Dải công suất máy

Công nghệ tạo nitơ màng lọc hoạt động như thế nào?

Máy tạo nitơ màng (Membrane Nitrogen) dựa trên nguyên lý hoạt động đơn giản. Bộ phận chính của máy là mô-đun màng (đường kính + – 10cm), chứa đầy các sợi polyme rỗng, nhỏ(hollow polymer).

Có thể hiểu theo cách khác máy tạo N2 màng hoạt động dựa trên phương pháp thẩm thấu phân tử qua một màng lọc là tổ hợp bó polyme rỗng, nhỏ dày đặc. Tổ hợp này có cấu trúc dạng nhiều sợi hình ống kết bó lại, mỗi sợi có khe lưới để lọc phân tử oxy và các phân tử khác nhưng để cho phân tử nitơ đi qua.

Khí nén ở áp suất cao sẽ được đưa vào màng, dòng khí đi qua các bó polimer dày đặc và sẽ bị khuếch tán, phân tử oxy và các phân tử khí khác bị khuếch tán ra ngoài thành bó sợi, phân tử nitơ với độ khuếch tán thấp sẽ đi qua bó polimer đi tiếp vào buồng nén. Có thể hình dung màng lọc như sàng lọc, kích thước phân tử O2 nhỏ hơn sẽ thẩm thấu qua sàng dễ dàng, kích thước phân tử N2 lớn hơn sẽ chạy dọc theo ống.

Đầu tiên, không khí nén khô, sạch sẽ đi vào và do cấu trúc của các sợi này, các phân tử không khí sẽ chảy ra bên ngoài sợi. Quá trình này được gọi là quá trình thẩm thấu. Trong quá trình này, nước, oxy và một số argon thoát ra qua các mặt màng của sợi. Cuối cùng, chỉ còn lại nitơ. Điều này có thể xảy ra vì các phân tử khác nhau thấm với tốc độ khác nhau. H2O sẽ thấm rất nhanh, oxy lâu hơn một chút. Argon và Nitrogen thẩm thấu khá chậm, có nghĩa là chúng sẽ tồn tại trong sợi rất lâu sau khi hết H2O và oxy (một số Argon cũng sẽ thấm, nhưng sẽ không hiệu quả nếu loại bỏ hoàn toàn nó khỏi luồng không khí). Bạn có thể tìm đọc bài độ tinh khiết của khí Nitơ

Do hoạt động trên nguyên lý thẩm thấu qua thành sợi, nếu áp suất quá cao bên trong vỏ màng làm cho các sợi sẽ bị tắc nghẽn và hiệu quả thẩm thấu sẽ giảm đáng kể. Để ngăn điều đó xảy ra, có một khe hở trong vỏ, lỗ thông hơi, nơi các khí ‘thải’ này (bao gồm H2O, oxy và Argon) có thể thoát ra.
Độ tinh khiết của nitơ và các yêu cầu đối với khí nạp
Điều quan trọng là không khí nạp phải sạch và khô trước khi đi vào màng. Nếu không được như vậy, các sợi nông sẽ nhanh chóng bị tắc nghẽn. Để ngăn chặn điều này xảy ra, phải lắp đặt hệ thống xử lý không khí chính xác của khí cấp. Trong một số trường hợp, các bộ lọc và bộ sấy cần thiết sẽ được tích hợp sẵn trong máy phát điện. Điều này có nghĩa là, trong một số trường hợp, không nên lắp thêm bộ lọc giữa máy nén và máy phát điện. Các sợi của màng có thể xử lý hơi nước mà không gặp nhiều vấn đề. Tuy nhiên, điều rất quan trọng là không khí không chứa nước lỏng, vì điều này sẽ có tác động bất lợi đến màng. Do đó, cần phải có một giải pháp tách nước tốt ở đầu nguồn của máy phát điện, chẳng hạn như máy sấy chất làm lạnh. Chăm sóc khí nạp của máy phát điện sẽ bảo vệ màng lọc và đảm bảo tuổi thọ lâu dài. Hãy xem một cài đặt điển hình bên dưới.

So sánh máy tạo nitơ màng lọc và PSA

Máy tạo N2 dạng PSA có hệ số khí hiệu quả/ xả bỏ thường cao hơn màng lọc, dẫn đến chi phí vận hành thấp hơn, bạn có thể nghĩ rằng lựa chọn giữa hai loại này là một lựa chọn dễ dàng.

Tuy nhiên, có một số ưu điểm đáng chú ý khi sử dụng máy tạo màng. Điều đầu tiên là nguyên lý hoạt động đơn giản hơn của máy tạo màng, điều này ảnh hưởng đến chi phí bảo trì vàchi phí lắp đặt nhỏ hơn.

Máy tạo N2 màng cũng khởi động nhanh hơn và êm hơn rất nhiều so với máy tạo khí Nitrogen PSA, những máy PSA thường phải đối phó với tiếng ồn xả xì khi tắt máy vào cuối mỗi chu kỳ. Ưu điểm cuối cùng này giúp máy tạo nitơ dạng màng phù hợp hơn với những nơi có nhiều người làm việc. Khi chọn đúng loại máy tạo nitơ.
.