흡착을 통한 저렴한 질소 생산? 

“저렴한 질소”라는 말을 들으면 바로 PSA가 떠오릅니다. 그러나 저렴하다는 것은 유연한 개념입니다. 많은 고객이 저렴한 설치를 원하지만 수년간 전기 및 수리 비용을 지불합니다. 또는 그 반대의 경우도 있습니다. "정교한"제품에 대해 초과 비용을 지불합니다. 모든 기능이 필요하지 않은 시스템. 실제 절감액이 어디에 있는지, 그리고 그것이 단지 마케팅에 불과한지 알아봅시다.

흡착 vs. 극저온: 킬로그램당 가격뿐만 아니라

배출구의 가스 비용만을 기준으로 이러한 기술을 비교하는 것은 실수입니다. 극저온 식물은 쉽게 99.999%의 순도를 내지만 그 식욕은? 킬로와트 단위는 엄청나고 자주 정차하는 것을 좋아하지 않습니다. 동일한 PSA인 흡착 장치가 더 유연합니다. 30분 안에 시작하고 밤새 중지할 수 있으며 부하 변동을 허용합니다. 그러나 주요 적은 들어오는 공기의 습기와 기름입니다. 값싼 필터를 설치했습니다. 그러면 탄소 분자체가 "부서지기 시작합니까?" 10년이 아니라 1년 안에요. 설계 단계에서 비용을 절감하면 흡착제를 교체할 수 있으며, 이는 새로 설치하는 비용의 절반에 해당합니다.

실제 사례는 다음과 같습니다. 한 식품 공장에서 그들은 "가장 저렴한?"을 주문했습니다. PSA-질소 스테이션. 포장에는 순도 99.5%가 필요했습니다. 8개월 후 생산성은 30% 감소했습니다. 압축기가 제대로 건조되지 않았으며 체에 습기가 있는 것으로 나타났습니다. 냉동식 건조기를 추가로 설치하고 부하의 일부를 변경해야 했습니다. 시스템의 최종 비용은 원래 비용의 40%로 증가했습니다. 저렴한 생산? 질문은 수사적입니다.

따라서 비용에 관해 이야기할 때는 자본 비용(CAPEX), 에너지 소비, 유지 관리, 흡착제 수명 등 전체 수명 주기를 고려해야 합니다. 때로는 20-30% 더 비싸지만 더 효율적인 밸브와 퍼지 주기를 최적화하는 제어 시스템을 갖춘 장치를 선택하는 것이 더 수익성이 높습니다. 재생을 위한 공기를 절약하면 에너지 비용을 최대 15% 절감할 수 있습니다. 이것은 대략저렴한 질소 생산.

주요 구성품: 체(sieve)가 아닌 밸브 및 컨트롤

모두가 분자체(CMS)에 대해 이야기하고 있습니다. 그렇습니다. 그것은 중요합니다. 그들의 용량과 선택성은 흡착제의 크기를 결정합니다. 그러나 PSA의 핵심은 공압 밸브와 제어 프로그램입니다. 나는 서비스 수명이 200만~300만 회에 달하는 저렴한 밸브가 있는 설치를 본 적이 있습니다. 60초 주기로 몇 년 동안 집중적으로 사용하면 작동하지 않습니다. 교체는 생산 중단을 의미합니다. 세라믹 시트가 있는 값비싼 밸브는 수명이 몇 배나 더 깁니다. 아니면 컨트롤러가 있습니다. 단지 "중요한가?" 사이클 시간이 고정되어 있고 압력, 온도 및 필요한 청결도에 적응하지 못하면 설치 시 지속적으로 과도한 공기와 에너지가 소비됩니다.

우리의 파트너 중 하나인 디자인 연구소청두 Yizhi 기술 유한 회사(그들의 웹사이트는yzkjhx.ru), 흥미로운 접근 방식이었습니다. 그들은 단순히 설비를 판매한 것이 아니라 먼저 공장의 필요 사항에 대한 상세한 감사를 수행했습니다. 시간당 실제로 필요한 질소의 양, 하루 동안 소비량이 어떻게 변화하는지, 네트워크의 압력은 얼마입니까? 하나의 대형 스테이션이 아니라 캐스케이드에서 작동하는 두 개의 작은 스테이션을 설치하는 것이 가능하다는 것이 종종 밝혀졌으며, 이는 부분 부하 모드에서 상당한 비용 절감 효과를 제공했습니다. 이것은 단지 하드웨어를 판매하는 것이 아니라 엔지니어링입니다.

따라서 "저렴한 PSA"를 제안받은 경우 즉시 질문하십시오. 어떤 밸브, 컨트롤러를 만드는 사람, 어떤 제어 로직이 있습니까? 답변이 모호하다면 조심해야 할 이유입니다.

청결은 주요 비용 매개변수입니다.

의존성은 간단합니다. 순도가 높을수록 각 입방미터의 생산 비용이 더 높아집니다. 99% 순도를 얻으려면 특정 조건(압력, 사이클 시간, 흡착/재생 비율)이 필요하고, 99.9%의 경우에는 덜 효과적인 다른 조건이 필요합니다. 99.99% 이후에는 비용 곡선이 거의 수직으로 치솟습니다. 많은 기술자들은 단순히 질소를 99.5%로 "구동"하고 필요한 조건으로 희석합니다. 이는 종종 흡착기에서 99.9%를 즉시 얻으려는 것보다 더 경제적입니다.

화학 공장에서는 불활성화를 위해 99.999%의 질소가 필요했습니다. 처음에 그들은 고도로 정제된 PSA만으로 이를 달성하려고 했습니다. 효과가 있었지만 에너지 소비가 엄청났습니다. 그런 다음 그들은 하이브리드 방식을 사용했습니다. 즉, 1단계 PSA를 최대 99.9%로 만든 다음 촉매 탈산소제를 사용하여 추가로 정제하는 것입니다. 총 비용이 25% 감소했습니다. 이는 '저렴함'이 무엇인가에 대한 질문과 관련이 있습니다. 하나의 마법적인 설정이 아닌 최적의 기술 조합인 경우가 많습니다.

중요한 점: 여권 청결도와 실제 청결도는 두 가지 큰 차이점입니다. 설치 시 흡착기 출구에서는 99.5%를 생산할 수 있지만 파이프라인이 오래되어 누출이 있는 경우 소비 시점에는 이미 98%가 됩니다. 이것은 종종 잊혀집니다. 분석기를 역 출구가 아닌 중요한 장치 바로 앞에 배치해야 합니다. 이것도 돈이다.

에너지: 매장량을 찾을 수 있는 곳

주요 비용 항목은 압축 공기입니다. 그러므로 가장 직접적인 방법은저렴한 질소— 주파수 드라이브와 우수한 공기 준비 시스템(필터, 건조기)을 갖춘 효율적인 스크류 압축기. 그들은 종종 제습기를 절약하고 값싼 냉장고를 설치합니다. +3°C의 이슬점을 제공하며 긴 수명을 위해 CMS는 최소 -20°C 또는 더 나은 경우 -40°C가 필요합니다. 결과적으로 압축기는 유휴 상태로 작동하여 값싼 제습기로는 제거할 수 없는 과도한 수분을 압축 및 건조시킵니다. 체는 축축해지고 기둥의 압력은 증가하며 주기는 단축됩니다. 이는 악순환과 과도한 에너지 소비입니다.

또 다른 예비는 따뜻함입니다. 흡착 과정은 발열 과정이고, 탈착 과정은 흡열 과정입니다. 대규모 시설에서는 재생 흐름을 가열하거나 반대로 흡착기를 냉각하여 이 열을 제어할 수 있습니다. 그러나 중소 규모 설치에서는 누구도 이에 대해 신경 쓰지 않습니다. 구현하기가 너무 어렵고 비용이 많이 듭니다. 시간당 수천 입방미터에 달하는 대규모 프로젝트의 경우 이러한 열 교환 시스템은 2~3년 안에 비용을 지불합니다.

실용적인 조언: 이상적인 조건이 아닌 70% 및 50% 부하에서 특정 에너지 소비량(kWh/Nm3 질소)에 대한 자세한 계산을 항상 요청하십시오. 많은 저렴한 설치가 "처짐"되기 시작하는 것은 이러한 모드에서입니다. 효율성 측면에서.

실제 사례: 언제 싸나요? 장기 건설사업으로 전환

야금 공장에서 프로젝트가 있었습니다. 퍼지에는 질소가 필요했으며 순도는 98%로 적당했습니다. 구매자는 시장에서 가장 저렴한 제안을 선택했습니다. 설치가 설치되고 실행되었습니다. 한 달 후 문제가 시작되었습니다. 생산성 저하, 압력 급증. 전문가들이 도착하여 흡착기를 열었고 엉망이되었습니다. 공급업체는 유착성 필터만 공급하여 미세 오일 프리필터 비용을 절감한 것으로 나타났습니다. 오일 입자는 압력 변화로 인해 분자체를 통과하여 단단히 코킹되었습니다. 다운로드를 복원할 수 없었습니다.

이야기는 시험판과 새로운 설치 제품을 구입하는 것으로 끝났지만 다른 공급업체로부터 구입했습니다. 생산 중단 시간으로 인한 비용은 필터 비용 절감액인 15,000달러보다 수십 배 더 높습니다. 이 예는 보조 장비의 신뢰성과 올바른 구성이 "저렴함" 개념의 필수적인 부분임을 잘 보여줍니다. 장기적으로.

때로는 구매하지 않고 전체 서비스를 통해 설치를 임대하는 것이 더 나을 때도 있습니다. 회사는 질소 1입방미터당 고정 금액을 지불하며 모든 유지 관리, 수리 및 효율성 문제는 계약자에게 있습니다. 많은 중견 기업의 경우 이는 "가장 저렴한" 제품입니다. 번거롭지 않은 옵션입니다. 그런데 이러한 서비스는 위에서 언급한 것과 같은 엔지니어링 회사에서도 제공됩니다.청두 Yizhi 기술 유한 회사감사부터 서비스까지 프로젝트를 이끄는 사람입니다.

결과: 그렇다면 "저렴한 생산"은 무엇을 의미합니까?

요약하자면, 흡착에 의한 저렴한 질소 생산은 카탈로그의 최저 가격이 아닙니다. 이는 5~10년간 최적의 총 소유 비용(TCO)입니다. 여기에는 합리적인 초기 가격, 낮고 안정적인 에너지 소비, 소모품(체, 밸브, 필터 요소)의 긴 서비스 수명, 최소한의 유지 관리 요구 사항 및 높은 시스템 가용성이 포함됩니다.

이는 마술이 아니라 유능한 엔지니어링, 즉 고객의 특정 조건에 맞는 모든 구성 요소의 올바른 선택, 고품질 설치 및 시운전, 명확한 운영 규정을 통해 달성됩니다. 한 가지(예: 건조 시스템)에 대한 절약은 분명히 다른 영역(흡착제 교체 시)의 비용 증가를 의미합니다.

따라서 제가 드리는 주요 조언은 장비 공급업체뿐만 아니라 귀하의 기술 프로세스를 깊이 탐구하고 균형 잡힌 솔루션을 제공할 준비가 되어 있는 파트너를 찾으라는 것입니다. 때로는 단순한 표준 PSA일 수도 있고, 때로는 하이브리드 시스템일 수도 있고, 때로는 렌탈일 수도 있습니다. 절약의 핵심은 실제 요구 사항을 적절하게 평가하고 향후 몇 년 동안 비용을 지불해야 하는 중복 기능을 피하는 것입니다. 사실 그것은 모두 철학입니다.