כיצד פועל מחולל חנקן: PSA לעומת טכנולוגיית הפרדת ממברנה

השימוש בגז חנקן הפך לשיטה הסטנדרטית למניעת קורוזיה במערכות צנרת יבשה ו-preaction ספרינקלרים.

על ידי ביטול הנוכחות של חמצן בתוך צנרת המערכת, קורוזיה והיווצרות משקעים ממוזערים. זה עוזר להפחית את הסיכון לדליפות ומונע היווצרות של חומר חוסם, ובכך מבטיח שהמערכת תפעל כמתוכנן במקרה של שריפה.

בעוד בלוני חנקן שימשו כמקור לחנקן בחלק מהמערכות הקטנות, הצורך בהחלפת צילינדרים תכופות והסיכון לנסיעות שווא עקב אובדן גז לשמירה על לחץ מגביל את היעילות של גישה זו. במקום זאת, התקנת מחוללי חנקן כמקור חנקן קבוע הפכה לשיטה המועדפת, הן עבור מתקנים חדשים והן קיימים.

כשזה מגיע לטכנולוגיה לייצור חנקן,ישנן שתי שיטות עיקריות להפקת גז חנקן באתר: ממברנות הפרדת חנקן וספיחה בתנודת לחץ (PSA).

למרות שלכל גישה יש את היתרונות והחסרונות שלה, מספר יתרונות מרכזיים הופכים את הגנרטורים המבוססים על ממברנות- של ECS לבחירה האידיאלית עבור תעשיית ספרינקלרי האש:

- אין צורך במייבשי אוויר על סינון אוויר הזנה מיוחד בכניסה
- משקל נמוך יותר, טביעת רגל מותקנת קטנה יותר
- תחזוקה/תיקון פשוטים
- ספק 98% חנקן בסטנדרט תעשייתי

כדי להבין טוב יותר את ההבדלים העיקריים בין שני סוגי הגנרטורים, תחילה עליך להבין כיצד הם מייצרים חנקן. בעוד ששני סוגי הגנרטורים מייצרים גז חנקן בטוהר גבוה מאוויר דחוס, הם עושים זאת בשתי דרכים שונות באופן מובהק, מה שיש לו השפעה רבה על אופן התכנון והתחזוקה שלהם.

הלב של מחולל חנקן המשתמש בטכניקת הפרדת הממברנה הוא, באופן לא מפתיע, קרום ההפרדה. הממברנה מורכבת מאלפי סיבים חלולים שאויר דחוס מועבר דרכם. הקירות של כל סיב חדירים למולקולות גז, אך חלק מהגזים יכולים לעבור בקלות יותר מאחרים. גזים 'מהירים' אלה, כולל חמצן, CO2 ואדי מים, עוברים דרך דפנות הסיבים ונפלטים לאטמוספירה. הגז ה'איטי', חנקן, עובר דרך דופן הסיבים הרבה יותר לאט, ומייצר זרם חנקן בטוהר גבוה במוצא הממברנה. אין חלקים נעים לממברנה, פשוט שליטה בלחץ ובקצב הזרימה של האוויר הדחוס דרך הממברנה מביאה לייצור חנקן בטוהר גבוה.

אוויר אטמוספרי מורכב מ-78% חנקן ותהליך PSA משתמש ב-CMS כדי לחלץ חנקן זה מהאוויר.

תהליך PSA מורכב מ-2 כלים מלאים במסנות מולקולריות פחמן ואלומינה פעילה.

אוויר דחוס נקי מועבר דרך כלי אחד וחנקן טהור יוצא כגז תוצר.

גז הפליטה (חמצן) יוצא לאטמוספירה. לאחר משך יצירה קצר, עם רוויה של מצע המסננת המולקולרית, התהליך מעביר את ייצור החנקן למיטה השנייה על ידי שסתומים אוטומטיים, תוך שהוא מאפשר למיטה הרוויה לעבור רגנרציה על ידי הורדת לחץ וטיהור ללחץ אטמוספרי.

לפיכך, 2 כלי שיט ממשיכים לרכוב לסירוגין בייצור והתחדשות של חנקן ומבטיחים שגז חנקן זמין באופן רציף לתהליך שלך.

האם אני צריך מייבש אוויר או כל סינון מיוחד אחר באספקת האוויר שלי?

הפרדת ממברנה:כל גנרטור כולל סינון-בקו כדי להסיר חלקיקים, מים נוזליים ולהעביר פחמימנים מזרם האוויר לפני הכניסה לממברנת ההפרדה. ממברנות Air Products שבהן ECS משתמש נועדו לסנן אדי מים, ולבטל את הצורך במייבש קירור או מייבש במעלה הזרם של היחידה.

ספיחת תנודת לחץ (PSA):יחידות PSA כוללות גם בדרך כלל סינון-בקו של חלקיקים ומעבירות-פחמימנים בקו האוויר המקור שלהן כדי להגן על החומר CMS. עם זאת, בניגוד לממברנות Air Products PRISM®, חומר ה-CMS ביחידות PSA יכול להיות מושפע לרעה על ידי מים/אדי מים במקור הגז. אדי מים ייספגו גם על ידי חומר ה-CMS, מה שמפחית את היעילות של תהליך ההפרדה וכתוצאה מכך חנקן בטוהר נמוך יותר.

בנוסף, אם יש העברת מים או אם מתרחש עיבוי במיכלי הספיחה, חומר ה-CMS עלול להינזק. מים נוזליים עלולים לגרום לתעלת חומר ה-CMS, וכתוצאה מכך זרימת אוויר לא תקינה דרך המיטה וייצור מופחת. במקרים מסוימים, ה-CMS יכול להינזק באופן בלתי הפיך, שיידרש החלפה מלאה. מסיבה זו, גנרטורים PSA תמיד ידרשו מייבש אוויר מקורר על זרם הגז הנכנס, וכתוצאה מכך נקודת כשל פוטנציאלית נוספת וצריכת חשמל מוגברת.

האם יש הבדלים בגודל/משקל/טביעת הרגל של שתי השיטות לייצור חנקן?

הפרדת ממברנה:מכיוון שטכניקת הפרדת הממברנה דורשת כל כך מעט חלקים נעים, ECS הצליחה להנדס את המערכות שלה כך שתהיה לה את טביעת הרגל הקטנה ביותר מכל מחוללי חנקן הקיימים כיום בשוק. בנוסף, ECS משתמשת בשיטת מילוי וטיהור כדי להחריף את מערכות ספרינקלרים אש, תוך ביטול הצורך במיכל אחסון חנקן/חיץ, הקטנה נוספת של טביעת הרגל של הציוד, ומספקת חיסכון משמעותי ועלויות התקנת חומרים ועבודה.

ספיחת תנודת לחץ (PSA):הבקרות הנוספות, השסתומים, מיטות הספיחה, המייבש הקירור ומיכל חיץ החנקן הנדרשים בגישת ה-PSA מביאים לציוד כבד ומסורבל יותר. הדבר מביא לעלויות התקנה גבוהות יותר ולדרישות שטח גדולות יותר בנקודת ההתקנה.

מהי אורך החיים הצפוי של הציוד ומהי העלות לתיקון כתוצאה מכך?

הפרדת ממברנה:כמו כל מוצר אחר שנמכר, ישנם מספר יצרנים של ממברנות חנקן, חלקם מייצרים מוצר- באיכות גבוהה, וחלקם מייצרים אופציה בעלת ערך. מאז הקמתה, ECS השתמשה בממברנות Air Products PRISM® המייצגות את האיכות הגבוהה ביותר של הטכנולוגיה הזמינה. Air Products המציאה את טכנולוגיית הפרדת ממברנות החנקן בשנות ה-70 והמשיכה לשפר אותה.

נכון לעכשיו, הממברנות שלהם מיועדות לתוחלת חיים של עשרים (20) שנה במחזור עבודה של 100% (בתעשיית ההגנה מפני אש אנו משתמשים בממברנה במחזור עבודה של לא יותר מ-10%). עלות החלפת ממברנה היא לכל היותר 25% מעלות מחולל החנקן. יתרה מכך, העבודה הכרוכה בהחלפת ממברנת חנקן בשטח היא מינימלית וניתנת לביצוע תוך שעה על ידי מתקין כיבוי אש כדי להחזיר את היחידה לפעולה ולחזור למערכת ההגנה מפני אש.

ספיחת תנודת לחץ (PSA):רוב יצרני ה-PSA מדווחים שלחומר ה-CMS יש תוחלת חיים טיפוסית של 20+ שנים אם מתבצעת תחזוקה נכונה וסינון אוויר. עם זאת, מה שלא ברור הוא אם החלפת ה-CMS יכולה להתבצע על ידי צוות באתר או שזה דורש מנציג יצרן לבצע את ההחלפה. העבודה תכלול פירוק של שני עמודי הספיחה, הסרה של חומר ה-CMS הישן ואריזה מחדש של העמודים למפרטים מקוריים עם חומר CMS חדש.

לאחר מכן יהיה צורך לבדוק את העמודות הארוזות מחדש כדי להבטיח הפרדת גזים תקינה. זהו תרגיל אינטנסיבי-שחייב להתבצע בזמן שהיחידה אינה בשימוש, וכתוצאה מכך לאובדן גז פיקוח למערכות מתזי האש היבשות ומקדימות. בנוסף לחומר ה-CMS, המורכבות הנוספת של מחוללי PSA מוסיפה נקודות כשל נוספות לציוד, הן בציוד הבקרה והן בשסתומים האוטומטיים המחליפים זרימה בין שני עמודי הספיחה. כל תקלה ברכיבים אלה תגרום לכך שהמערכת תצא משירות.

האם יש הבדל בקצב הייצור או בטוהר הגז בין שני סוגי מחוללי החנקן?

ממברנות הפרדת חנקן יכולות בדרך כלל לייצר חנקן בטהרות של עד 99.5%, בעוד שמחוללי חנקן PSA יכולים להשיג טהרות של עד 99.9995%. באופן מציאותי, להבדל בטוהר הפוטנציאלי בין השניים אין משמעות בתעשיית ספרינקלרים לכיבוי אש, שם 98% טוהר חנקן הפך לסטנדרט-הרחב בתעשייה לבקרת קורוזיה.

כמו עם מדחסי אוויר, מחוללי חנקן מגיעים במגוון רחב של דגמים עם קצבי ייצור חנקן שונים. ל-ECS מגוון של שמונה (8) מחוללי חנקן כדי לענות על מגוון רחב של יישומים, ממערכת צינורות יבשה אחת קטנה ועד למתקן המוגן על ידי מערכות 25+ המוזנות כולן על ידי מחולל חנקן יחיד. ECS מחשיבה גם את שיעורי הדליפה המותרים של NFPA 13 וגם NFPA 25 בעת גודל הגנרטורים שלה כדי להבטיח שהם תמיד יעמדו בקצב הביקוש של המערכת.

בקש הצעת מחיר

בנוסף ל-PSA חנקן מחולל, אנו מייצרים גם VPSA Oxygen Generator, PSA Oxygen Generator, מיכלי אחסון, מחליפי חום ומוצרים אחרים. אם אתה מעוניין ב-psa nitrogen Systems או במוצרים אחרים, אנא אל תהסס לשלוח מייל אלsales@gneeheatex.com. נשמח מאוד לעמוד לשירותכם.

שאלות נפוצות

מהו מחולל חנקן PSA?

PSA ראשי תיבות של Press Swing adsorption. זוהי טכנולוגיה שניתן להשתמש בה לייצור חנקן או חמצן למטרות מקצועיות. ראשית, מיכל A נמצא בשלב הספיחה ואילו מיכל B מתחדש. בשלב השני שני הכלים משווים לחץ כדי להתכונן למתג.

מי היצרן של מחולל חנקן PSA?

GNEE היא יצרנית סין של מפעלי גז חנקן PSA. ברוכים הבאים ל-GNEE. GNEE היא היצרנית בסין של-מפעלי מחולל גז חנקן PSA-איכותיים.

מה ההבדל בין PSA למחולל חנקן ממברנה?

טכנולוגיית הממברנה היא אידיאלית עבור יישומים בעלי טוהר- נמוך, בעוד שטכנולוגיית PSA יכולה לייצר חנקן בטוהר- גבוה יותר. שתי הטכנולוגיות מציעות פתרונות חסכוניים ואמינים- לייצור חנקן בתעשיות שונות.

מהו PSA בגיזה?

ספיחה בתנופת לחץ (PSA) היא טכנולוגיה מפותחת וממוסחרת במלואה להפרדת גז המורכבת מספיחת גז סלקטיבית בחומר סופח. לחומר זה יש יכולת לספוח ולספוג את הגז באופן סלקטיבי בהתאם ללחץ ההפעלה.

מהו עקרון העבודה של PSA?

העיקרון של טכנולוגיית ספיחה בתנודת לחץ (PSA).
בספיחת תנודת לחץ, חומרים סופחים מיוחדים סופחים את מולקולות הגז כגון חמצן, פחמן דו חמצני, אדי מים וגזים אחרים בלחץ גבוה למעט חנקן

מה אורך החיים של מחולל חנקן?

מחוללי חנקן PSA מתוכננים בדרך כלל עם מחזור חיים של ציוד של 20 עד 25 שנים. למחוללי חנקן ממברנה יש גם מחזור חיים ארוך. ממברנות מסוימות של יצרן יכולות להחזיק מעמד עד 15 שנים לפני שיידרש החלפה.

מהו מחולל PSA?

PSA ראשי תיבות של Press Swing adsorption. זוהי טכנולוגיה שניתן להשתמש בה לייצור חנקן או חמצן למטרות מקצועיות. ראשית, מיכל A נמצא בשלב הספיחה ואילו מיכל B מתחדש. בשלב השני שני הכלים משווים לחץ כדי להתכונן למתג.

כיצד פועלת מערכת PSA?

תהליך הספיחה בתנופת הלחץ (PSA) מבוסס על התופעה שתחת לחץ גבוה, גזים נוטים להילכד על משטחים מוצקים, כלומר "להיספג". ככל שהלחץ גבוה יותר, כך נספג יותר גז. כאשר הלחץ יורד, הגז משתחרר, או נספג.