Preventieve brandbeveiliging met stikstof - Vacuüm en compressie zorgen voor beschermende atmosfeer

Preventieve brandbeveiliging met stikstof - Vacuüm en compressie zorgen voor beschermende atmosfeer

De maatregelen die worden gebruikt voor het blussen van branden veroorzaken vaak meer schade dan de vlammen zelf. Eerst ervoor zorgen dat een brand niet kan uitbreken, is altijd beter dan deze te bestrijden. De Wagner Group heeft daartoe de OxyReduct-technologie ontwikkeld. Vacuümpompen en compressoren van Busch spelen een centrale rol in deze technologie.
06.1_Brandschutz.jpg

Kunt u de veiligste grote stad ter wereld noemen? Dat is de Boliviaanse hoofdstad La Paz – ten minste als het gaat om brandgevaar. Branden binnen en buiten gebouwen komen praktisch niet voor. Het zuurstofgehalte van de lucht op zeeniveau is ongeveer 21 procent. Vanwege de lagere luchtdruk op een gemiddelde hoogte van 3600 meter, is het zuurstofgehalte in La Paz vergelijkbaar met het zuurstofgehalte van 14 procent op zeeniveau. Bij een dergelijk laag zuurstofgehalte branden materialen zoals hout en plastic niet meer. Zelfs papier ontbrandt alleen in de vorm van losse bladen.

Risico's voor archieven en servercentra

Maar het grootste deel van de wereldbevolking leeft buiten Bolivia op veel lagere hoogten dan de hoogvlakten van de Andes. Dat betekent dat talloze faciliteiten worden onderhouden bij een normale zuurstofconcentratie, wat een duidelijk brandgevaar oplevert. Dit zijn onder andere faciliteiten waarin brand en de bijbehorende brandbestrijdende maatregelen grote gevolgen kunnen hebben, zoals magazijnen met gevaarlijke materialen, archieven, opslagplaatsen van musea of servercentra. IT-systemen die faciliteiten zoals vliegvelden ondersteunen, kunnen zich onder geen beding uitval permitteren!

Het basisidee achter OxyReduct is het scheppen van een atmosfeer die overeenkomt met de lucht op grote hoogten, waardoor het brandgevaar verdwijnt. Gecontroleerde toevoer van stikstof vermindert het zuurstofaandeel in de lucht, zodat er geen brand meer kan ontstaan. Stikstof is een inert gas. Het verstikt vuur, maakt een groot deel uit van de atmosfeer van de aarde en is overal beschikbaar. Gasproducenten kunnen dit in tanks leveren, maar dat zorgt op de lange termijn voor exorbitante kosten. 

Beschermend gas rechtstreeks uit de lucht

Het OxyReduct-systeem haalt stikstof uit de omgevingslucht op de locatie waar dat nodig is. Dit doet het met het vacuümdrukwisselingsadsorptieproces (VPSA). De lucht wordt daarbij door moleculaire zeven gedrukt die gemaakt zijn van geactiveerde koolstof, die zuurstofmoleculen aan het oppervlak bindt. De constante wisseling tussen druk en vacuüm regenereert de zeven, zuurstof komt weer de omgevingslucht binnen en de stikstof wordt naar de locatie gebracht waar deze nodig is. 

Mink klauwenvacuümpompen en klauwencompressoren van Busch leveren vacuüm en overdruk voor de snelle drukveranderingen. Vergeleken met conventionele zuurstofreductiesystemen kunnen de bedrijfs- en energiekosten met behulp van de Mink technologie met wel 80 procent worden teruggebracht. Busch heeft het productiebedrijf Wagner in 2017 de "Innovation in Vacuum Busch Award" toegekend voor de ontwikkeling van het OxyReduct-systeem.


Technische gassen zijn overal. Ze worden gebruikt voor taken zoals het maken van staal en verwerken van voedsel, bij waterzuivering en in ziekenhuizen. De meeste van deze gassen – stikstof, zuurstof, argon en andere edelgassen – zijn elementen die van nature voorkomen in de atmosfeer. De traditionele extractiemethode is luchtscheiding. Atmosferische gassen hebben verschillende kookpunten. Ze kunnen van elkaar worden gescheiden tijdens de overgang van de gasvormige naar de vloeibare fase. Maar de lucht moet worden gekoeld tot een temperatuur rond 200 graden onder nul, waarvoor veel energie nodig is.

Systemen die werken volgens het principe van vacuümdrukwisselingsadsorptie (VPSA) werken bij omgevingstemperatuur en vereisen daarom aanzienlijk minder energie. Ze maken gebruik van het fysieke adsorptieproces. Hiervoor is een materiaal nodig met een poreuze structuur, zoals geactiveerde koolstof, silicagel of een bepaalde keramische samenstelling (zeoliet). Deze materialen adsorberen gasmoleculen die ze kunnen "vasthouden" en op hun oppervlak concentreren. Dit werkt bijzonder goed bij een hogere druk. Als lucht door dit soort materiaal wordt geforceerd, wordt een bepaald gas geadsorbeerd terwijl andere soorten erdoorheen stromen. Specifieke gassen in het mengsel van de omgevingslucht kunnen op deze manier van elkaar worden gescheiden.

Maar reeds na een paar seconden is de adsorptiecapaciteit van het poreuze materiaal uitgeput. Daarom wordt vacuüm gebruikt om het geadsorbeerde gas weer van het materiaal te scheiden. Vervolgens wordt het gas weer bij hoge druk toegevoerd. Het VPSA-systeem "oscilleert" daarom, door snel te wisselen tussen vacuüm en compressie. Het systeem wordt gewoonlijk als dubbele uitvoering ontwikkeld: de ene helft adsorbeert terwijl de andere helft regenereert. Dat maakt een continue toevoer van het gewenste gas mogelijk.


Abonneer u op de "World of Vacuum"-nieuwsbrief!
Abonneer u nu en blijf up-to-date met het laatste fascinerende nieuws op het gebied van vacuüm.

ABONNEREN

Wilt u meer weten?
We geven u graag meer informatie. Contact Busch Nederland:
+31 (0)348 46 23 00 Neem contact met ons op