В предыдущих статьях мы разобрали все аспекты самостоятельного подбора адсорбционной азотной и кислородной станции и выяснили нюансы работы каждого элемента системы: компрессора, осушителя, блока фильтров, ресиверов и адсорбционного генератора.
В этой статье мы хотим подробнее остановиться на том, как самостоятельно подобрать мембранную азотную станцию, а точнее - мембранный газоразделительный блок.
Мембранные газоразделительные станции эффективны в случаях, когда Заказчику требуется большое количество газообразного азота низкой концентрации. Например 500 нм³/ч азота, концентраций 90-99%.
Адсорбционный генератор азота работает по циклическому методу очистки воздуха в адсорбционной колонне. В предыдущей статье мы рассказывали, что для корректной работы адсорбционного генератора требуется установка накопительных воздушных ресиверов перед генератором и буферных азотных ресиверов после генератора азота. Мембранный модуль работает значительно проще - воздух в мембрану попадает напрямую и продуктовый азот выделяется в течение одного единственного цикла - т.е. на выходе из мембраны Заказчик получает готовый продуктовый азот заданной концентрации.
Простыми словами - адсорбционный генератор прогоняет воздух через себя до тех пор, пока не выходе не образуется азот заданной концентрации, а мембранный генератор вырабатывает готовый продукт в течение одного цикла.
Благодаря этому, для мембранной азотной станции не требуется установка технологических ресиверов. Это значительно удешевляет стоимость системы и экономит пространство в помещении Заказчика.
Обратной стороной мембранной технологии является меньший ресурс работы мембранного модуля в сравнении с ресурсом работы адсорбционного генератора: Если средний срок службы адсорбента составляет 10-15 лет, то средний срок службы мембранного модуля составляет от 5 до 10 лет.
Ярким преимуществом мембранной азотной станции является возможность замены мембранных модулей поочередно без остановки станции для проведения технического обслуживания.
Эффективность мембранной азотной станции увеличивается по мере уменьшения концентрации продуктового газа. Чем ниже заданная концентрации азота, тем выше производительность мембраны.
Для получения 500 нм³/ч азота, концентрацией 95%, будет достаточно установить несколько мембранных модулей на одной стойке. Адсорбционная азотная станция такой производительности будет достаточно крупной, и состоять не менее чем из 4 пар адсорберов и большого количества трубопроводной обвязки (при размещении в помещении).
Еще одним ярким преимуществом мембранной станции является ее мобильность. Мембранная азотная станция, установленная на шасси, либо в блок-контейнере на шасси, не боится вибраций, в отличии от адсорбционной станции, и готова к транспортировке на удаленные объекты.
Выбирая мембранный модуль, необходимо обращать внимание на соотношение производительности к потребляемому воздуху при определенной концентрации. Дело в том, что на рынке присутствует множество типов мембранных модулей, которые заточены под максимальную эффективность для достижения конкретных характеристик.
Производители мембранных модулей всегда указывают, какие модели будут более эффективны для получения конкретных характеристик.
Количество мембранных модулей можно посчитать, поделив необходимую производительность на производительность одного модуля. Мы рекомендуем закладывать +1 дополнительный мембранный модуль, чтобы иметь возможность проводить техническое обслуживание азотной станции без ее полной остановки.
Еще одно яркое преимущество мембранных азотных станций состоит в минимальной разнице давления входного воздуха и продуктового азота. Из предыдущей статьи мы помним, что потери давления на адсорбционной азотной станции составляют от 1.5 до 2 бар. При входном давлении сжатого воздуха в 10 бар на выходе из адсорбционного генератора давление азота будет составит 8 бар.
Для мембранной станции при входном давлении сжатого воздуха 10 бар на выходе из станции мы получим азот, давлением 9.5 бар.
Максимальное давление азота на выходе из мембранного модуля может составлять до 25 бар (при подаче сжатого воздуха давлением 26 бар). Таким образом, мембранная азотная станция имеет более широкий диапазон давления продуктового азота. Максимальное рабочее давление для мембранного модуля также указано в технических характеристиках на сайте производителя.
Мембранные модули для азотных станций различаются по давлению, производительности и концентрации. Выбирать нужно те модели мембран, которые показывают максимальную эффективность для достижения требований Заказчика. Эффективность можно рассчитать, поделив указанный расход воздуха, требуемый для достижения заданной производительности конкретного модуля на производительность этого мембранного модуля. Чем ниже это отношение, тем выше ее эффективность.
Для более точных расчетов мембранных модулей мы рекомендуем обратиться к нашим специалистам, которые подготовят для вас индивидуальный расчет производительности и стоимости установки модулей для вашего производства.
