Så påverkar kväve- eller syrerenheten kostnaden
Innan du undersöker vilken inverkan renheten på en gas har, till exempel kväve (N2) eller syre (O2), är det viktigt att först reda ut en vanlig missuppfattning, att gasrenhet och gaskvalitet är samma sak. Det är det inte. Renheten på en gas avser endast dess koncentration, vilket innebär att kväve med en renhet på 95 % innehåller en rest på 5 % syre. Gaskvalitet avser förekomsten av föroreningar. Du kan läsa allt om gasrenhet (och -kvalitet) i den här artikeln.
Det finns två huvudsakliga sätt att erhålla en industrigas, oavsett om det är kväve eller syre: Företag kan köpa den eller tillverka sin egen med hjälp av en kompressor och en gasgenerator. Köpt gas har alltid mycket hög renhet. Om du genererar gas själv kan du välja vilken renhet du vill ha.
Kostnaden för köpt gas
Gaskostnaden för företag som köper kväve eller syre fastställs av tre huvudfaktorer:
- Investeringskostnader: Både flytande gas och cylindrar kräver investeringar i logistik. Gascylindrar måste till exempel ha ett säkert utrymme för förvaring och installation, och de måste uppfylla lokala brandsäkerhetsbestämmelser. Bulkförvaring av flytande gas kräver å andra sidan ett betongfundament med stängsel.
- Pris per gasenhet: Användare måste naturligtvis betala för den gas de köper.
- Driftskostnader: Övriga driftskostnader kan omfatta hyra av cylinder eller bulktank, leveransavgifter och miljöskatter.
Observera att gasrenhet inte nämns i listan ovan. Det beror på att den kryogena produktionen av kväve och syre lämnar lite till inget utrymme för flexibilitet i renheten. Köpt gas har alltid mycket hög renhet, oavsett om en tillämpning kräver det eller inte. Det innebär att en stor del av användarna får (och betalar för mycket för) en renhetsnivå som deras tillämpning inte har någon nytta av. De har åtminstone inte möjlighet att sänka sina kostnader för gas genom att anpassa renheten efter sina behov.
Kostnaden för kvävgas- och syrgasgenerering på plats
De flesta gasgeneratorer på plats använder en av två tekniker. Dessa sammanfattas nedan, men beskrivs mer detaljerat i de här artiklarna om PSA- och membranteknik.
- Luftavskiljning genom PSA (Pressure Swing Adsorption): Det går att uppnå en kväverenhet på 99,999 % och en syrerenhet på 95 % genom att föra tryckluft genom en bädd av molekylsiktar.
- Luftavskiljning genom membranteknik: Det går att generera kväverenheter på mellan 95 % och 99,5 % genom att föra tryckluft genom halvgenomsläppliga membran.
Även om det kanske inte verkar skilja så mycket mellan till exempel en renhet på 99,9 % och en på 99,999 %, är skillnaden ganska stor med avseende på kostnader. Vi bryter ned ekvationen …
Två faktorer utgör kostnaden för generatorer på plats:
- Investeringskostnader: Användare måste köpa en gasgenerator och en kompressor för att förse generatorn med matningsluft. Tryckluftsanläggningen måste innehålla den luftbehandlingsutrustning och de lagringstankar som krävs.
- Driftskostnader: Dessa kostnader består av den elektricitet som behövs för att driva kompressorn och hålla igång hela anläggningen.
Genom att anpassa gasrenheten efter en tillämpnings specifikationer kan företag som genererar sin egen gas på plats förbättra sitt slutresultat på två sätt:
- De kan sänka sina investeringskostnader genom att köpa en mindre generator och kompressor.
- Det resulterar i att de även minskar sina driftskostnader eftersom en mindre kompressor förbrukar mindre energi, vilket också leder till en mindre klimatpåverkan.
Så påverkar renheten gaskostnaden: en jämförelse
Låt oss titta på två tillämpningar med kvävgas för att illustrera hur renheten påverkar kostnaden för att generera din egen gas. I vårt exempel behöver våglödning och förpackning av kaffe ett flöde av kväve på 50 Nm³/h. Däremot kräver våglödning en renhet på 99,999 % medan förpackning av kaffe inte behöver mer än 99,9 %.
Om vi använder allmänna värden är det här hur mycket båda anläggningarna kostar under sju år:
- Lödning med en renhet på 99,999 %: 30 investering + 50 el + 20 underhåll = 100
- Förpackning av kaffe med en renhet på 99,9 %: 18 investering + 30 el + 15 underhåll = 63
Det är en skillnad på nästan 40 % i kostnader för gasgenerering! Det uppnås helt och hållet genom att matcha kväverenheten för förpackning av kaffe med vad den faktiskt behöver (en nivå som ligger en bra bit över de viktigaste kraven för livsmedelsstandard), istället för att satsa på maximal renhet.
Investering
Underhåll
Elektricitet
För det första har det faktum att renheten inte överspecificeras en enorm inverkan på investeringskostnaderna eftersom företag kan tillgodose sina behov med en mindre generator och en mindre luftkompressor. Det här mindre systemet ger i sin tur lägre underhållskostnader samtidigt som det behöver mindre tryckluft för att producera 1 gasenhet, vilket innebär lägre energikostnader.
Det lönar sig att göra rätt
Problemet med gasrenhet påverkar troligtvis dig också. De allra flesta professionella tillämpningar med kväve och syre kräver inte gas med extrem renhet (alltså typen av renhet som köpt gas har), vilket gör det till ett område där företag kan göra betydande besparingar. Den optimala och mest effektiva lösningen är alltid att anpassa gasens renhet efter dina behov.
