Der Einsatz von Stickstoffgas ist zur Standardmethode zur Korrosionsverhütung in Trockenrohr- und Vorbrennsprinkleranlagen geworden.
Durch die Beseitigung des Sauerstoffgehalts in der Systemleitung werden Korrosion und Ablagerungsbildung minimiert, wodurch das Risiko von Lecks verringert und die Bildung von Obstruktivmaterial verhindert wird,Damit wird sichergestellt, dass das System im Brandfall nach Plan funktioniert.
Während Stickstoffflaschen bei einigen kleinen Systemen als Stickstoffquelle verwendet wurden,Die Notwendigkeit des häufigen Austauschs von Zylindern und das Risiko von Fehltritten aufgrund des Verlustes des Drucksicherungsgases begrenzen die Wirksamkeit dieses Ansatzes.Vielmehr ist die Installation von Stickstoffgeneratoren als dauerhafte Stickstoffquelle sowohl für neue als auch für bestehende Anlagen zur bevorzugten Methode geworden.
Wenn Sie sich fragen, worum es bei Stickstoffinertation geht, lesen Sie unseren Leitfaden zu Stickstoffgeneratoren.
Bei der Stickstofferzeugungstechnologie gibt es zwei Hauptmethoden zur Erzeugung von Stickstoffgas vor Ort: Stickstoffseparationsmembranen und Druckschwing-Adsorption (PSA).
Während jeder Ansatz seine Vor- und Nachteile hat, sind die Membran-Generatoren von ECS die ideale Wahl für die Brandsprinklerindustrie:
- keine Lufttrockner benötigen bei spezieller Einlassluftfiltration
- geringeres Gewicht, kleinere Installationsfläche
- Einfache Wartung/Reparatur
- Bieten die Industriestandard 98% Stickstoff
Um die wesentlichen Unterschiede zwischen den beiden Generatoren besser zu verstehen, müssen Sie zunächst verstehen, wie sie Stickstoff produzieren.Während beide Arten von Generatoren aus Druckluft hochreines Stickstoffgas erzeugen, werden sie auf zwei ganz unterschiedliche Weise durchgeführt, was sich stark auf die Gestaltung und Wartung auswirkt.
Wie Stickstoffgeneratoren funktionieren
Membrantrennungs Stickstoffgenerator
Das Herzstück eines Stickstoffgenerators, der die Membranseparationstechnik verwendet, ist nicht überraschend die Separationsmembran.Die Membran besteht aus Tausenden von hohlen Fasern, durch die Druckluft geführt wirdDie Wände jeder Faser sind durchlässig für Gasmoleküle, aber einige Gase können leichter als andere passieren.Sie durchlaufen die Faserwände und werden in die Atmosphäre ausgelassen.Das "langsame" Gas, Stickstoff, fließt viel langsamer durch die Faserwand und erzeugt einen hochreinen Stickstoffstrom am Membran-Ausgang.Einfache Steuerung des Drucks und der Durchflussrate der Druckluft durch die Membran führt zu einer Produktion von Stickstoff mit hoher Reinheit.
Druckschwing-Adsorption (PSA) Stickstoffgenerator
PSA-Stickstoffgeneratoren verwenden Carbon Molecular Sieve (CMS) Material, um Sauerstoff aus der Druckluftquelle zu entfernen.Während Druckluft über das Material fließt, werden die Sauerstoffmoleküle in die Poren adsorbiert, während die größeren Stickstoffmoleküle in die Abgase gelangen.Das CMS wird mit Sauerstoffmolekülen gesättigt und die Gastrennung wird nicht mehr stattfinden..
Aus diesem Grund sind PSA-Generatoren immer mit zwei oder mehr Adsorptionssäulen ausgelegt.Während die andere durch die Durchführung von reinem Stickstoff regeneriert wird, um den Sauerstoff zu entfernen und als Abgas abzugeben.Der Generator wechselt zwischen den beiden Säulen etwa alle 60 Sekunden.die potenziellen Ausfallpunkte in der Einheit stark erhöhenZusätzlich ist ein Stickstoffpufferbehälter in der Regel erforderlich, um einen konstanten Druck und Durchfluss während des Wechselns zwischen den beiden Adsorptionssäulen zu gewährleisten.
Häufig gestellte Fragen über die Funktionsweise von Stickstoffgeneratoren
Brauche ich einen Lufttrockner oder irgendeine andere spezielle Filtration für meine Luftversorgung?
Abtrennung der Membran:Jeder Generator beinhaltet eine In-Line-Filtration, um Partikel, flüssiges Wasser zu entfernen und Kohlenwasserstoffe aus dem Luftstrom zu transportieren, bevor sie in die Trennmembran gelangen.Die Air Products PRISM®-Membranen, die ECS verwendet, sind so konzipiert, dass sie Wasserdampf filtern., wodurch die Notwendigkeit eines Kühl- oder Trocknungsmittels vor der Anlage entfällt.
Druckschwing-Adsorption (PSA):PSA-Einheiten umfassen in der Regel auch die Inline-Filtration von Partikeln und tragen überschüssige Kohlenwasserstoffe in ihrer Quellluftleitung, um das CMS-Material zu schützen.Das CMS-Material in PSA-Einheiten kann durch Wasser/Wasserdampf in der Gasquelle beeinträchtigt werdenWasserdampf würde sich auch durch das CMS-Material adsorbieren, wodurch die Effizienz des Trennprozesses reduziert wird und dadurch weniger reiner Stickstoff entsteht.
EineAußerdem kann das CMS-Material beschädigt werden, wenn es übertragbares Wasser oder Kondensation in den Adsorptionstanks gibt.Dies führt zu einem unsachgemäßen Luftfluss durch das Bett und zu einer reduzierten Produktion.In einigen Fällen kann das CMS unwiederbringlich beschädigt werden und muss komplett ersetzt werden. Aus diesem Grund benötigen PSA-Generatoren immer einen Kühllufttrockner am Einlassgasstrom,Dies führt zu einem weiteren möglichen Ausfallpunkt und einem erhöhten Stromverbrauch..
Gibt es Unterschiede bei der Größe/dem Gewicht/dem Fußabdruck der beiden Methoden zur Stickstoffgewinnung?
Abtrennung der Membran:Da die Membrantrenntechnik so wenige bewegliche Teile erfordert, konnte ECS ihre Systeme so konstruieren, dass sie den kleinsten Fußabdruck aller derzeit auf dem Markt befindlichen Stickstoffgeneratoren aufweisen.Zusätzlich, verwendet das ECS eine Füll- und Säuberungsmethode, um die Brandsprinklersysteme zu inertieren, wodurch die Notwendigkeit eines Stickstoffspeicher-/Puffertanks beseitigt wird und der Ausrüstungsausstoß weiter verringert wird,und erhebliche Einsparungen sowie Material- und Arbeitskosten bei der Installation.
Druckschwing-Adsorption (PSA):Die zusätzlichen Steuerungen, Ventile, Adsorptionsbetten, Kühltrockner und Stickstoffpufferbehälter, die für den PSA-Ansatz erforderlich sind, führen zu deutlich schwereren und sperrigeren Geräten.Dies führt zu höheren Installationskosten und größeren Platzbedarf am Ort der Installation.
Wie lange wird die Ausrüstung erwartet, und wie hoch sind die Kosten für die Reparatur?
Abtrennung der Membran:Wie bei jedem anderen verkauften Produkt gibt es mehrere Hersteller von Stickstoffmembranen, einige produzieren ein hochwertiges Produkt und andere eine wertvolle Option.ECS hat Air Products PRISM® Membranen verwendet, die die höchste Qualität der verfügbaren Technologie darstellen.Air Products erfand die Stickstoffmembrantrennungstechnologie in den 1970er Jahren und hat sie ständig verbessert.
Derzeit sind ihre Membranen für eine Lebenserwartung von zwanzig (20) Jahren bei einem Arbeitszyklus von 100% ausgelegt (in der Brandschutzindustrie verwenden wir die Membran bei einem Arbeitszyklus von höchstens 10%).Die Kosten für den Austausch einer Membran betragen höchstens 25% der Kosten für den Stickstoffgenerator.Weiterhin 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.
Druckschwing-Adsorption (PSA):Die meisten PSA-Hersteller berichten, dass das CMS-Material eine typische Lebensdauer von mehr als 20 Jahren hat, wenn eine ordnungsgemäße Wartung und Luftfiltration durchgeführt wird.Was nicht klar ist, ist, ob der Austausch des CMS durch das Personal vor Ort durchgeführt werden kann oder ob ein Vertreter des Herstellers den Austausch durchführen muss.Die Arbeiten umfassen den Abbau der beiden Adsorptionssäulen, die Entfernung des alten CMS-Materials und die Umverpackung der Säulen nach den ursprünglichen Spezifikationen mit neuem CMS-Material.
Die neu verpackten Säulen müssen dann getestet werden, um sicherzustellen, dass eine ordnungsgemäße Gastrennung stattfindet.Verlust des Überwachungsgases in den Trocken- und PräaktionsfeuersprinklersystemenNeben dem CMS-Material führt die zusätzliche Komplexität der PSA-Generatoren zu zusätzlichen Ausfallpunkten für die Ausrüstung.sowohl an den Steuergeräten als auch an den automatischen Ventilen, die den Durchfluss zwischen den beiden Adsorptionssäulen wechselnEin Ausfall dieser Komponenten würde zum Ausfall des Systems führen.
Gibt es zwischen den beiden Arten von Stickstoffgeneratoren einen Unterschied in der Produktionsrate oder der Gasreinheit?
Die Stickstofftrennmembranen können typischerweise Stickstoff mit Reinheiten bis zu 99,5% produzieren, während PSA-Stickstoffgeneratoren Reinheiten bis zu 99,9995% erreichen können.Der Unterschied in der möglichen Reinheit zwischen den beiden ist in der Brandsprinklerindustrie unbedeutend., bei der eine Stickstoffreinheit von 98% zur branchenweiten Norm für die Korrosionsbekämpfung geworden ist.
Wie bei Luftkompressoren gibt es Stickstoffgeneratoren in einer Vielzahl von Modellen mit unterschiedlichen Stickstoffproduktionsraten.ECS verfügt über eine Reihe von acht (8) Stickstoffgeneratoren, um eine Vielzahl von Anwendungen zu erfüllen, von einem einzigen kleinen Trockenrohrsystem zu einer Anlage, die durch mehr als 25 Systeme geschützt wird, die alle von einem einzigen Stickstoffgenerator versorgt werden.ECS berücksichtigt sowohl die NFPA 13 als auch die NFPA 25 als zulässige Leckraten bei der Größe seiner Generatoren, um sicherzustellen, dass sie stets mit der Anforderung des Systems Schritt halten.
Der Einsatz von Stickstoffgas ist zur Standardmethode zur Korrosionsverhütung in Trockenrohr- und Vorbrennsprinkleranlagen geworden.
Durch die Beseitigung des Sauerstoffgehalts in der Systemleitung werden Korrosion und Ablagerungsbildung minimiert, wodurch das Risiko von Lecks verringert und die Bildung von Obstruktivmaterial verhindert wird,Damit wird sichergestellt, dass das System im Brandfall nach Plan funktioniert.
Während Stickstoffflaschen bei einigen kleinen Systemen als Stickstoffquelle verwendet wurden,Die Notwendigkeit des häufigen Austauschs von Zylindern und das Risiko von Fehltritten aufgrund des Verlustes des Drucksicherungsgases begrenzen die Wirksamkeit dieses Ansatzes.Vielmehr ist die Installation von Stickstoffgeneratoren als dauerhafte Stickstoffquelle sowohl für neue als auch für bestehende Anlagen zur bevorzugten Methode geworden.
Wenn Sie sich fragen, worum es bei Stickstoffinertation geht, lesen Sie unseren Leitfaden zu Stickstoffgeneratoren.
Bei der Stickstofferzeugungstechnologie gibt es zwei Hauptmethoden zur Erzeugung von Stickstoffgas vor Ort: Stickstoffseparationsmembranen und Druckschwing-Adsorption (PSA).
Während jeder Ansatz seine Vor- und Nachteile hat, sind die Membran-Generatoren von ECS die ideale Wahl für die Brandsprinklerindustrie:
- keine Lufttrockner benötigen bei spezieller Einlassluftfiltration
- geringeres Gewicht, kleinere Installationsfläche
- Einfache Wartung/Reparatur
- Bieten die Industriestandard 98% Stickstoff
Um die wesentlichen Unterschiede zwischen den beiden Generatoren besser zu verstehen, müssen Sie zunächst verstehen, wie sie Stickstoff produzieren.Während beide Arten von Generatoren aus Druckluft hochreines Stickstoffgas erzeugen, werden sie auf zwei ganz unterschiedliche Weise durchgeführt, was sich stark auf die Gestaltung und Wartung auswirkt.
Wie Stickstoffgeneratoren funktionieren
Membrantrennungs Stickstoffgenerator
Das Herzstück eines Stickstoffgenerators, der die Membranseparationstechnik verwendet, ist nicht überraschend die Separationsmembran.Die Membran besteht aus Tausenden von hohlen Fasern, durch die Druckluft geführt wirdDie Wände jeder Faser sind durchlässig für Gasmoleküle, aber einige Gase können leichter als andere passieren.Sie durchlaufen die Faserwände und werden in die Atmosphäre ausgelassen.Das "langsame" Gas, Stickstoff, fließt viel langsamer durch die Faserwand und erzeugt einen hochreinen Stickstoffstrom am Membran-Ausgang.Einfache Steuerung des Drucks und der Durchflussrate der Druckluft durch die Membran führt zu einer Produktion von Stickstoff mit hoher Reinheit.
Druckschwing-Adsorption (PSA) Stickstoffgenerator
PSA-Stickstoffgeneratoren verwenden Carbon Molecular Sieve (CMS) Material, um Sauerstoff aus der Druckluftquelle zu entfernen.Während Druckluft über das Material fließt, werden die Sauerstoffmoleküle in die Poren adsorbiert, während die größeren Stickstoffmoleküle in die Abgase gelangen.Das CMS wird mit Sauerstoffmolekülen gesättigt und die Gastrennung wird nicht mehr stattfinden..
Aus diesem Grund sind PSA-Generatoren immer mit zwei oder mehr Adsorptionssäulen ausgelegt.Während die andere durch die Durchführung von reinem Stickstoff regeneriert wird, um den Sauerstoff zu entfernen und als Abgas abzugeben.Der Generator wechselt zwischen den beiden Säulen etwa alle 60 Sekunden.die potenziellen Ausfallpunkte in der Einheit stark erhöhenZusätzlich ist ein Stickstoffpufferbehälter in der Regel erforderlich, um einen konstanten Druck und Durchfluss während des Wechselns zwischen den beiden Adsorptionssäulen zu gewährleisten.
Häufig gestellte Fragen über die Funktionsweise von Stickstoffgeneratoren
Brauche ich einen Lufttrockner oder irgendeine andere spezielle Filtration für meine Luftversorgung?
Abtrennung der Membran:Jeder Generator beinhaltet eine In-Line-Filtration, um Partikel, flüssiges Wasser zu entfernen und Kohlenwasserstoffe aus dem Luftstrom zu transportieren, bevor sie in die Trennmembran gelangen.Die Air Products PRISM®-Membranen, die ECS verwendet, sind so konzipiert, dass sie Wasserdampf filtern., wodurch die Notwendigkeit eines Kühl- oder Trocknungsmittels vor der Anlage entfällt.
Druckschwing-Adsorption (PSA):PSA-Einheiten umfassen in der Regel auch die Inline-Filtration von Partikeln und tragen überschüssige Kohlenwasserstoffe in ihrer Quellluftleitung, um das CMS-Material zu schützen.Das CMS-Material in PSA-Einheiten kann durch Wasser/Wasserdampf in der Gasquelle beeinträchtigt werdenWasserdampf würde sich auch durch das CMS-Material adsorbieren, wodurch die Effizienz des Trennprozesses reduziert wird und dadurch weniger reiner Stickstoff entsteht.
EineAußerdem kann das CMS-Material beschädigt werden, wenn es übertragbares Wasser oder Kondensation in den Adsorptionstanks gibt.Dies führt zu einem unsachgemäßen Luftfluss durch das Bett und zu einer reduzierten Produktion.In einigen Fällen kann das CMS unwiederbringlich beschädigt werden und muss komplett ersetzt werden. Aus diesem Grund benötigen PSA-Generatoren immer einen Kühllufttrockner am Einlassgasstrom,Dies führt zu einem weiteren möglichen Ausfallpunkt und einem erhöhten Stromverbrauch..
Gibt es Unterschiede bei der Größe/dem Gewicht/dem Fußabdruck der beiden Methoden zur Stickstoffgewinnung?
Abtrennung der Membran:Da die Membrantrenntechnik so wenige bewegliche Teile erfordert, konnte ECS ihre Systeme so konstruieren, dass sie den kleinsten Fußabdruck aller derzeit auf dem Markt befindlichen Stickstoffgeneratoren aufweisen.Zusätzlich, verwendet das ECS eine Füll- und Säuberungsmethode, um die Brandsprinklersysteme zu inertieren, wodurch die Notwendigkeit eines Stickstoffspeicher-/Puffertanks beseitigt wird und der Ausrüstungsausstoß weiter verringert wird,und erhebliche Einsparungen sowie Material- und Arbeitskosten bei der Installation.
Druckschwing-Adsorption (PSA):Die zusätzlichen Steuerungen, Ventile, Adsorptionsbetten, Kühltrockner und Stickstoffpufferbehälter, die für den PSA-Ansatz erforderlich sind, führen zu deutlich schwereren und sperrigeren Geräten.Dies führt zu höheren Installationskosten und größeren Platzbedarf am Ort der Installation.
Wie lange wird die Ausrüstung erwartet, und wie hoch sind die Kosten für die Reparatur?
Abtrennung der Membran:Wie bei jedem anderen verkauften Produkt gibt es mehrere Hersteller von Stickstoffmembranen, einige produzieren ein hochwertiges Produkt und andere eine wertvolle Option.ECS hat Air Products PRISM® Membranen verwendet, die die höchste Qualität der verfügbaren Technologie darstellen.Air Products erfand die Stickstoffmembrantrennungstechnologie in den 1970er Jahren und hat sie ständig verbessert.
Derzeit sind ihre Membranen für eine Lebenserwartung von zwanzig (20) Jahren bei einem Arbeitszyklus von 100% ausgelegt (in der Brandschutzindustrie verwenden wir die Membran bei einem Arbeitszyklus von höchstens 10%).Die Kosten für den Austausch einer Membran betragen höchstens 25% der Kosten für den Stickstoffgenerator.Weiterhin 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.
Druckschwing-Adsorption (PSA):Die meisten PSA-Hersteller berichten, dass das CMS-Material eine typische Lebensdauer von mehr als 20 Jahren hat, wenn eine ordnungsgemäße Wartung und Luftfiltration durchgeführt wird.Was nicht klar ist, ist, ob der Austausch des CMS durch das Personal vor Ort durchgeführt werden kann oder ob ein Vertreter des Herstellers den Austausch durchführen muss.Die Arbeiten umfassen den Abbau der beiden Adsorptionssäulen, die Entfernung des alten CMS-Materials und die Umverpackung der Säulen nach den ursprünglichen Spezifikationen mit neuem CMS-Material.
Die neu verpackten Säulen müssen dann getestet werden, um sicherzustellen, dass eine ordnungsgemäße Gastrennung stattfindet.Verlust des Überwachungsgases in den Trocken- und PräaktionsfeuersprinklersystemenNeben dem CMS-Material führt die zusätzliche Komplexität der PSA-Generatoren zu zusätzlichen Ausfallpunkten für die Ausrüstung.sowohl an den Steuergeräten als auch an den automatischen Ventilen, die den Durchfluss zwischen den beiden Adsorptionssäulen wechselnEin Ausfall dieser Komponenten würde zum Ausfall des Systems führen.
Gibt es zwischen den beiden Arten von Stickstoffgeneratoren einen Unterschied in der Produktionsrate oder der Gasreinheit?
Die Stickstofftrennmembranen können typischerweise Stickstoff mit Reinheiten bis zu 99,5% produzieren, während PSA-Stickstoffgeneratoren Reinheiten bis zu 99,9995% erreichen können.Der Unterschied in der möglichen Reinheit zwischen den beiden ist in der Brandsprinklerindustrie unbedeutend., bei der eine Stickstoffreinheit von 98% zur branchenweiten Norm für die Korrosionsbekämpfung geworden ist.
Wie bei Luftkompressoren gibt es Stickstoffgeneratoren in einer Vielzahl von Modellen mit unterschiedlichen Stickstoffproduktionsraten.ECS verfügt über eine Reihe von acht (8) Stickstoffgeneratoren, um eine Vielzahl von Anwendungen zu erfüllen, von einem einzigen kleinen Trockenrohrsystem zu einer Anlage, die durch mehr als 25 Systeme geschützt wird, die alle von einem einzigen Stickstoffgenerator versorgt werden.ECS berücksichtigt sowohl die NFPA 13 als auch die NFPA 25 als zulässige Leckraten bei der Größe seiner Generatoren, um sicherzustellen, dass sie stets mit der Anforderung des Systems Schritt halten.
