat voor Pressure Swing Adsorptie. Het is een technologie waarmee voor professionele doeleinden stikstof of zuurstof kan worden gegenereerd. Ten eerste bevindt tank A zich in de adsorptiefase, terwijl tank B regenereert. In de tweede fase egaliseren beide vaten de druk ter voorbereiding op de omschakeling.

Wie is de fabrikant van de PSA-stikstofgenerator?

GNEE is een Chinese fabrikant van PSA-stikstofgasinstallaties. Welkom bij GNE. GNEE is de Chinese fabrikant van hoogwaardige-on-PSA-stikstofgasgeneratorinstallaties op locatie.

Wat is het verschil tussen PSA en membraanstikstofgenerator?

Membraantechnologie is ideaal voor toepassingen met een lage-zuiverheid, terwijl PSA-technologie stikstof met een hogere-zuiverheid kan produceren. Beide technologieën bieden kosten-effectieve en betrouwbare oplossingen voor de productie van stikstof in verschillende industrieën.

Wat is PSA bij vergassing?

Pressure Swing Adsorption (PSA) is een volledig ontwikkelde en gecommercialiseerde technologie voor gasscheiding die bestaat uit de selectieve adsorptie van een gas in een adsorberend materiaal. Dit materiaal heeft het vermogen om het gas selectief te adsorberen en te desorberen, afhankelijk van de werkdruk.

Wat is het werkingsprincipe van PSA?

Het principe van Pressure Swing Adsorption (PSA) -technologie
Bij drukwisseladsorptie adsorberen gespecialiseerde adsorberende materialen de gasmoleculen zoals zuurstof, kooldioxide, waterdamp en andere gassen onder hoge druk, met uitzondering van stikstof

Wat is de levensduur van een stikstofgenerator?

PSA-stikstofgeneratoren zijn doorgaans ontworpen met een levensduur van de apparatuur van 20 tot 25 jaar. Membraan-stikstofgeneratoren hebben bovendien een lange levensduur. De membranen van sommige fabrikanten kunnen tot 15 jaar meegaan voordat vervanging nodig is.

Wat is een PSA-generator?

PSA staat voor Pressure Swing Adsorptie. Het is een technologie waarmee voor professionele doeleinden stikstof of zuurstof kan worden gegenereerd. Ten eerste bevindt tank A zich in de adsorptiefase, terwijl tank B regenereert. In de tweede fase egaliseren beide vaten de druk ter voorbereiding op de omschakeling.

Hoe werkt het PSA-systeem?

Het drukwisseladsorptieproces (PSA) is gebaseerd op het fenomeen dat gassen onder hoge druk de neiging hebben om vast te zitten op vaste oppervlakken, dwz te worden "geadsorbeerd". Hoe hoger de druk, hoe meer gas wordt geadsorbeerd. Wanneer de druk wegvalt, komt het gas vrij of wordt het gedesorbeerd.