Prewencyjna ochrona przeciwpożarowa za pomocą azotu - Próżnia i sprężanie wytwarzają atmosferę ochronną

Prewencyjna ochrona przeciwpożarowa za pomocą azotu - Próżnia i sprężanie wytwarzają atmosferę ochronną

Środki wykorzystywane do gaszenia pożarów często powodują więcej szkód niż same płomienie. Zapobieganie wybuchowi pożaru jest znacznie lepszym rozwiązaniem niż jego zwalczanie. Właśnie z tą myślą Grupa Wagner opracowała technologię OxyReduct. Główną rolę odgrywają w niej pompy próżniowe i sprężarki Busch.
06.1_Brandschutz.jpg

Czy wiesz, która metropolia jest najbezpieczniejsza na świecie? To stolica Boliwii, La Paz — przynajmniej pod względem ryzyka pożarów. Pożary wewnątrz i na zewnątrz budynków praktycznie tam nie występują. Zawartość tlenu w powietrzu na poziomie morza wynosi około 21 procent. W związku z tym, że ciśnienie powietrza na średniej wysokości 3600 metrów jest niższe, zawartość tlenu w La Paz jest porównywalna z zawartością tlenu wynoszącą 14 procent na poziomie morza. Przy tak niskim poziomie tlenu materiały takie jak drewno czy plastik nie mogą się palić. Nawet papier zapala się tylko w pojedynczych kartkach.

Ryzyko w przypadku archiwów i serwerowni

Jednak największa część populacji na świecie mieszka poza Boliwią, na wysokościach niższych niż najwyżej położony płaskowyż w Andach. W niezliczonych obiektach panuje zatem normalne stężenie tlenu, przez co są one narażone na ryzyko pożaru. Dotyczy to również obiektów, w których pożary i działania gaśnicze wiążą się z poważnymi skutkami, na przykład magazynów substancji niebezpiecznych, archiwów, muzeów czy serwerowni. Systemy IT, które obsługują lotniska, po prostu nie mogą zawieść! 

Podstawową ideą systemu OxyReduct jest stworzenie atmosfery zbliżonej do tej panującej na większych wysokościach i w ten sposób uniemożliwienie pożaru. Kontrolowane wprowadzanie azotu obniża zawartość tlenu w powietrzu, co z kolei nie pozwala na wybuch pożaru. Azot jest gazem obojętnym. Stanowi dużą część ziemskiej atmosfery, występuje wszędzie i ma ogromną zaletę — dusi ogień. Producenci gazu mogą dostarczać go w zbiornikach, ale długofalowo generowałoby to niebotyczne koszty. 

Gaz ochronny bezpośrednio z powietrza

System OxyReduct wyodrębnia azot z powietrza otoczenia w miejscu, w którym jest on potrzebny, wykorzystując w tym celu proces próżniowej adsorpcji zmiennociśnieniowej (VPSA). Powietrze jest przetłaczane przez molekularne sita wykonane z aktywowanego węgla, który wiąże molekuły tlenu na swojej powierzchni. Ciągłe wahania między ciśnieniem a próżnią regenerują sita, tlen wraca do powietrza otoczenia, a azot jest doprowadzany do miejsca, w którym ma zostać wykorzystany. 

Produkowane przez firmę Busch kłowe pompy próżniowe Mink i sprężarki kłowe dostarczają próżnię i nadciśnienie na poziomie odpowiednim dla szybkich zmian ciśnienia. Dzięki wsparciu ze strony technologii Mink koszty eksploatacji i energii mogą być niższe nawet o 80% w porównaniu z konwencjonalnymi systemami redukcji tlenu.W 2017 roku firma Busch wyróżniła Grupę Wagner nagrodą „Innovation in Vacuum Busch Award" za opracowanie systemu OxyReduct.


Gazy techniczne są wszędzie. Są wykorzystywane w produkcji stali i przetwarzaniu żywności, w uzdatnianiu wody i w szpitalach. Większość tych gazów — azot, tlen, argon i inne helowce — to pierwiastki naturalnie występujące w atmosferze Ziemi. Tradycyjną metodą wykorzystywaną do ich ekstrakcji jest separacja powietrza. Gazy atmosferyczne mają różne temperatury wrzenia. Ich separacja jest możliwa w trakcie przejścia ze stanu gazowego do stanu ciekłego. Jednak w tym celu trzeba schłodzić powietrze do temperatury bliskiej minus 200 stopni, co wymaga dużej ilości energii.

Systemy działające zgodnie z zasadą próżniowej adsorpcji zmiennociśnieniowej (VPSA) pracują w temperaturze otoczenia i dlatego wymagają znacznie mniejszej ilości energii. Wykorzystują one fizyczny proces adsorpcji. Potrzebny jest do tego materiał o porowatej strukturze, taki jak węgiel aktywowany, żel krzemionkowy lub określony typ związku ceramicznego (zeolit). Te materiały adsorbują określone molekuły gazowe, które są w stanie „utrzymać" i skoncentrować na swojej powierzchni. Opisywany proces przebiega szczególnie dobrze przy zwiększonym ciśnieniu. Gdy powietrze jest przetłaczane przez ten typ materiału, jeden gaz jest adsorbowany, a drugi przepływa dalej. W ten sposób możliwe jest oddzielanie od siebie konkretnych gazów w mieszaninie w powietrzu otoczenia.

Jednak po zaledwie kilku sekundach następuje wyczerpanie wydajności adsorpcyjnej porowatego materiału. Dlatego ponownie stosuje się próżnię w celu oddzielenia adsorbowanego gazu od materiału. Następnie gaz jest powtórnie wprowadzany pod wysokim ciśnieniem. Zatem stan systemu VPSA cyklicznie i szybko zmienia się między próżnią a sprężaniem. System ma z reguły dwuczęściową konstrukcję: jedna połowa adsorbuje, podczas gdy druga się regeneruje. Ułatwia to stałe dostarczanie niezbędnego gazu.


Subskrybuj biuletyn „World of Vacuum"!
Subskrybuj teraz, aby otrzymywać najnowsze ciekawe wiadomości z branży urządzeń próżniowych.

SUBSKRYBUJ