أصبح استخدام غاز النيتروجين هو الطريقة القياسية لمنع التآكل في أنظمة الأنابيب الجافة وأنظمة رش الحريق.
عن طريق القضاء على وجود الأكسجين داخل أنابيب النظام ، يتم تقليل التآكل وتشكيل الرواسب إلى الحد الأدنى. وهذا يساعد على تخفيف خطر التسرب ومنع تكوين المواد العائقية,وبالتالي ضمان أن النظام سيعمل كما هو مصمم في حالة حريق.
في حين أن أسطوانات النيتروجين قد استخدمت كمصدر للنيتروجين في بعض الأنظمة الصغيرة،الحاجة إلى استبدال الأسطوانات بشكل متكرر وخطر الارتكاب الخاطئ بسبب فقدان غاز الحفاظ على الضغط يحد من فعالية هذا النهجبدلاً من ذلك، أصبح تركيب مولدات النيتروجين كمصدر دائم للنيتروجين هو الطريقة المفضلة، سواء بالنسبة للمنشآت الجديدة أو القائمة.
هل تتساءل عن ماهية تجميد النيتروجين؟ تحقق من دليل مولدات النيتروجين لدينا.
عندما يتعلق الأمر بتكنولوجيا توليد النيتروجين ، هناك طريقتان رئيسيتان لإنتاج غاز النيتروجين في الموقع: غشاء فصل النيتروجين والامتصاص المتحرك بالضغط (PSA).
في حين أن كل نهج له مزاياه وسلبياته ، فإن العديد من المزايا الرئيسية تجعل مولدات ECS® القائمة على الغشاء هي الخيار المثالي لصناعة رش الحريق:
- لا تحتاج إلى مجففات الهواء على تصفية الهواء خاصة مدخول تغذية
- وزن أقل، بصمة أقل مثبتة
- صيانة بسيطة / إصلاح
- توفير معيار الصناعة 98% النيتروجين
لفهم الاختلافات الرئيسية بين النوعين من المولدات بشكل أفضل ، يجب عليك أولاً فهم كيفية إنتاج النيتروجين.في حين أن كلا النوعين من المولدات تنتج غاز النيتروجين عالية النقاء من الهواء المضغوط، يفعلون ذلك بطريقتين مختلفتين بشكل واضح، مما له تأثير كبير على كيفية تصميمها وصيانتها.
كيف تعمل مولدات النيتروجين
مولد النيتروجين للفصل بين الغشاء
قلب مولد النيتروجين باستخدام تقنية فصل الغشاء هو غشاء الفصل.يتكون الغشاء من آلاف الألياف الجوفية التي يمر بها الهواء المضغوطجدران كل ألياف قابلة للعبور لجزيئات الغاز، ولكن بعض الغازات يمكن أن تمر أكثر سهولة من غيرها.يمرون من خلال جدران الألياف ويتم استنفادها إلى الغلاف الجوييمر الغاز "بطيء" النيتروجين عبر جدار الألياف ببطء أكبر بكثير، مما ينتج تدفق النيتروجين عالي النقاء في منفذ الغشاء. لا توجد أجزاء متحركة إلى الغشاء،ببساطة التحكم في ضغط ومعدل تدفق الهواء المضغوط من خلال الغشاء يؤدي إلى إنتاج النيتروجين عالية النقاء.
مولد النيتروجين للاستحمام تحت الضغط (PSA)
مولدات النيتروجين PSA تستخدم مواد جصف جزيئي الكربون (CMS) لسحب الأكسجين من الهواء المضغوط المصدر. تتكون مواد CMS من الكربون المسام مع حجم المسام المتحكم فيه بدقة.عندما يمر الهواء المضغوط فوق المادة، تتم امتصاص جزيئات الأكسجين في المسام، في حين أن جزيئات النيتروجين الأكبر يمكن أن تمر إلى غاز العادم.سيصبح CMS مشبعًا بجزيئات الأكسجين ولن يحدث فصل الغاز بعد الآن.
لهذا السبب، يتم تصميم مولدات PSA دائما مع اثنين أو أكثر من أعمدة الامتصاص.بينما يتم تجديد الآخر عن طريق تمرير النيتروجين عالية النقاء من خلاله لتجريد الأكسجين وتصريفها كغاز نفايات. يقوم مولد الطاقة بالتبديل بين العمودين كل 60 ثانية تقريبًا. وتؤدي الحاجة إلى التبديل بين عمودي الامتصاص إلى الحاجة إلى العديد من صمامات التحكم الآلية ،زيادة كبيرة في نقاط الفشل المحتملة في الوحدةبالإضافة إلى ذلك ، عادة ما تكون هناك حاجة إلى خزان نيتروجين عازل لضمان ضغط ثابت ومعدل تدفق أثناء التبديل بين عمودين امتصاص.
أسئلة شائعة حول كيفية عمل مولدات النيتروجين
هل أحتاج إلى مجفف هواء أو أي تصفية خاصة أخرى على إمدادات الهواء الخاصة بي؟
فصل الغشاء:يتضمن كل مولد تصفية في الخط لإزالة الجسيمات والماء السائل ونقل الهيدروكربونات من تيار الهواء قبل دخول غشاء الفصل.المنتجات الجوية PRISM® غشاء تستخدم ECS مصممة لتصفية بخار الماء، مما يزيل الحاجة إلى مجفف بارد أو مجفف قبل التيار من الوحدة.
الامتصاص المتحرك تحت الضغط (PSA):تتضمن وحدات PSA أيضًا عادةً تصفية الجسيمات في الخط وتحمل الهيدروكربونات الزائدة في خط الهواء المصدر لحماية مادة CMS. ومع ذلك ، على عكس أغشية Air Products PRISM® ،يمكن أن تتأثر مواد CMS في وحدات PSA سلبًا بالماء / بخار الماء في مصدر الغازكما سيتم امتصاص بخار الماء من قبل مواد CMS ، مما يقلل من كفاءة عملية الفصل ويؤدي إلى انخفاض نقاء النيتروجين.
أبالإضافة إلى ذلك، إذا كان هناك أي مياه نقل أو إذا حدث التكثيف في خزانات الامتصاص، يمكن أن تتلف مواد CMS. يمكن أن يؤدي الماء السائل إلى توجيه مواد CMS،مما يؤدي إلى تدفق الهواء غير السليم من خلال السرير وتقليل الإنتاجفي بعض الحالات يمكن أن تتلف CMS بشكل لا يمكن إصلاحه ، مما يتطلب استبدالًا كاملًا. لهذا السبب ، ستحتاج مولدات PSA دائمًا إلى مجفف هواء مبرد على تيار الغاز المدخل ،مما يؤدي إلى نقطة فشل محتملة أخرى وزيادة استهلاك الكهرباء.
هل هناك أي اختلافات في الحجم / الوزن / البصمة في الطريقتين لتوليد النيتروجين؟
فصل الغشاء:وبما أن تقنية فصل الغشاء تتطلب أجزاء متحركة قليلة جدا، تمكنت ECS من تصميم أنظمتها لتكون أصغر بصمة من أي مولدات النيتروجين الموجودة حاليا في السوق.بالإضافة إلى، تستخدم ECS طريقة ملء وتطهير لتعطيل أنظمة رش الحريق ، مما يلغي الحاجة إلى خزان تخزين النيتروجين / خزان العازل ، مما يقلل من البصمة المعدنية.وتوفير وفورات كبيرة وتكاليف المواد والعمالة.
الامتصاص المتحرك تحت الضغط (PSA):تؤدي أجهزة التحكم الإضافية والصمامات وأسطح الامتصاص والمجفف المبرد وخزان نيتروجين العازل المطلوب من قبل نهج PSA إلى معدات أثقل وأكثر ضخامة.هذا يؤدي إلى ارتفاع تكاليف التثبيت ومتطلبات مساحة أكبر في مكان التثبيت.
ما هو العمر المتوقع للمعدات، وما هي تكلفة إصلاحها؟
فصل الغشاء:مثل أي منتج آخر يباع، هناك العديد من الشركات المصنعة لأغشية النيتروجين، وبعضها ينتج منتج عالية الجودة، وبعضها ينتج خيار القيمة.استخدمت ECS أغشية Air Products PRISM® التي تمثل أعلى جودة التكنولوجيا المتاحةابتكرت منتجات الهواء تقنية فصل غشاء النيتروجين في السبعينيات واصلت تحسينها.
في الوقت الحاضر، تم تصميم أغشيتهم لعمر متوقع عشرين (20) عامًا في دورة عمل بنسبة 100٪ (في صناعة الحماية من الحرائق نستخدم الغشاء في دورة عمل لا تزيد عن 10٪).تكلفة استبدال الغشاء لا تزيد عن 25٪ من تكلفة مولد النيتروجينبالإضافة إلى ذلك، the labor involved in replacing a nitrogen membrane in the field is minimal and can be performed within an hour by a fire sprinkler fitter to get the unit back up and running and the fire protection system back in service.
الامتصاص المتحرك تحت الضغط (PSA):معظم مصنعي PSA يبلغون أن مادة CMS لديها عمر نموذجي يزيد عن 20 عامًا إذا تم إجراء الصيانة المناسبة وتصفية الهواء. ومع ذلك ،ما ليس واضحا هو ما إذا كان يمكن استبدال CMS من قبل الموظفين في الموقع أو إذا كان يتطلب ممثل الشركة المصنعة لإجراء الاستبدالويتضمن العمل تفكيك عمودين للاستيعاب، وإزالة مادة CMS القديمة، وإعادة تعبئة العمودات إلى المواصفات الأصلية بمادة CMS جديدة.
ستحتاج بعد ذلك إلى اختبار أعمدة إعادة التعبئة لضمان حدوث فصل مناسب للغاز. هذا تمرين كثيف العمالة يجب أن يتم أثناء عدم تشغيل الوحدة ،مما يؤدي إلى فقدان غاز الإشراف إلى أنظمة رش الحرائق الجافة والإحتياطيةبالإضافة إلى مادة CMS، يضيف التعقيد الإضافي لمولدات PSA نقاط إضافية من الفشل إلى المعدات،على كل من معدات التحكم والصمامات الآلية التي تقوم بتبديل التدفق بين عمودين للاستيعابأي فشل في هذه المكونات سوف يؤدي إلى نظام خارج الخدمة.
هل هناك فرق في معدل الإنتاج أو نقاء الغاز بين نوعين من مولدات النيتروجين؟
يمكن أن تنتج غشاءات فصل النيتروجين عادة النيتروجين عند نقائه تصل إلى 99.5٪ ، في حين أن مولدات النيتروجين PSA يمكن أن تحقق نقائه تصل إلى 99.999٪.الفرق في النقاء المحتمل بين الاثنين ليس له أهمية في صناعة رشاشات الحريق، حيث أصبحت نقاء النيتروجين 98٪ المعيار في جميع أنحاء الصناعة لمكافحة التآكل.
كما هو الحال مع ضاغط الهواء ، تأتي مولدات النيتروجين في مجموعة واسعة من النماذج مع معدلات إنتاج النيتروجين المختلفة.ECS لديها مجموعة من ثمانية (8) مولدات النيتروجين لتلبية مجموعة واسعة من التطبيقات، من نظام أنابيب جافة صغير واحد إلى منشأة محمية من قبل 25+ أنظمة جميعها تغذيها مولد النيتروجين واحد.يعتبر ECS كل من NFPA 13 و NFPA 25 معدلات تسرب مسموح بها عند تحديد حجم مولداتها لضمان مواكبة الطلب على النظام.
أصبح استخدام غاز النيتروجين هو الطريقة القياسية لمنع التآكل في أنظمة الأنابيب الجافة وأنظمة رش الحريق.
عن طريق القضاء على وجود الأكسجين داخل أنابيب النظام ، يتم تقليل التآكل وتشكيل الرواسب إلى الحد الأدنى. وهذا يساعد على تخفيف خطر التسرب ومنع تكوين المواد العائقية,وبالتالي ضمان أن النظام سيعمل كما هو مصمم في حالة حريق.
في حين أن أسطوانات النيتروجين قد استخدمت كمصدر للنيتروجين في بعض الأنظمة الصغيرة،الحاجة إلى استبدال الأسطوانات بشكل متكرر وخطر الارتكاب الخاطئ بسبب فقدان غاز الحفاظ على الضغط يحد من فعالية هذا النهجبدلاً من ذلك، أصبح تركيب مولدات النيتروجين كمصدر دائم للنيتروجين هو الطريقة المفضلة، سواء بالنسبة للمنشآت الجديدة أو القائمة.
هل تتساءل عن ماهية تجميد النيتروجين؟ تحقق من دليل مولدات النيتروجين لدينا.
عندما يتعلق الأمر بتكنولوجيا توليد النيتروجين ، هناك طريقتان رئيسيتان لإنتاج غاز النيتروجين في الموقع: غشاء فصل النيتروجين والامتصاص المتحرك بالضغط (PSA).
في حين أن كل نهج له مزاياه وسلبياته ، فإن العديد من المزايا الرئيسية تجعل مولدات ECS® القائمة على الغشاء هي الخيار المثالي لصناعة رش الحريق:
- لا تحتاج إلى مجففات الهواء على تصفية الهواء خاصة مدخول تغذية
- وزن أقل، بصمة أقل مثبتة
- صيانة بسيطة / إصلاح
- توفير معيار الصناعة 98% النيتروجين
لفهم الاختلافات الرئيسية بين النوعين من المولدات بشكل أفضل ، يجب عليك أولاً فهم كيفية إنتاج النيتروجين.في حين أن كلا النوعين من المولدات تنتج غاز النيتروجين عالية النقاء من الهواء المضغوط، يفعلون ذلك بطريقتين مختلفتين بشكل واضح، مما له تأثير كبير على كيفية تصميمها وصيانتها.
كيف تعمل مولدات النيتروجين
مولد النيتروجين للفصل بين الغشاء
قلب مولد النيتروجين باستخدام تقنية فصل الغشاء هو غشاء الفصل.يتكون الغشاء من آلاف الألياف الجوفية التي يمر بها الهواء المضغوطجدران كل ألياف قابلة للعبور لجزيئات الغاز، ولكن بعض الغازات يمكن أن تمر أكثر سهولة من غيرها.يمرون من خلال جدران الألياف ويتم استنفادها إلى الغلاف الجوييمر الغاز "بطيء" النيتروجين عبر جدار الألياف ببطء أكبر بكثير، مما ينتج تدفق النيتروجين عالي النقاء في منفذ الغشاء. لا توجد أجزاء متحركة إلى الغشاء،ببساطة التحكم في ضغط ومعدل تدفق الهواء المضغوط من خلال الغشاء يؤدي إلى إنتاج النيتروجين عالية النقاء.
مولد النيتروجين للاستحمام تحت الضغط (PSA)
مولدات النيتروجين PSA تستخدم مواد جصف جزيئي الكربون (CMS) لسحب الأكسجين من الهواء المضغوط المصدر. تتكون مواد CMS من الكربون المسام مع حجم المسام المتحكم فيه بدقة.عندما يمر الهواء المضغوط فوق المادة، تتم امتصاص جزيئات الأكسجين في المسام، في حين أن جزيئات النيتروجين الأكبر يمكن أن تمر إلى غاز العادم.سيصبح CMS مشبعًا بجزيئات الأكسجين ولن يحدث فصل الغاز بعد الآن.
لهذا السبب، يتم تصميم مولدات PSA دائما مع اثنين أو أكثر من أعمدة الامتصاص.بينما يتم تجديد الآخر عن طريق تمرير النيتروجين عالية النقاء من خلاله لتجريد الأكسجين وتصريفها كغاز نفايات. يقوم مولد الطاقة بالتبديل بين العمودين كل 60 ثانية تقريبًا. وتؤدي الحاجة إلى التبديل بين عمودي الامتصاص إلى الحاجة إلى العديد من صمامات التحكم الآلية ،زيادة كبيرة في نقاط الفشل المحتملة في الوحدةبالإضافة إلى ذلك ، عادة ما تكون هناك حاجة إلى خزان نيتروجين عازل لضمان ضغط ثابت ومعدل تدفق أثناء التبديل بين عمودين امتصاص.
أسئلة شائعة حول كيفية عمل مولدات النيتروجين
هل أحتاج إلى مجفف هواء أو أي تصفية خاصة أخرى على إمدادات الهواء الخاصة بي؟
فصل الغشاء:يتضمن كل مولد تصفية في الخط لإزالة الجسيمات والماء السائل ونقل الهيدروكربونات من تيار الهواء قبل دخول غشاء الفصل.المنتجات الجوية PRISM® غشاء تستخدم ECS مصممة لتصفية بخار الماء، مما يزيل الحاجة إلى مجفف بارد أو مجفف قبل التيار من الوحدة.
الامتصاص المتحرك تحت الضغط (PSA):تتضمن وحدات PSA أيضًا عادةً تصفية الجسيمات في الخط وتحمل الهيدروكربونات الزائدة في خط الهواء المصدر لحماية مادة CMS. ومع ذلك ، على عكس أغشية Air Products PRISM® ،يمكن أن تتأثر مواد CMS في وحدات PSA سلبًا بالماء / بخار الماء في مصدر الغازكما سيتم امتصاص بخار الماء من قبل مواد CMS ، مما يقلل من كفاءة عملية الفصل ويؤدي إلى انخفاض نقاء النيتروجين.
أبالإضافة إلى ذلك، إذا كان هناك أي مياه نقل أو إذا حدث التكثيف في خزانات الامتصاص، يمكن أن تتلف مواد CMS. يمكن أن يؤدي الماء السائل إلى توجيه مواد CMS،مما يؤدي إلى تدفق الهواء غير السليم من خلال السرير وتقليل الإنتاجفي بعض الحالات يمكن أن تتلف CMS بشكل لا يمكن إصلاحه ، مما يتطلب استبدالًا كاملًا. لهذا السبب ، ستحتاج مولدات PSA دائمًا إلى مجفف هواء مبرد على تيار الغاز المدخل ،مما يؤدي إلى نقطة فشل محتملة أخرى وزيادة استهلاك الكهرباء.
هل هناك أي اختلافات في الحجم / الوزن / البصمة في الطريقتين لتوليد النيتروجين؟
فصل الغشاء:وبما أن تقنية فصل الغشاء تتطلب أجزاء متحركة قليلة جدا، تمكنت ECS من تصميم أنظمتها لتكون أصغر بصمة من أي مولدات النيتروجين الموجودة حاليا في السوق.بالإضافة إلى، تستخدم ECS طريقة ملء وتطهير لتعطيل أنظمة رش الحريق ، مما يلغي الحاجة إلى خزان تخزين النيتروجين / خزان العازل ، مما يقلل من البصمة المعدنية.وتوفير وفورات كبيرة وتكاليف المواد والعمالة.
الامتصاص المتحرك تحت الضغط (PSA):تؤدي أجهزة التحكم الإضافية والصمامات وأسطح الامتصاص والمجفف المبرد وخزان نيتروجين العازل المطلوب من قبل نهج PSA إلى معدات أثقل وأكثر ضخامة.هذا يؤدي إلى ارتفاع تكاليف التثبيت ومتطلبات مساحة أكبر في مكان التثبيت.
ما هو العمر المتوقع للمعدات، وما هي تكلفة إصلاحها؟
فصل الغشاء:مثل أي منتج آخر يباع، هناك العديد من الشركات المصنعة لأغشية النيتروجين، وبعضها ينتج منتج عالية الجودة، وبعضها ينتج خيار القيمة.استخدمت ECS أغشية Air Products PRISM® التي تمثل أعلى جودة التكنولوجيا المتاحةابتكرت منتجات الهواء تقنية فصل غشاء النيتروجين في السبعينيات واصلت تحسينها.
في الوقت الحاضر، تم تصميم أغشيتهم لعمر متوقع عشرين (20) عامًا في دورة عمل بنسبة 100٪ (في صناعة الحماية من الحرائق نستخدم الغشاء في دورة عمل لا تزيد عن 10٪).تكلفة استبدال الغشاء لا تزيد عن 25٪ من تكلفة مولد النيتروجينبالإضافة إلى ذلك، the labor involved in replacing a nitrogen membrane in the field is minimal and can be performed within an hour by a fire sprinkler fitter to get the unit back up and running and the fire protection system back in service.
الامتصاص المتحرك تحت الضغط (PSA):معظم مصنعي PSA يبلغون أن مادة CMS لديها عمر نموذجي يزيد عن 20 عامًا إذا تم إجراء الصيانة المناسبة وتصفية الهواء. ومع ذلك ،ما ليس واضحا هو ما إذا كان يمكن استبدال CMS من قبل الموظفين في الموقع أو إذا كان يتطلب ممثل الشركة المصنعة لإجراء الاستبدالويتضمن العمل تفكيك عمودين للاستيعاب، وإزالة مادة CMS القديمة، وإعادة تعبئة العمودات إلى المواصفات الأصلية بمادة CMS جديدة.
ستحتاج بعد ذلك إلى اختبار أعمدة إعادة التعبئة لضمان حدوث فصل مناسب للغاز. هذا تمرين كثيف العمالة يجب أن يتم أثناء عدم تشغيل الوحدة ،مما يؤدي إلى فقدان غاز الإشراف إلى أنظمة رش الحرائق الجافة والإحتياطيةبالإضافة إلى مادة CMS، يضيف التعقيد الإضافي لمولدات PSA نقاط إضافية من الفشل إلى المعدات،على كل من معدات التحكم والصمامات الآلية التي تقوم بتبديل التدفق بين عمودين للاستيعابأي فشل في هذه المكونات سوف يؤدي إلى نظام خارج الخدمة.
هل هناك فرق في معدل الإنتاج أو نقاء الغاز بين نوعين من مولدات النيتروجين؟
يمكن أن تنتج غشاءات فصل النيتروجين عادة النيتروجين عند نقائه تصل إلى 99.5٪ ، في حين أن مولدات النيتروجين PSA يمكن أن تحقق نقائه تصل إلى 99.999٪.الفرق في النقاء المحتمل بين الاثنين ليس له أهمية في صناعة رشاشات الحريق، حيث أصبحت نقاء النيتروجين 98٪ المعيار في جميع أنحاء الصناعة لمكافحة التآكل.
كما هو الحال مع ضاغط الهواء ، تأتي مولدات النيتروجين في مجموعة واسعة من النماذج مع معدلات إنتاج النيتروجين المختلفة.ECS لديها مجموعة من ثمانية (8) مولدات النيتروجين لتلبية مجموعة واسعة من التطبيقات، من نظام أنابيب جافة صغير واحد إلى منشأة محمية من قبل 25+ أنظمة جميعها تغذيها مولد النيتروجين واحد.يعتبر ECS كل من NFPA 13 و NFPA 25 معدلات تسرب مسموح بها عند تحديد حجم مولداتها لضمان مواكبة الطلب على النظام.
