El uso de gas nitrógeno se ha convertido en el método estándar de prevención de la corrosión en los sistemas de tuberías secas y sistemas de rociadores de incendios de preacción.
Al eliminar la presencia de oxígeno dentro de las tuberías del sistema, se minimiza la corrosión y la formación de depósitos, lo que ayuda a mitigar el riesgo de fugas y evita la formación de material obstructivo,garantizar así que el sistema funcione según lo previsto en caso de incendio.
Mientras que los cilindros de nitrógeno se han utilizado como fuente de nitrógeno en algunos sistemas pequeños,la necesidad de reemplazar frecuentemente los cilindros y el riesgo de fallas debido a la pérdida de gas de mantenimiento de la presión limita la eficacia de este enfoqueEn cambio, la instalación de generadores de nitrógeno como fuente permanente de nitrógeno se ha convertido en el método preferido, tanto para las instalaciones nuevas como para las existentes.
Si te preguntas de qué se trata la inertización de nitrógeno, consulta nuestra guía de generadores de nitrógeno.
Cuando se trata de la tecnología de generación de nitrógeno, hay dos métodos principales para producir gas de nitrógeno en el sitio: membranas de separación de nitrógeno y adsorción por oscilación de presión (PSA).
Si bien cada enfoque tiene sus pros y sus contras, varios beneficios clave hacen que los generadores basados en membrana de ECS® sean la opción ideal para la industria de rociadores de incendios:
- No se necesitan secadores de aire en filtración de aire de entrada especial
- Menor peso, menor huella instalada
- Mantenimiento/reparación sencillo
- Proporcionar el estándar de la industria 98% de nitrógeno
Para comprender mejor las diferencias clave entre los dos tipos de generadores, primero hay que entender cómo producen nitrógeno.Mientras que ambos tipos de generadores producen gas nitrógeno de alta pureza del aire comprimido, lo hacen de dos maneras claramente diferentes, lo que tiene un gran efecto en la forma en que se diseñan y mantienen.
Cómo funcionan los generadores de nitrógeno
Generador de nitrógeno de separación por membrana
El corazón de un generador de nitrógeno que utiliza la técnica de separación por membrana es, como era de esperar, la membrana de separación.La membrana se compone de miles de fibras huecas a través de las cuales pasa el aire comprimidoLas paredes de cada fibra son permeables a las moléculas de gas, pero algunos gases pueden pasar más fácilmente que otros.pasan a través de las paredes de fibra y se agotan a la atmósferaEl gas "lento", el nitrógeno, pasa a través de la pared de la fibra mucho más lentamente, produciendo un flujo de nitrógeno de alta pureza en la salida de la membrana.El simple control de la presión y el caudal del aire comprimido a través de la membrana resulta en la producción de nitrógeno de alta pureza.
Generador de nitrógeno de adsorción por oscilación de presión (PSA)
Los generadores de nitrógeno PSA utilizan material de tamiz molecular de carbono (CMS) para extraer oxígeno del aire comprimido de la fuente.A medida que el aire comprimido pasa sobre el materialLas moléculas de oxígeno se absorben en los poros, mientras que las moléculas de nitrógeno más grandes pueden pasar al gas de escape.el CMS se saturará con moléculas de oxígeno y la separación de gases ya no ocurrirá.
Por esta razón, los generadores de PSA siempre están diseñados con dos o más columnas de adsorción.mientras que el otro está siendo regenerado pasando nitrógeno de alta pureza a través de él para eliminar el oxígeno y exhaustarlo como gas residualEl generador cambia entre las dos columnas aproximadamente cada 60 segundos. La necesidad de cambiar entre las dos columnas de adsorción resulta en la necesidad de múltiples válvulas de control automatizadas,aumentando en gran medida los puntos potenciales de falla en la unidadAdemás, se requiere normalmente un depósito tampón de nitrógeno para garantizar una presión y un caudal constantes durante el cambio entre las dos columnas de adsorción.
Preguntas frecuentes sobre el funcionamiento de los generadores de nitrógeno
¿Necesito un secador de aire o alguna otra filtración especial en mi suministro de aire?
Separación por membrana:Cada generador incluye filtración en línea para eliminar partículas, agua líquida y transportar hidrocarburos de la corriente de aire antes de entrar en la membrana de separación.Las membranas de Air Products PRISM® utilizadas por ECS están diseñadas para filtrar el vapor de agua., eliminando la necesidad de un secador refrigerado o desecante aguas arriba de la unidad.
Adsorción por oscilación de presión (PSA):Las unidades PSA también incluyen típicamente filtración en línea de partículas y transportan hidrocarburos en exceso en su línea de aire de origen para proteger el material CMS.el material CMS de las unidades PSA puede verse afectado negativamente por el agua/vapor de agua en la fuente de gasEl vapor de agua también sería adsorbido por el material CMS, reduciendo la eficiencia del proceso de separación y resultando en nitrógeno de menor pureza.
A. NoAdemás, si hay agua de transporte o si se produce condensación en los tanques de adsorción, el material CMS puede dañarse.causando un flujo de aire inadecuado a través de la cama y una producción reducidaEn algunos casos, el CMS puede dañarse irreparablemente, necesitando un reemplazo completo.lo que resulta en otro punto de falla potencial y un mayor consumo eléctrico.
¿Existen diferencias en el tamaño/peso/huella de los dos métodos de generación de nitrógeno?
Separación por membrana:Dado que la técnica de separación por membrana requiere tan pocas partes móviles, ECS ha sido capaz de diseñar sus sistemas para tener la menor huella de todos los generadores de nitrógeno actualmente en el mercado.Además, ECS utiliza un método de llenado y purga para inertar los sistemas de rociadores de incendios, eliminando la necesidad de un depósito de almacenamiento/tango tampón de nitrógeno, reduciendo aún más la huella del equipo,y proporcionando ahorros significativos y costos de instalación de materiales y mano de obra.
Adsorción por oscilación de presión (PSA):Los controles adicionales, válvulas, lechos de adsorción, secador refrigerado y tanque tampón de nitrógeno requeridos por el enfoque PSA resultan en equipos significativamente más pesados y voluminosos.Esto se traduce en mayores costes de instalación y mayores requisitos de espacio en el punto de instalación.
¿Cuál es la vida útil esperada del equipo, y cuál es el costo resultante para repararlo?
Separación por membrana:Al igual que cualquier otro producto vendido, hay varios fabricantes de membranas de nitrógeno, algunos producen un producto de alta calidad, y otros producen una opción de valor.ECS ha utilizado membranas Air Products PRISM® que representan la más alta calidad de la tecnología disponibleAir Products inventó la tecnología de separación por membrana de nitrógeno en la década de 1970 y ha seguido mejorándola.
Actualmente, sus membranas están diseñadas para una esperanza de vida de veinte (20) años a un ciclo de trabajo del 100% (en la industria de protección contra incendios usamos la membrana a un ciclo de trabajo no superior al 10%).El coste de sustitución de una membrana es como máximo del 25% del coste del generador de nitrógeno.Además, 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.
Adsorción por oscilación de presión (PSA):La mayoría de los fabricantes de PSA informan que el material CMS tiene una vida útil típica de más de 20 años si se realiza un mantenimiento adecuado y una filtración de aire.Lo que no está claro es si el reemplazo del CMS puede ser realizado por personal in situ o si requiere que un representante del fabricante realice el reemplazo.Los trabajos consistirán en el desmontaje de las dos columnas de adsorción, la eliminación del viejo material CMS y el reempaquetado de las columnas a las especificaciones originales con nuevo material CMS.
Las columnas de recarga deberán ser probadas para asegurar la separación adecuada del gas.causando pérdida de gas de vigilancia en los sistemas de rociadores de incendios secos y de prevenciónAdemás del material CMS, la complejidad añadida de los generadores PSA añade puntos de falla adicionales al equipo.tanto en el equipo de control como en las válvulas automáticas que cambian el flujo entre las dos columnas de adsorciónCualquier fallo en estos componentes daría lugar a que el sistema se quede fuera de servicio.
¿Existe una diferencia en la tasa de producción o en la pureza del gas entre los dos tipos de generadores de nitrógeno?
Las membranas de separación de nitrógeno generalmente pueden producir nitrógeno a puridades de hasta el 99,5%, mientras que los generadores de nitrógeno PSA pueden alcanzar puridades de hasta el 99,9995%.la diferencia de pureza potencial entre los dos no tiene importancia en la industria de los rociadores de incendios, donde la pureza de nitrógeno del 98% se ha convertido en el estándar de toda la industria para el control de la corrosión.
Al igual que con los compresores de aire, los generadores de nitrógeno vienen en una amplia variedad de modelos con diferentes tasas de producción de nitrógeno.ECS tiene una gama de ocho (8) generadores de nitrógeno para satisfacer una amplia gama de aplicaciones, de un único sistema de tuberías secas pequeñas a una instalación protegida por más de 25 sistemas todos alimentados por un único generador de nitrógeno.ECS considera tanto las tasas de fuga NFPA 13 como las NFPA 25 permisibles al dimensionar sus generadores para garantizar que siempre se mantengan al día con la demanda del sistema.
El uso de gas nitrógeno se ha convertido en el método estándar de prevención de la corrosión en los sistemas de tuberías secas y sistemas de rociadores de incendios de preacción.
Al eliminar la presencia de oxígeno dentro de las tuberías del sistema, se minimiza la corrosión y la formación de depósitos, lo que ayuda a mitigar el riesgo de fugas y evita la formación de material obstructivo,garantizar así que el sistema funcione según lo previsto en caso de incendio.
Mientras que los cilindros de nitrógeno se han utilizado como fuente de nitrógeno en algunos sistemas pequeños,la necesidad de reemplazar frecuentemente los cilindros y el riesgo de fallas debido a la pérdida de gas de mantenimiento de la presión limita la eficacia de este enfoqueEn cambio, la instalación de generadores de nitrógeno como fuente permanente de nitrógeno se ha convertido en el método preferido, tanto para las instalaciones nuevas como para las existentes.
Si te preguntas de qué se trata la inertización de nitrógeno, consulta nuestra guía de generadores de nitrógeno.
Cuando se trata de la tecnología de generación de nitrógeno, hay dos métodos principales para producir gas de nitrógeno en el sitio: membranas de separación de nitrógeno y adsorción por oscilación de presión (PSA).
Si bien cada enfoque tiene sus pros y sus contras, varios beneficios clave hacen que los generadores basados en membrana de ECS® sean la opción ideal para la industria de rociadores de incendios:
- No se necesitan secadores de aire en filtración de aire de entrada especial
- Menor peso, menor huella instalada
- Mantenimiento/reparación sencillo
- Proporcionar el estándar de la industria 98% de nitrógeno
Para comprender mejor las diferencias clave entre los dos tipos de generadores, primero hay que entender cómo producen nitrógeno.Mientras que ambos tipos de generadores producen gas nitrógeno de alta pureza del aire comprimido, lo hacen de dos maneras claramente diferentes, lo que tiene un gran efecto en la forma en que se diseñan y mantienen.
Cómo funcionan los generadores de nitrógeno
Generador de nitrógeno de separación por membrana
El corazón de un generador de nitrógeno que utiliza la técnica de separación por membrana es, como era de esperar, la membrana de separación.La membrana se compone de miles de fibras huecas a través de las cuales pasa el aire comprimidoLas paredes de cada fibra son permeables a las moléculas de gas, pero algunos gases pueden pasar más fácilmente que otros.pasan a través de las paredes de fibra y se agotan a la atmósferaEl gas "lento", el nitrógeno, pasa a través de la pared de la fibra mucho más lentamente, produciendo un flujo de nitrógeno de alta pureza en la salida de la membrana.El simple control de la presión y el caudal del aire comprimido a través de la membrana resulta en la producción de nitrógeno de alta pureza.
Generador de nitrógeno de adsorción por oscilación de presión (PSA)
Los generadores de nitrógeno PSA utilizan material de tamiz molecular de carbono (CMS) para extraer oxígeno del aire comprimido de la fuente.A medida que el aire comprimido pasa sobre el materialLas moléculas de oxígeno se adsorben en los poros, mientras que las moléculas de nitrógeno más grandes pueden pasar al gas de escape.el CMS se saturará con moléculas de oxígeno y la separación de gases ya no ocurrirá.
Por esta razón, los generadores de PSA siempre están diseñados con dos o más columnas de adsorción.mientras que el otro está siendo regenerado pasando nitrógeno de alta pureza a través de él para eliminar el oxígeno y exhaustarlo como gas residualEl generador cambia entre las dos columnas aproximadamente cada 60 segundos. La necesidad de cambiar entre las dos columnas de adsorción resulta en la necesidad de múltiples válvulas de control automatizadas,aumentando en gran medida los puntos potenciales de falla en la unidadAdemás, se requiere normalmente un depósito tampón de nitrógeno para garantizar una presión y un caudal constantes durante el cambio entre las dos columnas de adsorción.
Preguntas frecuentes sobre el funcionamiento de los generadores de nitrógeno
¿Necesito un secador de aire o alguna otra filtración especial en mi suministro de aire?
Separación por membrana:Cada generador incluye filtración en línea para eliminar partículas, agua líquida y transportar hidrocarburos de la corriente de aire antes de entrar en la membrana de separación.Las membranas de Air Products PRISM® utilizadas por ECS están diseñadas para filtrar el vapor de agua., eliminando la necesidad de un secador refrigerado o desecante aguas arriba de la unidad.
Adsorción por oscilación de presión (PSA):Las unidades PSA también incluyen típicamente filtración en línea de partículas y transportan hidrocarburos en exceso en su línea de aire de origen para proteger el material CMS.el material CMS de las unidades PSA puede verse afectado negativamente por el agua/vapor de agua en la fuente de gasEl vapor de agua también sería adsorbido por el material CMS, reduciendo la eficiencia del proceso de separación y resultando en nitrógeno de menor pureza.
A. NoAdemás, si hay agua de transporte o si se produce condensación en los tanques de adsorción, el material CMS puede dañarse.causando un flujo de aire inadecuado a través de la cama y una producción reducidaEn algunos casos, el CMS puede dañarse irreparablemente, necesitando un reemplazo completo.lo que resulta en otro punto de falla potencial y un mayor consumo eléctrico.
¿Existen diferencias en el tamaño/peso/huella de los dos métodos de generación de nitrógeno?
Separación por membrana:Dado que la técnica de separación por membrana requiere tan pocas partes móviles, ECS ha sido capaz de diseñar sus sistemas para tener la menor huella de todos los generadores de nitrógeno actualmente en el mercado.Además, ECS utiliza un método de llenado y purga para inertar los sistemas de rociadores de incendios, eliminando la necesidad de un depósito de almacenamiento/tango tampón de nitrógeno, reduciendo aún más la huella del equipo,y proporcionando ahorros significativos y costos de instalación de materiales y mano de obra.
Adsorción por oscilación de presión (PSA):Los controles adicionales, válvulas, lechos de adsorción, secador refrigerado y tanque tampón de nitrógeno requeridos por el enfoque PSA resultan en equipos significativamente más pesados y voluminosos.Esto se traduce en mayores costes de instalación y mayores requisitos de espacio en el punto de instalación.
¿Cuál es la vida útil esperada del equipo, y cuál es el costo resultante para repararlo?
Separación por membrana:Al igual que cualquier otro producto vendido, hay varios fabricantes de membranas de nitrógeno, algunos producen un producto de alta calidad, y otros producen una opción de valor.ECS ha utilizado membranas Air Products PRISM® que representan la más alta calidad de la tecnología disponibleAir Products inventó la tecnología de separación por membrana de nitrógeno en la década de 1970 y ha seguido mejorándola.
Actualmente, sus membranas están diseñadas para una esperanza de vida de veinte (20) años a un ciclo de trabajo del 100% (en la industria de protección contra incendios usamos la membrana a un ciclo de trabajo no superior al 10%).El coste de sustitución de una membrana es como máximo del 25% del coste del generador de nitrógeno.Además, 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.
Adsorción por oscilación de presión (PSA):La mayoría de los fabricantes de PSA informan que el material CMS tiene una vida útil típica de más de 20 años si se realiza un mantenimiento adecuado y una filtración de aire.Lo que no está claro es si el reemplazo del CMS puede ser realizado por personal in situ o si requiere que un representante del fabricante realice el reemplazo.Los trabajos consistirán en el desmontaje de las dos columnas de adsorción, la eliminación del viejo material CMS y el reempaquetado de las columnas a las especificaciones originales con nuevo material CMS.
Las columnas de recarga deberán ser probadas para asegurar la separación adecuada del gas.causando pérdida de gas de vigilancia en los sistemas de rociadores de incendios secos y de prevenciónAdemás del material CMS, la complejidad añadida de los generadores PSA añade puntos de falla adicionales al equipo.tanto en el equipo de control como en las válvulas automáticas que cambian el flujo entre las dos columnas de adsorciónCualquier fallo en estos componentes daría lugar a que el sistema se quede fuera de servicio.
¿Existe una diferencia en la tasa de producción o en la pureza del gas entre los dos tipos de generadores de nitrógeno?
Las membranas de separación de nitrógeno generalmente pueden producir nitrógeno a puridades de hasta el 99,5%, mientras que los generadores de nitrógeno PSA pueden alcanzar puridades de hasta el 99,9995%.la diferencia de pureza potencial entre los dos no tiene importancia en la industria de los rociadores de incendios, donde la pureza de nitrógeno del 98% se ha convertido en el estándar de toda la industria para el control de la corrosión.
Al igual que con los compresores de aire, los generadores de nitrógeno vienen en una amplia variedad de modelos con diferentes tasas de producción de nitrógeno.ECS tiene una gama de ocho (8) generadores de nitrógeno para satisfacer una amplia gama de aplicaciones, de un único sistema de tuberías secas pequeñas a una instalación protegida por más de 25 sistemas todos alimentados por un único generador de nitrógeno.ECS considera tanto las tasas de fuga NFPA 13 como las NFPA 25 permisibles al dimensionar sus generadores para garantizar que siempre se mantengan al día con la demanda del sistema.
