La pureza del nitrógeno que es generado por el sistema de membranas dependerá de tres variables controladas del sistema, la configuración general de lo cual será determinado por la configuración general del paquete del generador. La configuración de tamaño y presión del compresor de alimentación de aire de baja presión y la capacidad del elevador de alta presión determinan el modelo básico del generador de nitrógeno. Las tres variables de control que determinan o ajustan con precisión la pureza real que procede del sistema son: la presión de la membrana, la temperatura de la membrana y el flujo de producto de la membrana y se deberán considerar los efectos de cada uno de estas variables por separado.
La pureza del producto obtenido será directamente proporcional a la presión del aire suministrado a la membrana. Cuanto mayor sea la presión suministrada (dentro de los límites del diseño), mayor será la pureza del nitrógeno generado. Esto es normalmente controlado por la configuración del compresor de alimentación de aire de baja presión. La presión de salida de la mayoría de los compresores de baja presión podrá variar ligeramente debido a la pulsación y la histéresis del mecanismo de control de presión, por lo que se inserta un regulador de presión entre el compresor de baja presión y la entrada de la membrana, y se ajusta por debajo del límite inferior de histéresis para proporcionar una presión equilibrada al conjunto de membranas. En general, el aumento de este parámetro incrementará la pureza de nitrógeno, y, por consiguiente, la disminución de este valor reducirá la pureza del mismo. Por favor, tenga en cuenta que el incremento excesivo del punto de ajuste permitirá que las fluctuaciones de la presión de la histéresis del mecanismo de control de baja presión pulsen las fibras de la membrana, lo que sería perjudicial para el rendimiento de la misma.
Al igual que el efecto de la presión del sistema, la pureza del producto será directamente proporcional a la temperatura de la membrana. Cuanto mayor sea la temperatura del aire suministrado a la membrana, mayor será la pureza del producto obtenido. Por esta razón, se monta una unidad de calefacción frente al conjunto de membranas. Desde una perspectiva de diseño, este calefactor aumentará la temperatura del aire ligeramente a fin de asegurar un suministro de aire no saturado (menos del 100% de humedad) a la membrana para que el agua líquida que se ha generado durante la compresión y el enfriamiento en el compresor de alimentación aire no obstruya las fibras de los separadores. Este calefactor también será utilizado para mantener una temperatura de membrana aceptable para alcanzar una pureza adecuada y un mayor punto de ajuste logrará, en cierta medida, producir una mayor pureza.
Advertencia: En el caso de que se produzca una condición de baja pureza, se deberán verificar el punto de ajuste del calefactor y su correcto funcionamiento. Sin embargo, no es conveniente aumentar el punto de ajuste por encima de los parámetros de diseño del calefactor con el propósito de aumentar la pureza, ya que un aumento de temperatura en la membrana permitirá que fluya una excesiva filtración desde el puerto de permeado de la membrana y esto sólo conducirá a una disminución en la presión de la membrana, por lo que no se obtendrá un aumento neto en la pureza del producto como resultado. Además, un sobrecalentamiento de la membrana causaría un daño permanente.
A diferencia de los efectos de la presión y la temperatura, la velocidad del flujo de gas a través del conjunto de membranas es inversamente proporcional a la pureza del producto. Cuanto mayor sea la velocidad de flujo, menor será la pureza. La velocidad general del flujo desde la membrana es controlada por la capacidad del elevador de presión a través de su tamaño o su velocidad de rotación. Sin embargo, como la mayoría de los compresores, la capacidad variará con la presión de entrada. Montado en la salida del conjunto de membranas, el regulador de presión de entrada del elevador de presión regula esta variable. Al incrementar los puntos de ajuste de estos reguladores, se forzará al elevador de presión a bombear más gas, aumentando la capacidad del generador, pero disminuyendo la pureza del gas producido. Al disminuir el punto de ajuste de este regulador, se reducirá la capacidad del generador y se observará un aumento en la pureza del producto. Advertencia Algunos generadores están equipados con elevadores de presión que aceptan presiones similares al atmosférica estándar y algunos sistemas podrían aceptar presiones de entrada de hasta 10 bar y más. Se debe prestar especial atención al punto de ajuste nominal del manual de operación, puesto que si la presión de entrada es demasiado alta, ésta sobrecargará al elevador de presión causando un alto consumo de energía y causará la apertura de las válvulas de alivio, mientras que una presión de entrada demasiado baja podrá causar relaciones de compresión excesivas y sobrecalentamiento, lo que causará un elevado consumo de aceite.
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