A utilização de gás nitrogénio tornou-se o método padrão de prevenção da corrosão em tubos secos e sistemas de aspersores de incêndio de pré-ação.
Ao eliminar a presença de oxigênio dentro da tubulação do sistema, a corrosão e a formação de depósitos são minimizadas.,assegurando assim que o sistema funcione conforme concebido em caso de incêndio.
Embora as garrafas de nitrogénio tenham sido utilizadas como fonte de nitrogénio em alguns sistemas pequenos,A necessidade de substituir frequentemente as garrafas e o risco de falhas devido à perda do gás de manutenção da pressão limitam a eficácia desta abordagem.Em vez disso, a instalação de geradores de nitrogénio como fonte permanente de nitrogénio tornou-se o método preferido, tanto para instalações novas como existentes.
Se quiser saber o que é inertização de nitrogênio, consulte o nosso guia de geradores de nitrogênio.
No que diz respeito à tecnologia de geração de nitrogénio, existem dois métodos principais de produção de gás de nitrogénio no local: membranas de separação de nitrogénio e adsorção por oscilação de pressão (PSA).
Embora cada abordagem tenha os seus prós e contras, vários benefícios principais tornam os geradores baseados em membrana da ECS a escolha ideal para a indústria de aspersores de incêndio:
- Não necessitam de secadores de ar em filtragem de ar de entrada especial
- menor peso, menor pegada instalada
- Manutenção/reparação simples
- Fornecer nitrogénio 98% padrão da indústria
Para compreender melhor as principais diferenças entre os dois tipos de geradores, é necessário primeiro compreender como eles produzem nitrogénio.Enquanto ambos os tipos de geradores produzem nitrogénio de alta pureza a partir de ar comprimido, eles o fazem de duas maneiras claramente diferentes, o que tem um grande efeito sobre a forma como eles são projetados e mantidos.
Como funcionam os geradores de nitrogênio
Gerador de nitrogénio de separação por membrana
O coração de um gerador de nitrogénio que utiliza a técnica de separação por membrana é, sem surpresa, a membrana de separação.A membrana é composta por milhares de fibras ocas através das quais passa o ar comprimidoAs paredes de cada fibra são permeáveis às moléculas de gás, mas alguns gases podem passar mais facilmente do que outros.Passam pelas paredes de fibras e são expelidas para a atmosfera.O gás "lento", o nitrogênio, passa através da parede da fibra muito mais lentamente, produzindo um fluxo de nitrogênio de alta pureza na saída da membrana.O simples controle da pressão e do caudal do ar comprimido através da membrana resulta na produção de nitrogênio de alta pureza.
Gerador de nitrogénio de adsorção por oscilação de pressão (PSA)
Os geradores de nitrogênio PSA utilizam material de peneira molecular de carbono (CMS) para retirar oxigênio do ar comprimido da fonte. O material CMS consiste em carbono poroso com tamanho de poro finamente controlado.À medida que o ar comprimido passa sobre o materialAs moléculas de oxigénio são adsorvidas nos poros, enquanto as moléculas de nitrogénio maiores podem passar para o gás de escape.O CMS ficará saturado com moléculas de oxigénio e a separação de gases não ocorrerá mais.
Por esta razão, os geradores de PSA são sempre concebidos com duas ou mais colunas de adsorção, uma coluna separando ativamente o gás,enquanto o outro está a ser regenerado passando nitrogénio de alta pureza através dele para retirar o oxigénio e expelir como gás residualA necessidade de alternar entre as duas colunas de adsorção resulta na necessidade de múltiplas válvulas de controlo automáticas.aumentando consideravelmente os pontos de falha potenciais na unidadeAlém disso, um tanque tampão de azoto é normalmente necessário para assegurar uma pressão e um caudal constantes durante a mudança entre as duas colunas de adsorção.
Perguntas frequentes sobre como funcionam os geradores de nitrogênio
Preciso de um secador de ar ou de qualquer filtragem especial no meu ar?
Separação da membrana:Cada gerador inclui filtragem em linha para remover partículas, água líquida e transportar hidrocarbonetos da corrente de ar antes de entrar na membrana de separação.As membranas Air Products PRISM® utilizadas pelo ECS são concebidas para filtrar o vapor de água., eliminando a necessidade de um secador refrigerado ou dessecante a montante da unidade.
Adsorção por oscilação de pressão (PSA):As unidades PSA também incluem tipicamente filtragem em linha de partículas e transportam hidrocarbonetos em excesso em sua linha de ar de origem para proteger o material CMS.O material CMS das unidades PSA pode ser afectado negativamente pela água/vapor de água na fonte de gásO vapor de água também seria adsorvido pelo material CMS, reduzindo a eficiência do processo de separação e resultando em nitrogénio de menor pureza.
Aditionalmente, se houver água de transporte ou se ocorrer condensação nos tanques de adsorção, o material CMS pode ser danificado.resultando num fluxo de ar inadequado através do leito e numa produção reduzidaPor esta razão, os geradores PSA necessitarão sempre de um secador de ar refrigerado no fluxo de gás de entrada,resultando em outro ponto de falha potencial e aumento do consumo elétrico.
Existem diferenças no tamanho/peso/emprego dos dois métodos de produção de azoto?
Separação da membrana:Uma vez que a técnica de separação por membrana requer tão poucas partes móveis, a ECS conseguiu conceber os seus sistemas para que tenham a menor pegada de qualquer gerador de nitrogénio atualmente no mercado.Além disso,, o ECS utiliza um método de enchimento e depuração para inertizar os sistemas de aspersores de incêndio, eliminando a necessidade de um reservatório de armazenamento/tampão de nitrogénio, reduzindo ainda mais a pegada do equipamento,e proporcionando economias significativas e custos de instalação de material e mão-de-obra.
Adsorção por oscilação de pressão (PSA):Os controles adicionais, válvulas, leitos de adsorção, secador refrigerado e tanque tampão de nitrogênio exigidos pela abordagem PSA resultam em equipamentos significativamente mais pesados e volumosos.Isto resulta em custos de instalação mais elevados e em requisitos de espaço maiores no local da instalação.
Qual é a expectativa de vida útil do equipamento e qual o custo resultante da reparação?
Separação da membrana:Como qualquer outro produto vendido, existem vários fabricantes de membranas de nitrogénio, alguns produzem um produto de alta qualidade, e outros produzem uma opção de valor.O ECS utilizou membranas Air Products PRISM® que representam a mais elevada qualidade da tecnologia disponívelA Air Products inventou a tecnologia de separação por membrana de nitrogénio na década de 1970 e continuou a aperfeiçoá-la.
Atualmente, as suas membranas estão concebidas para uma expectativa de vida útil de vinte (20) anos a um ciclo de funcionamento de 100% (na indústria de protecção contra incêndio utilizamos a membrana a um ciclo de funcionamento de 10%).O custo da substituição de uma membrana é, no máximo, de 25% do custo do gerador de azotoAlém disso, 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.
Adsorção por oscilação de pressão (PSA):A maioria dos fabricantes de PSA relatam que o material CMS tem uma vida útil típica de mais de 20 anos se for realizada a manutenção adequada e a filtragem de ar.O que não está claro é se a substituição do CMS pode ser realizada pelo pessoal no local ou se é necessário um representante do fabricante para realizar a substituiçãoOs trabalhos consistirão na desmontagem das duas colunas de adsorção, na remoção do material CMS antigo e na reembalagem das colunas com novas especificações CMS.
As colunas reempenhadas teriam então de ser testadas para garantir que ocorra uma separação adequada do gás.resultando na perda de gás de vigilância para os sistemas de pulverização de incêndio em seco e de prevençãoPara além do material CMS, a complexidade acrescentada dos geradores PSA acrescenta pontos de falha adicionais ao equipamento.tanto no equipamento de controlo como nas válvulas automáticas que alteram o fluxo entre as duas colunas de adsorçãoQualquer falha nestes componentes resultaria na desactivação do sistema.
Existe uma diferença na taxa de produção ou na pureza do gás entre os dois tipos de geradores de nitrogénio?
As membranas de separação de nitrogênio normalmente podem produzir nitrogênio em purezas de até 99,5%, enquanto os geradores de nitrogênio PSA podem atingir purezas de até 99,9995%.A diferença de pureza potencial entre os dois não tem qualquer significado na indústria dos sprinklers de incêndio., onde a pureza de nitrogénio de 98% tornou-se o padrão em toda a indústria para o controlo da corrosão.
Tal como acontece com os compressores de ar, os geradores de nitrogénio existem em uma grande variedade de modelos com diferentes taxas de produção de nitrogénio.O ECS tem uma gama de oito (8) geradores de nitrogénio para atender a uma ampla gama de aplicações, de um único sistema de tubulações secas pequenas para uma instalação protegida por mais de 25 sistemas todos alimentados por um único gerador de nitrogénio.A ECS considera tanto a NFPA 13 como a NFPA 25 como taxas de vazamento admissíveis ao dimensionar os seus geradores para garantir que sempre acompanham a procura do sistema.
A utilização de gás nitrogénio tornou-se o método padrão de prevenção da corrosão em tubos secos e sistemas de aspersores de incêndio de pré-ação.
Ao eliminar a presença de oxigênio dentro da tubulação do sistema, a corrosão e a formação de depósitos são minimizadas.,assegurando assim que o sistema funcione conforme concebido em caso de incêndio.
Embora as garrafas de nitrogénio tenham sido utilizadas como fonte de nitrogénio em alguns sistemas pequenos,A necessidade de substituir frequentemente as garrafas e o risco de falhas devido à perda do gás de manutenção da pressão limitam a eficácia desta abordagem.Em vez disso, a instalação de geradores de nitrogénio como fonte permanente de nitrogénio tornou-se o método preferido, tanto para instalações novas como existentes.
Se quiser saber o que é inertização de nitrogênio, consulte o nosso guia de geradores de nitrogênio.
No que diz respeito à tecnologia de geração de nitrogénio, existem dois métodos principais de produção de gás de nitrogénio no local: membranas de separação de nitrogénio e adsorção por oscilação de pressão (PSA).
Embora cada abordagem tenha os seus prós e contras, vários benefícios principais tornam os geradores baseados em membrana da ECS a escolha ideal para a indústria de aspersores de incêndio:
- Não necessitam de secadores de ar em filtragem de ar de entrada especial
- menor peso, menor pegada instalada
- Manutenção/reparação simples
- Fornecer nitrogénio 98% padrão da indústria
Para compreender melhor as principais diferenças entre os dois tipos de geradores, é necessário primeiro compreender como eles produzem nitrogénio.Enquanto ambos os tipos de geradores produzem nitrogénio de alta pureza a partir de ar comprimido, eles o fazem de duas maneiras claramente diferentes, o que tem um grande efeito sobre a forma como eles são projetados e mantidos.
Como funcionam os geradores de nitrogênio
Gerador de nitrogénio de separação por membrana
O coração de um gerador de nitrogénio que utiliza a técnica de separação por membrana é, sem surpresa, a membrana de separação.A membrana é composta por milhares de fibras ocas através das quais passa o ar comprimidoAs paredes de cada fibra são permeáveis às moléculas de gás, mas alguns gases podem passar mais facilmente do que outros.Passam pelas paredes de fibras e são expelidas para a atmosfera.O gás "lento", o nitrogênio, passa através da parede da fibra muito mais lentamente, produzindo um fluxo de nitrogênio de alta pureza na saída da membrana.O simples controle da pressão e do caudal do ar comprimido através da membrana resulta na produção de nitrogênio de alta pureza.
Gerador de nitrogénio de adsorção por oscilação de pressão (PSA)
Os geradores de nitrogênio PSA utilizam material de peneira molecular de carbono (CMS) para retirar oxigênio do ar comprimido da fonte. O material CMS consiste em carbono poroso com tamanho de poro finamente controlado.À medida que o ar comprimido passa sobre o materialAs moléculas de oxigénio são adsorvidas nos poros, enquanto as moléculas de nitrogénio maiores podem passar para o gás de escape.O CMS ficará saturado com moléculas de oxigénio e a separação de gases não ocorrerá mais.
Por esta razão, os geradores de PSA são sempre concebidos com duas ou mais colunas de adsorção, uma coluna separando ativamente o gás,enquanto o outro está a ser regenerado passando nitrogénio de alta pureza através dele para retirar o oxigénio e expelir como gás residualA necessidade de alternar entre as duas colunas de adsorção resulta na necessidade de múltiplas válvulas de controlo automáticas.aumentando consideravelmente os pontos de falha potenciais na unidadeAlém disso, um tanque tampão de azoto é normalmente necessário para assegurar uma pressão e um caudal constantes durante a mudança entre as duas colunas de adsorção.
Perguntas frequentes sobre como funcionam os geradores de nitrogênio
Preciso de um secador de ar ou de qualquer filtragem especial no meu ar?
Separação da membrana:Cada gerador inclui filtragem em linha para remover partículas, água líquida e transportar hidrocarbonetos da corrente de ar antes de entrar na membrana de separação.As membranas Air Products PRISM® utilizadas pelo ECS são concebidas para filtrar o vapor de água., eliminando a necessidade de um secador refrigerado ou dessecante a montante da unidade.
Adsorção por oscilação de pressão (PSA):As unidades PSA também incluem tipicamente filtragem em linha de partículas e transportam hidrocarbonetos em excesso em sua linha de ar de origem para proteger o material CMS.O material CMS das unidades PSA pode ser afectado negativamente pela água/vapor de água na fonte de gásO vapor de água também seria adsorvido pelo material CMS, reduzindo a eficiência do processo de separação e resultando em nitrogénio de menor pureza.
Aditionalmente, se houver água de transporte ou se ocorrer condensação nos tanques de adsorção, o material CMS pode ser danificado.resultando num fluxo de ar inadequado através do leito e numa produção reduzidaPor esta razão, os geradores PSA necessitarão sempre de um secador de ar refrigerado no fluxo de gás de entrada,resultando em outro ponto de falha potencial e aumento do consumo elétrico.
Existem diferenças no tamanho/peso/emprego dos dois métodos de produção de azoto?
Separação da membrana:Uma vez que a técnica de separação por membrana requer tão poucas partes móveis, a ECS conseguiu conceber os seus sistemas para que tenham a menor pegada de qualquer gerador de nitrogénio atualmente no mercado.Além disso,, o ECS utiliza um método de enchimento e depuração para inertizar os sistemas de aspersores de incêndio, eliminando a necessidade de um reservatório de armazenamento/tampão de nitrogénio, reduzindo ainda mais a pegada do equipamento,e proporcionando economias significativas e custos de instalação de material e mão-de-obra.
Adsorção por oscilação de pressão (PSA):Os controles adicionais, válvulas, leitos de adsorção, secador refrigerado e tanque tampão de nitrogênio exigidos pela abordagem PSA resultam em equipamentos significativamente mais pesados e volumosos.Isto resulta em custos de instalação mais elevados e em requisitos de espaço maiores no local da instalação.
Qual é a expectativa de vida útil do equipamento e qual o custo resultante da reparação?
Separação da membrana:Como qualquer outro produto vendido, existem vários fabricantes de membranas de nitrogénio, alguns produzem um produto de alta qualidade, e outros produzem uma opção de valor.O ECS utilizou membranas Air Products PRISM® que representam a mais elevada qualidade da tecnologia disponívelA Air Products inventou a tecnologia de separação por membrana de nitrogénio na década de 1970 e continuou a aperfeiçoá-la.
Atualmente, as suas membranas estão concebidas para uma expectativa de vida útil de vinte (20) anos a um ciclo de funcionamento de 100% (na indústria de protecção contra incêndio utilizamos a membrana a um ciclo de funcionamento de 10%).O custo da substituição de uma membrana é, no máximo, de 25% do custo do gerador de azotoAlém disso, 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.
Adsorção por oscilação de pressão (PSA):A maioria dos fabricantes de PSA relatam que o material CMS tem uma vida útil típica de mais de 20 anos se for realizada a manutenção adequada e a filtragem de ar.O que não está claro é se a substituição do CMS pode ser realizada pelo pessoal no local ou se é necessário um representante do fabricante para realizar a substituiçãoOs trabalhos consistirão na desmontagem das duas colunas de adsorção, na remoção do material CMS antigo e na reembalagem das colunas com novas especificações CMS.
As colunas reempenhadas teriam então de ser testadas para garantir que ocorra uma separação adequada do gás.resultando na perda de gás de vigilância para os sistemas de pulverização de incêndio em seco e de prevençãoPara além do material CMS, a complexidade acrescentada dos geradores PSA acrescenta pontos de falha adicionais ao equipamento.tanto no equipamento de controlo como nas válvulas automáticas que alteram o fluxo entre as duas colunas de adsorçãoQualquer falha nestes componentes resultaria na desactivação do sistema.
Existe uma diferença na taxa de produção ou na pureza do gás entre os dois tipos de geradores de nitrogénio?
As membranas de separação de nitrogênio normalmente podem produzir nitrogênio em purezas de até 99,5%, enquanto os geradores de nitrogênio PSA podem atingir purezas de até 99,9995%.A diferença de pureza potencial entre os dois não tem qualquer significado na indústria dos sprinklers de incêndio., onde a pureza de nitrogénio de 98% tornou-se o padrão em toda a indústria para o controlo da corrosão.
Tal como acontece com os compressores de ar, os geradores de nitrogénio existem em uma grande variedade de modelos com diferentes taxas de produção de nitrogénio.O ECS tem uma gama de oito (8) geradores de nitrogénio para atender a uma ampla gama de aplicações, de um único sistema de tubulações secas pequenas para uma instalação protegida por mais de 25 sistemas todos alimentados por um único gerador de nitrogénio.A ECS considera tanto a NFPA 13 como a NFPA 25 como taxas de vazamento admissíveis ao dimensionar os seus geradores para garantir que sempre acompanham a procura do sistema.
