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Uma máquina de ar de nitrogênio é projetada para separar o nitrogênio do ar comprimido. Geralmente, quatro tipos de máquinas de ar de nitrogênio estão disponíveis para diferentes aplicações e indústrias.
Geradores de Membrana
O gerador de membrana é um gerador de nitrogênio portátil que utiliza membranas permeáveis seletivas para separar o nitrogênio dos outros gases no ar comprimido. É um gerador compacto e leve com um design simples. É uma escolha ideal para aplicações móveis. Além disso, seu design que economiza espaço permite que ele seja instalado em áreas pequenas.
Geradores PSA
A adsorção por oscilação de pressão (PSA) funciona comutando a pressão para adsorver oxigênio e outros gases. O gerador então libera os gases adsorvidos para produzir nitrogênio. O gerador possui um design simples que é fácil de usar. Ele oferece uma saída estável, independentemente da pressão e temperatura de entrada. Isso torna o gerador confiável para diferentes aplicações. Além disso, o gerador produz nitrogênio de grau alimentício para a indústria alimentícia. Também é adequado para soldagem, prevenção de incêndios e aplicações de cobertura.
Geradores TPSA
Os geradores TPSA são uma variação do gerador PSA. TPSA significa adsorção por oscilação de pressão de torre gêmea. As torres duplas funcionam adsorvendo continuamente oxigênio e outros gases. Os geradores de nitrogênio TPSA podem operar em diferentes pressões. Eles também produzem um alto fluxo de nitrogênio. Isso os torna adequados para aplicações industriais em grande escala, como produção química, fabricação de metais e refino de petróleo.
Módulo de Membrana
Um módulo de membrana é uma máquina de ar de nitrogênio que gera nitrogênio em pequena escala. Ele é integrado a outras máquinas para fornecer nitrogênio como um serviço adicional. O módulo de membrana é amplamente utilizado na indústria de alimentos e bebidas para prolongar a vida útil do produto. Ele pode ser instalado em linhas de embalagem para descarregar rapidamente recipientes e evitar a oxidação dos produtos.
As especificações das máquinas de ar de nitrogênio podem variar dependendo do modelo e da marca, mas algumas delas são especificações-chave típicas.
As máquinas de ar de nitrogênio exigem manutenção regular para garantir seu funcionamento e estabilidade. Os seguintes são os métodos de manutenção de máquinas de ar de nitrogênio:
A versatilidade das máquinas de ar de nitrogênio está crescendo, permitindo que elas sejam utilizadas em diversas áreas de aplicação. Indústrias como manufatura, alimentos e bebidas, farmacêuticas, saúde, aeroespacial, automotiva, metalurgia, têxteis, embalagem, combate a incêndios, oleodutos, química, postos de gasolina, criogenia, agricultura, entretenimento, restaurantes, hotéis, supermercados e muitos outros setores usam essas máquinas todos os dias.
Empresas de embalagem de alimentos usam máquinas de ar de nitrogênio para aumentar a vida útil dos alimentos. Ao substituir o oxigênio em recipientes de alimentos por nitrogênio, eles previnem o crescimento bacteriano e a oxidação, mantendo os produtos perecíveis mais frescos por mais tempo. Da mesma forma, a indústria metalúrgica utiliza o nitrogênio para corte e soldagem de metais. O gás N2 promove a combustão eficiente durante os processos de corte de metais, resultando em cortes mais limpos e redução da oxidação. Ele também auxilia na soldagem, fornecendo uma atmosfera protetora que melhora a qualidade da junta e previne defeitos. As linhas de montagem automotivas empregam máquinas de nitrogênio para o enchimento de pneus. A baixa permeabilidade do N2 à borracha mantém os pneus inflados nos veículos por períodos prolongados, reduzindo os custos de manutenção para as empresas automotivas.
A indústria farmacêutica e de medicamentos utiliza o nitrogênio para proteger os medicamentos da degradação, garantindo sua potência e eficácia. Os hospitais também utilizam máquinas de N2 para a preservação de amostras biológicas, como sangue, tecidos e células-tronco. O congelamento rápido com nitrogênio mantém a integridade dessas amostras, permitindo o armazenamento confiável e a recuperação futura. As máquinas de nitrogênio também encontram aplicações na indústria eletrônica, especificamente na produção de placas de circuito impresso. O N2 previne problemas relacionados à umidade durante a fabricação, garantindo montagens secas e confiáveis. Além disso, as máquinas de nitrogênio são empregadas na indústria de semicondutores para processos de fabricação de wafers. O N2 fornece um ambiente livre de contaminação durante etapas críticas, reduzindo o risco de perda de rendimento e aprimorando a qualidade do produto.
Na área aeroespacial, as máquinas de ar de nitrogênio servem para múltiplos propósitos. Elas são usadas para purgar tanques de combustível para evitar misturas explosivas, removendo o oxigênio dos tanques de combustível. Além disso, o gás nitrogênio é empregado para resfriar motores a jato durante operações em terra. Ao circular nitrogênio pelos componentes do motor, as tensões térmicas nocivas são mitigadas, garantindo a integridade e a longevidade dos motores.
Vários fatores devem ser considerados ao escolher uma máquina de ar de nitrogênio para uma determinada aplicação. Esses incluem o tipo de gerador de nitrogênio, a tecnologia utilizada, a vazão, a pressão de saída e os recursos de segurança.
A escolha de um tipo adequado de gerador de nitrogênio é essencial. Como discutido anteriormente, diferentes tipos de máquinas são adequados para várias aplicações. Por exemplo, um gerador baseado em membrana pode ser adequado para a indústria alimentícia, enquanto uma máquina baseada em PSD pode ser ideal para a indústria metalúrgica.
A tecnologia utilizada na máquina também deve ser considerada. A adsorção por oscilação de pressão (PSA) é muito adequada para aplicações que precisam de nitrogênio de alta pureza, mas pode não ser prática se a pressão do gás de saída for essencial. Os separadores de membrana funcionam bem para fornecer nitrogênio moderadamente puro a uma vazão mais alta. Os compradores devem considerar os requisitos específicos do negócio antes de escolher a tecnologia de separação primária no gerador de gás.
A vazão da máquina do gerador de nitrogênio deve corresponder à demanda. Se a quantidade de nitrogênio gerado for constante, os clientes devem ter cuidado para evitar investir em uma máquina que não seja suficiente para atender à necessidade. Gerar nitrogênio em excesso pode desperdiçar energia. Por outro lado, ter um gerador que seja insuficiente para atender aos requisitos pode prejudicar o processo.
A pressão de saída é outro fator importante a ser considerado. Algumas aplicações precisam de um gás nitrogênio de alta pressão. Por exemplo, a indústria de borracha e pneus pode exigir uma pressão de 10 a 11 bar para bexigas de nitrogênio. Outras indústrias, como o tratamento de água, podem precisar que a pressão seja de até 6 bar. Os clientes devem considerar os requisitos de sua indústria para não escolherem um gerador com pressão de saída muito baixa para sua aplicação.
Os recursos de segurança da máquina do gerador de nitrogênio também devem ser considerados antes de fazer uma compra. Deve haver verificações de segurança para evitar explosões, vazamentos e incêndios. Isso pode incluir válvulas de alívio de pressão de segurança, dispositivos de aterramento antiestático, corta-chamas e detectores de monóxido de carbono.
P1. Que tipo de compressor uma máquina de ar de nitrogênio tem?
A1. As máquinas de ar de nitrogênio usam diferentes tipos de compressores, dependendo de seu projeto e aplicação. Os compressores comumente usados são compressores rotativos de dupla hélice, compressores de pistão e compressores de manivela. Alguns compressores possuem um design com injeção de óleo que ajuda a resfriar e lubrificar a máquina.
P2. Quanto nitrogênio uma máquina de ar de nitrogênio pode produzir?
A2. A taxa de produção das máquinas geradoras de nitrogênio varia dependendo do modelo que está sendo usado. Pode variar de alguns litros por hora a vários milhares de litros por hora. As máquinas pequenas podem produzir 15 litros por minuto, enquanto os modelos de geradores industriais grandes podem produzir até 5000 litros por minuto ou mais.
P3. Como o nitrogênio produzido por uma máquina de ar de nitrogênio é coletado?
A3. O gás nitrogênio produzido pelo gerador é coletado em tanques de armazenamento. Os compradores podem optar por diferentes tamanhos de armazenamento, dependendo de quanta quantidade de gás nitrogênio é necessária. Os tanques de armazenamento são equipados com válvulas e medidores de pressão para monitorar o fluxo e a pressão do gás.
P4. Como a pureza do nitrogênio de uma máquina de ar de nitrogênio é monitorada?
A4. A pureza do nitrogênio produzido pelo gerador pode ser facilmente monitorada usando cromatógrafos gasosos ou espectrômetros de massas. Esses dispositivos analisam a composição do gás em tempo real e fornecem resultados precisos. O gerador também vem com um laboratório no local que ajuda a determinar a pureza do nitrogênio que está sendo produzido.
