질소 또는 산소 순도가 비용에 미치는 영향
질소(N2) 또는 산소(O2)와 같은 가스의 순도가 비용에 미치는 영향을 검사하기 전에 먼저 가스 순도와 가스 품질이 동일하다는 일반적인 오해를 해소하는 것이 중요합니다. 가스의 순도는 단지 농도를 의미할 뿐입니다. 예를 들어, 순도 95%의 질소는 5%의 잔류 산소를 함유합니다. 가스 품질은 오염물질의 추가 존재를 나타냅니다. 이 문서에서 가스 순도(및 품질)에 대한 모든 내용을 읽을 수 있습니다.
질소 또는 산소 여부에 관계없이 산업용 가스를 얻는 두 가지 주요 방법은 다음과 같습니다. 회사는 이를 구매하거나 컴프레서와 가스 발생기를 사용하여 직접 만들 수 있습니다. 구입한 가스는 항상 매우 높은 순도를 가지지만 가스가 자체 생성하면 순도를 자유롭게 선택할 수 있습니다.
구입한 가스의 비용
질소 또는 산소를 구매하는 회사의 경우 가스 비용은 다음과 같은 세 가지 주요 요소로 결정됩니다.
- 투자 비용: 액체 가스와 실린더 모두 물류에 대한 투자가 필요합니다. 예를 들어 가스 실린더는 보관 및 설치를 위한 안전한 공간이 있어야 하며 현지 화재 안전 규정을 준수해야 합니다. 반면에 액체 대량 저장을 위해서는 펜스가 있는 콘크리트 기초가 필요합니다.
- 가스 단위당 가격: 물론 사용자는 구입한 가스에 대해 지불해야 합니다.
- 운용 비용: 기타 운영 비용에는 실린더 또는 벌크 탱크 임대, 배송료 및 환경세가 포함될 수 있습니다.
위 목록에는 가스 순도가 언급되어 있지 않습니다. 질소와 산소의 극저온 생산으로 인해 순도의 유연성을 위한 공간이 거의 없거나 전혀 없기 때문입니다. 구입한 가스는 응용 분야의 필요에 상관 없이 항상 매우 높은 순도를 유지합니다. 즉, 사용자 중 상당수는 적용 분야에 필요하지 않은 고순도를 얻거나 초과 지출한다는 것을 의미합니다. 적어도, 순도를 필요에 맞게 조정하여 가스 비용을 낮출 수 있는 옵션은 없습니다.
현장 질소 및 산소 생성 비용
대부분의 현장 가스 발생기는 두 가지 기술 중 하나를 사용하며, 이는 아래에도 요약되어 있지만 PSA 및 멤브레인 기술에 대한 이 기술 문서에서 자세히 설명합니다.
- 압력 순환 흡착을 통한 공기 분리: 분자체의 베드를 통해 압축 공기를 흐르게 하면 최대 99.999%의 질소 순도와 최대 95%의 산소 순도를 달성할 수 있습니다.
- 멤브레인 기술을 통한 공기 분리: 반투과성 멤브레인을 통해 압축 공기를 흐르게 하면 95% - 99.5% 순도의 질소를 생성할 수 있습니다.
예를 들어, 99.9%와 99.999%의 순도는 큰 차이가 아닐 수 있지만 비용 면에서는 상당한 차이가 있습니다. 그 방정식을 풀어보겠습니다.
현장 발생기의 비용을 구성하는 두 가지 요소:
- 투자 비용: 사용자는 가스 발생기와 컴프레서를 구입하여 발생기에 공기를 공급해야 합니다. 압축 공기 설치에는 필요한 공기 처리 장비 및 저장 탱크가 포함되어야 합니다.
- 운용 비용: 이러한 비용은 컴프레서를 가동하고 전체 설치를 유지하는 데 필요한 전기로 구성됩니다.
가스 순도를 응용 분야 사양에 맞추면 현장에서 자체 가스를 생성하는 회사는 다음과 같은 두 가지 방법으로 수익성을 개선할 수 있습니다.
- 더 작은 발생기 및 컴프레서를 구입하여 투자 비용을 낮출 수 있습니다.
- 결과적으로, 소형 컴프레서를 사용하면 에너지 사용량이 적어지므로 운용 비용이 절감되고 탄소 배출량도 줄어듭니다.
순도가 가스 비용에 미치는 영향: 비교
순도가 자체 가스 생성 비용에 미치는 영향을 보여주는 두 가지 질소 응용 분야에 대해 알아보겠습니다. 이 예에서 웨이브 솔더링 및 커피 포장은 50Nm³/h의 질소 흐름이 필요합니다. 그러나 웨이브 솔더링에는 순도 99.999%가 필요하며, 커피 포장은 보통 99.9%입니다.
일반 값을 사용할 때 7년 동안 두 설치에 드는 비용은 다음과 같습니다.
- 순도 99.999%의 솔더링: 30 투자 + 50 전기 + 20 유지 보수 = 100
- 순도 99.9%의 커피 포장: 18 투자 + 30 전기 + 15 유지보수 = 63
이는 거의 40%에 달하는 가스 생성 비용의 차이입니다! 이는 최대 순도를 추구하기 보다는 커피 포장의 질소 순도를 실제로 필요한 것(주요 식품 표준 요구 사항보다 훨씬 높은 수준)과 일치시킴으로써 완벽하게 달성됩니다.
투자
정비
전기
첫째, 기업이 소형 발생기와 소형 공기 컴프레서로 요구 사항을 충족할 수 있기 때문에 순도를 과도하게 지정하지 않으면 투자 비용에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 더 작은 시스템은 유지보수 비용을 절감할 수 있습니다. 또한 1 단위의 가스를 생산하는 데 더 적은 압축 공기가 필요하므로 에너지 비용이 절감됩니다.
적합하지 않으면 더 큰 비용을 치릅니다.
가스 순도 문제는 여러분에게도 영향을 미칠 가능성이 높습니다. 대부분의 전문 질소 및 산소 응용 분야에는 매우 순도가 높은 가스(예: 구입한 가스에서 제공하는 순도 유형)가 필요하지 않으며, 이를 통해 기업은 상당한 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 고객의 요구에 맞게 가스 순도를 조정하는 것은 항상 가장 효율적이고 최적화된 솔루션입니다.
