Kako čistost dušika ali kisika vpliva na stroške
Predviden čas branja: 4 minut
Preden preučimo vpliv, ki ga ima čistost plina, denimo dušika (N2) ali kisika (O2), na ceno, je pomembno najprej razjasniti običajno zmotno prepričanje, ki pravi, da sta čistost in kakovost plina eno in isto. Vendar to ni res. Čistost plina se nanaša le na njegovo koncentracijo; na primer, dušik s čistostjo 95 odstotkov vsebuje 5 odstotkov kisika. Kakovost plinov pa se nanaša na prisotnost onesnaževal. Vse o čistosti (in kakovosti) plina lahko preberete v tem članku.
Obstajata dva glavna načina pridobivanja industrijskega plina, ne glede na to, ali gre za dušik ali kisik: podjetja ga lahko kupijo ali generirajo sama z uporabo kompresorja in plinskega generatorja. Kupljen plin ima vedno zelo visoko čistost. Če pa plin generirate sami, lahko poljubno izbirate njegovo čistost.
Kako čistost dušika ali kisika vpliva na stroške
Cena kupljenega plina
Za podjetja, ki kupujejo dušik ali kisik, je cena plina določena s tremi glavnimi dejavniki:
• Investicijski stroški: Tako utekočinjeni plin kot jeklenke zahtevajo naložbe v logistiko. Na primer, za plinske jeklenke morate imeti varen prostor za shranjevanje in namestitev, ki mora biti v skladu z lokalnimi predpisi o požarni varnosti. Po drugi strani pa skladiščenje v razsutem stanju zahteva betonske temelje z ograjo.
• Cena enote plina: Seveda morajo uporabniki plačati plin, ki ga kupijo.
• Obratovalni stroški: Drugi obratovalni stroški lahko vključujejo najem jeklenke ali rezervoarja za razsuti tovor, stroške dostave in okoljske davke.
Upoštevajte, da zgornji seznam ne omenja čistosti plina. To je zato, ker kriogenska proizvodnja dušika in kisika dopušča malo ali nič prostora za prilagodljivost glede čistosti. Kupljen plin ima vedno zelo visoko čistost, ne glede na to, ali aplikacija zahteva takšno stopnjo čistosti. To pomeni, da velik del uporabnikov dobi (in preplača za) visoko čistost, ki se ne uporablja v njihovi aplikaciji. Vendar podjetja nimajo možnosti, da bi znižali stroške plina s prilagajanjem čistosti svojim potrebam.
Stroški generiranja dušika in kisika na kraju samem
Večina generatorjev plina na kraju samem uporablja eno od dveh tehnologij, ki sta na kratko predstavljeni v nadaljevanju ter podrobneje opisani v teh člankih o adsorpciji pri spremenljivem tlaku in membranski tehnologiji.
• Ločevanje zraka z adsorpcijo pri spremenljivem tlaku: S pihanjem komprimiranega zraka skozi sloj molekularnih sit je mogoče doseči čistost dušika do 99,999% in čistost kisika do 95%.
• Ločevanje zraka z molekularno tehnologijo: S pihanjem komprimiranega zraka skozi polprepustne membrane je mogoče doseči čistost dušika med 95 in 99,5%.
Čeprav se razlika med, na primer, 99,9% in 99,999% čistostjo ne zdi velika, je razlika v stroških precej velika. Razčlenimo to enačbo ...
Dva dejavnika določata stroške generatorjev na kraju samem:
• Investicijski stroški: Uporabniki morajo kupiti generator plina in kompresor za oskrbo generatorja z dovodnim zrakom. Inštalacija za komprimiran zrak mora vključevati potrebno opremo za obdelavo zraka in rezervoarje za shranjevanje.
• Obratovalni stroški: Ti stroški obsegajo stroške električne energije, potrebne za delovanje kompresorja in vzdrževanja celotne inštalacije.
Z usklajevanjem čistosti plina s specifikacijami aplikacije lahko podjetja, ki proizvajajo lasten plin na lokaciji, izboljšajo svoj rezultat pod črto na dva načina:
• Svoje naložbene stroške lahko znižajo z nakupom manjšega generatorja in kompresorja.
• Posledično bodo tudi znižala svoje obratovalne stroške, ker uporaba manjšega kompresorja porabi manj energije, kar vodi tudi do manjšega ogljičnega odtisa.
Kako čistost vpliva na stroške plina: primerjava
Oglejmo si dve aplikaciji dušika, da ponazorimo, kako čistost vpliva na stroške pridobivanja lastnega plina. V našem primeru valno trdo spajkanje in pakiranje kave zahtevata pretok dušika 50 Nm³/h. Vendar valno trdo spajkanje zahteva čistost 99,999 odstotkov, pakiranje kave pa zmernejšo čistost 99,9 odstotkov.
Če uporabimo generične vrednosti, so stroški obeh inštalacij v obdobju 7 let naslednji:
• Spajkanje s čistostjo 99,999%: 30 naložba + 50 elektrika + 20 vzdrževanje = 100
• Pakiranje kave s čistostjo 99,9%: 18 naložba + 30 elektrika + 15 vzdrževanje = 63
To je skoraj 40-odstotna razlika v stroških generiranja plina! To razliko lahko v celoti dosežemo tako, da čistost dušika za pakiranje kave uskladimo z dejansko potrebno čistostjo (stopnja, ki je precej višja od zahtev glavnih živilskih standardov), namesto da uporabljamo največjo čistost.
Naložba Vzdrževanje Elektrika
Uporaba realnih specifikacij čistosti ima velik vpliv na naložbene stroške, saj lahko podjetja zadovoljijo svoje potrebe z manjšim generatorjem in manjšim zračnim kompresorjem. Posledično ima tak manjši sistem nižje stroške vzdrževanja. Prav tako potrebuje manj komprimiranega zraka za proizvodnjo ene enote plina, kar pomeni nižje stroške energije.
Ustrezna čistost se splača
Vprašanje čistosti plina najverjetneje zadeva tudi vas. Velika večina strokovnih aplikacij dušika in kisika ne zahteva plina z izjemno čistostjo (tj. vrsta čistosti, ki jo dosega kupljeni plin), zaradi česar to predstavlja področje, na katerem lahko podjetja dosežejo znatne prihranke. Ker je prilagajanje čistosti plina vašim potrebam vedno optimalna in najučinkovitejša rešitev.
