Kui olete tööstusseadmete ümber piisavalt aega veetnud, märkate midagi huvitavat. Mõned inimesed arvavad, et lämmastikugeneraator peab lihtsalt töötama, samas kui teised keskenduvad igale kümnendkohale. Paberil erinevad 99-protsendiline ja 99,9-protsendiline puhtus vaid üheksa võrra. Kuid tegelikud erinevused seadmete valikus, energiakasutuses ja pikaajalistes hoolduskuludes on palju suuremad, kui enamik inimesi eeldab. Shenger Gasis oleme töötanud paljude selle otsuse ees seisvate kasutajatega ja siin on tegelike kulude selge tehniline jaotus.
Puhtuse määratlus pole lihtsalt numbrimäng
Paljud inimesed näevad 99 protsendilt 99,9 protsendile liikumist lihtsalt 0,9 protsendipunkti võrra. Kuid tegelikes rakendustes pole suhe lineaarne. Lämmastiku puhtust defineeritakse tavaliselt jääkhapniku taseme pöördväärtusena. . 99 puhtusprotsent tähendab umbes 10000 ppm hapnikku mahu järgi, samas kui 99,9% puhtus tähendab umbes 1000 ppm ja 99,99% tähendab umbes 100 ppm.
Iga kord, kui lisate ühe üheksa, langeb jääkhapniku kontsentratsioon kümme korda. Kõrgema puhtuse saavutamine sunnib generaatoris toimuvat gaasieraldusprotsessi palju rohkem tööle. See mõjutab otseselt kolme peamist valdkonda: seadmete maksumus, tööenergiatarbimine ja lämmastiku taaskasutamise määr.
Kus seisneb seadmeinvesteeringute erinevus
PSA (surve swing adsorption) lämmastikugeneraatorite puhul määrab puhtuse nõue vajaliku süsiniku molekulaarsõela koguse ja tüübi. 99-protsendilise puhtusega standardne süsiniku molekulaarsõel toimib hästi mõistlikes õhuvoolu tingimustes. Adsorptsioonitorni suurus ja klapi spetsifikatsioonid jäävad kulutõhusatesse piiridesse.
Aga kui liikuda 99,9 protsendini, siis asjad muutuvad. Molekulaarsõela mikropoorid peavad hapniku ja lämmastiku täpsemalt eraldama. See tähendab, et sama gaasi väljundi korral peab sõela maht suurenema 20–35 protsenti. Adsorptsioonitorn peab olema suurem ning pneumaatilised ventiilid, summutid ja juhtimissüsteemi reageerimise täpsus peavad kõik paranema. Lämmastikugeneraatori puhul, mille võimsus on 10 Nm³ tunnis, võib 99-protsendilise puhtusastmega süsteemi hind olla vahemikus 50 000–70 000 RMB, samas kui 99,9-protsendilise süsteemi hind hüppab 80 000–110 000 RMB-ni. 30-50 protsendine hinnavahe on väga levinud.
Membraanieraldusega lämmastikugeneraatorite puhul on olukord sarnane. Kõrgema puhtusega on vaja pikemaid membraanmooduleid ja stabiilsemat suruõhu eeltöötlussüsteemi. Membraanikiudude valik nihkub ka üldotstarbeliselt kõrge selektiivsusega klassidele ja seadmete kvaliteet on mõnikord isegi ilmsem kui PSA puhul.
Kaks peamist muutujat energiakuludes
Peamised erinevused tegevuskuludes tulenevad kahest tegurist: suruõhu tarbimine ja lämmastiku taaskasutamise määr.
Lämmastikugeneraator ei muuda õhku otseselt lämmastikuks. See eraldab ja vabastab hapniku välja. Mida kõrgem on puhtuse nõue, seda vähem lämmastikku saate ajaühikus hoida. 99-protsendilise puhtuse korral ulatub taastumismäär tavaliselt 40–50 protsendini, mis tähendab, et iga 100 sissetõmmatud õhuosa kohta saate 40–50 osa kasutatavat lämmastikku. 99,9 protsendi juures langeb taastumismäär 25–35 protsendini.
Väiksem taastumine tähendab, et õhukompressor peab tegema palju rohkem kasutut tööd. Sama lämmastiku väljundvõimsuseks 10 Nm³ tunnis vajab 99-protsendilise puhtusega süsteem umbes 20 Nm³ minutis sissepuhkeõhku, samas kui 99,9-protsendiline süsteem võib vajada rohkem kui 30 Nm³ minutis. Kompressor on tavaliselt lämmastikutootmissüsteemi suurim elektritarbija. Elektritariifiga 0,7 RMB kWh kohta, töötades pidevalt 8000 tundi aastas, võib aastane elektrikulu erinevus kahe puhtusastme vahel olla vahemikus 15 000–25 000 RMB.
Paljud kasutajad jätavad ühe olulise punkti tähelepanuta. Kõrge puhtusastmega lämmastikugeneraator ei pea kogu aeg töötama kõrgeima puhtusastmega režiimil. Kui teie tegelik rakendus vajab ainult 99-protsendilist puhtust, kuid masin on seatud 99,9-protsendilisele, ei raiska te mitte ainult elektrit, vaid kiirendate ka molekulaarsõela lagunemist niiskusest ja õlist. Teisest küljest, kui teie protsess vajab aeg-ajalt kõrget puhtust, kuid töötab enamasti mõõdukal tasemel, võib kahe puhtusega lülituskonstruktsioon tõhusalt tasakaalustada kulusid ja nõudlust.
Varjatud hoolduserinevused
Madalama puhtusastmega süsteemidel on suurem tolerants suruõhu kvaliteedi kõikumiste suhtes. Kuni rõhu kastepunkti reguleeritakse vahemikus 2–5 kraadi Celsiuse järgi ja õlisisaldus jääb alla 0,01 mg kuupmeetri kohta, võib molekulaarsõel kergesti vastu pidada 8–10 aastat.
Kõrgema puhtusastmega süsteemid nõuavad palju rohkem hoolt. Süsinikmolekulaarsõel on äärmiselt tundlik õliudu ja veeauru suhtes. Isegi vähesed määrdeõli aurud, mis sisenevad adsorptsioonitorni, blokeerivad järk-järgult mikropoorid ja põhjustavad puhtuse aeglast langust. Molekulaarsõela kaitsmiseks tuleb suruõhusüsteemi lisada täpsemad filtrid ja aktiivsöe tornid. Selle lisavarustuse ühekordne maksumus on umbes 10 000 kuni 20 000 RMB ja filtrielemendid vajavad tihedamat väljavahetamist, lisades kuludeks 2000 kuni 3000 RMB aastas.
Puhtuseanalüsaatori konfiguratsioon on samuti erinev. 99-protsendilise puhtuse saavutamiseks võite kasutada elektrokeemilist andurit, mis maksab umbes 1000 RMB ja kalibreerimisest üks kord aastas üldiselt piisab. 99,9-protsendilise puhtuse saavutamiseks vajate tavaliselt tsirkooniumoksiidi või paramagnetilist analüsaatorit, mis maksab 5000–10 000 RMB, rangemad paigaldusasendi ja proovigaasi eeltöötluse nõuded ning märgatavalt suuremad hooldustööd.
Täishinnaga pilt teeb asja selgemaks
Oletame, et väikese ja keskmise suurusega tootmisettevõte kasutab lämmastikku pidevalt 24 tundi ööpäevas voolukiirusega 5 Nm³ tunnis ja seadmete kasutusiga 8 aastat.
99-protsendilise puhtuse kava jaoks: investeering seadmetesse on 60 000 RMB, aastane elektrikulu umbes 30 000 RMB, aastane hoolduskulu 4000 RMB ja 8 aasta kogumaksumus umbes 330 000 RMB.
99,9-protsendilise puhtuse kava jaoks: investeering seadmetesse on 90 000 RMB, aastane elektrikulu umbes 50 000 RMB, aastane hoolduskulu 7000 RMB ja 8 aasta kogumaksumus umbes 550 000 RMB.
Nende kahe vahe on 220 000 RMB. See, kas see erinevus on seda väärt, sõltub täielikult teie protsessi vajadustest. Keevitusvarjestuse, toidulämmastiku pakendamise ja keemilise katmise puhul on 99-protsendiline puhtus juba stabiilne ja piisav. Selliste rakenduste puhul nagu laserlõikamise abi, elektroonikakomponentide uuesti jootmine ja farmaatsia steriilne ülekandmine on protsessi saagikuse tagamiseks vajalik 99,9-protsendiline või isegi kõrgem puhtus.
Kolm soovitust tehnilistele ostjatele
Esiteks ärge ajage pimesi taga kõrget puhtust. Piisavalt hea puhtus on piisavalt hea. Lisamarginaal aitab kaasa ainult suuremale elektriarvele. Saate esmalt testida tegelikku hapnikutaluvuse ülempiiri oma kasutuskohas ja seejärel jätta ohutusvaru 1–2 protsendipunkti.
Teiseks pöörake tähelepanu kastepunkti spetsifikatsioonile. Paljud kasutajad vaatavad ainult puhtust ja eiravad lämmastiku niiskusesisaldust. Täppiskeevituse või elektroonikatööstuse puhul on niiskuse kahju mõnikord isegi suurem kui hapniku oma. Kui teie eelarve on piiratud, seadke prioriteediks kastepunkti nõude täitmine ja saate puhtusenõuet mõõdukalt leevendada.
Kolmandaks jätke ruumi tulevasteks versiooniuuendusteks. Kui vajate praegu 99-protsendilist puhtust, kuid võite kolm aastat hiljem lisada ülitäpseid seadmeid, on soovitatav varuda valiku ajal adsorptsioonitorni mahus 20–30 protsenti lisaruumi ja valida programmeeritavate parameetritega juhtimissüsteem. Koondamisele veidi raha kulutamine on palju kulutõhusam kui kogu generaatori hilisem väljavahetamine.
