Dušik: kaj je in kje se uporablja?
21 april, 2022
Dušik je vse okoli nas. Je največja komponenta zraka, ki ga dihamo, vendar ga ne uporabljamo. V tem članku si bomo ogledali nekatere od številnih stvari, za katere ga lahko uporabimo.
Pri dobavi dušika se pogosto odločite za dostavo industrijskih plinskih jeklenk. Vendar pa obstajajo učinkovitejše alternative, predvsem proizvodnja na kraju samem s PSA ali membranskim generatorjem. V tem članku so predstavljene različne možnosti, hkrati pa so poudarjene prednosti vsake od njih.
V današnjem industrijskem okolju je ključnega pomena, da imamo varno in dosledno oskrbo z dušikom. Ker je globalna logistika pod obremenitvijo, lahko že manjše motnje v dobavi povzročijo zaustavitev proizvodnje. Hkrati se cene dušika zvišujejo, povpraševanje pa še naprej narašča v sektorjih, kot so pakiranje hrane, proizvodnja kovin, kemikalije in elektronika.
Prav tako postajajo predpisi glede čistosti plina in varnosti na delovnem mestu vse strožji. Številni proizvajalci zdaj uporabljajo proizvodne modele »just-in-time«, kjer lahko zamude ali nedoslednosti pri dobavi plina neposredno vplivajo na kakovost, varnost in časovni razpored dobave izdelkov.
Zato zagotavljanje razpoložljivosti in zanesljivosti oskrbe z dušikom ni samo priročnost. To je ključni dejavnik za nemoteno delovanje vaših postopkov, nadzor nad stroški in dosledno proizvodnjo.
Tudi najbolj organizirani obrati se soočajo s tveganji, ko je njihova oskrba s plinom odvisna od zunanjih virov. Tu so najpogostejše grožnje:
Logistične zamude: zapore na cestah, vremenske razmere ali težave s prevozom lahko zlahka motijo urnike dostave.
Razpoložljivost jeklenk: dobava na osnovi jeklenk je odvisna od razpoložljivosti dobaviteljev. Nenadno pomanjkanje ali zamujena dostava lahko ogrozi vašo proizvodnjo.
Načrtovanje dostave v razsutem stanju: koordinacija dostave tekočega dušika zahteva natančno časovno načrtovanje. Kakršne koli zamude ali napake v komunikaciji lahko povzročijo izpad proizvodnje ali nujna naročila.
Izgube pri skladiščenju: tekoči dušik, shranjen na mestu uporabe, sčasoma postopoma izhlapi. Te izgube zmanjšujejo učinkovito količino, ki je na voljo za uporabo, in pogosto zahtevajo pogostejše dopolnjevanje.
Varnostna tveganja pri ravnanju in prevozu: Premikanje in shranjevanje visokotlačnih jeklenk ali kriogenskih rezervoarjev prinaša fizična tveganja in zakonske odgovornosti, ki lahko povečajo zapletenost vaših postopkov.
Prva možnost je nakup jeklenk z dušikom iz proizvodnega obrata zunaj lokacije. Postopek je preprost. Naročite želeno količino dušika za svojo uporabo, dobavitelj pa ga dobavlja v velikih težkih jeklenkah.
N₂O₂, proizveden v obratu za kriogeni dušik, se pretvori v plin in ustekleniči pod zelo visokim tlakom (300 barov). Zaradi tega je v relativno majhni jeklenki shranjena velika količina dušika. Vendar pa so posode, ki prenesejo visok tlak, precej voluminozne, zaradi česar so težke.
Po uporabi se te steklenice postavijo na stojalo, kjer jih je treba shraniti za prevzem, kar zahteva dodatno shranjevanje.
Prednosti:
⸰ Preprosta rešitev za objekte z nizko porabo dušika.
⸰ Zagotavlja dušik, ki je na voljo za največje pretoke.
⸰ Preprosta namestitev.
Slabosti:
Druga možnost, ki vključuje tretjo osebo, je namestitev rezervoarja za shranjevanje tekočega dušika, ki ga redno polni plinsko podjetje. Te rezervoarje lahko najamete pri dobavitelju ali jih kupite. Poleg tega je za uporabo plinastega dušika potreben uparjalnik.
Uparjalnik pretvarja tekoči dušik v plinasti dušik. Za oskrbo s tekočim dušikom je potreben transport kot pri jeklenkah z dušikom, vendar se v tem primeru dostavlja s termično izoliranim cisternskim vozilom. Nato se tekoči dušik črpa iz tovornjaka v izoliran skladiščni rezervoar.
Za situacije z nizko porabo je mogoče naročiti tudi tekoči dušik v manjših jeklenkah. Ti majhni rezervoarji se imenujejo dewars. Prav tako kot ustekleničeni dušik se tudi tekoči dušik proizvaja v obratu za kriogeni dušik.
Prednosti:
⸰ Zagotavlja dušik, ki je na voljo za največje pretoke.
⸰ Na splošno bolj stroškovno učinkovit kot dušik v jeklenkah.
⸰ Prilagoditve zmogljivosti so enostavne za prilagoditev spreminjajočim se potrebam po dušiku.
Slabosti:
*Izparelostne izgube so odpad. Kadar koli porabite manj dušika, kot je prostornina posode, se tlak poveča, kar povzroči izgube zaradi vrelišča. Če plina sploh ne porabite, ta odpad znaša do 1 % preostale prostornine rezervoarja na dan. Za preprečevanje teh izgub je treba rezervoar redno polniti (običajno enkrat tedensko).
Za zanesljivo in neprekinjeno oskrbo z dušikom se proizvodnja dušika na mestu uporabe pogosto šteje za najbolj zanesljivo možnost. Tehnologije, kot so adsorpcija tlačnega nihanja (PSA) in membranski generatorji, zagotavljajo učinkovito, neprekinjeno proizvodnjo dušika, prilagojeno vašim potrebam.
V nasprotju s prejšnjimi metodami nakupa in prejemanja dušika je ustvarjanje lastnega dušika ne vključuje kriogenskega postopka. Posledično generatorji dušika z membrano ali adsorpcijo s tlačnim nihanjem (PSA) ne potrebujejo ekstremnih temperatur. Te vrste opreme ločujejo zrak v svoje komponente na druge načine.
Čeprav sta PSA in membrana dve zelo različni tehnologiji, za delovanje potrebujete komprimiran zraka. Poleg tega, ker ta dva generatorja ne uporabljata krio, nastala sestava plina ni enaka.
Kriogeni dušik ima fiksno, visoko stopnjo čistosti. Čistost dušika v generatorjih, ki so na voljo v prodaji, je mogoče prilagoditi vašim željam. Treba je omeniti, da je doseganje enake ravni čistosti kot pri dušiku, proizvedenem s kriogenim plinom, neučinkovito pri generatorjih PSA in membranskih generatorjih.
Pri teh strojih višja čistost zahteva večjo moč, kar povzroči višje obratovalne stroške. Vendar pa so ravni čistosti PSA in membranskega generatorja zadostne za večino načinov uporabe. Uporabniki lahko znižajo stroške na enoto dušika tako, da proizvedejo pravo čistost za svojo uporabo namesto najvišje. Več o čistosti dušika lahko preberete tukaj.
Prednosti generiranja dušika na mestu uporabe:
⸰ Doslednost in nadzor: ustvarjanje na mestu uporabe omogoča dosledne ravni čistosti, prilagojene določenim načinom uporabe.
⸰ Neodvisnost od oskrbe: zmanjša odvisnost od zunanjih dobaviteljev, kar zmanjša morebitne zamude ali nedoslednosti pri oskrbi.
⸰ Operativna učinkovitost: proizvaja samo potrebno količino plina, kar pomaga znižati skupne stroške obratovanja
⸰ Prilagodljivost: prilagodljive rešitve od 95–99,5 % čistosti z membranskimi generatorji do 99,9995 % s sistemi PSA
Slabosti:
|
Membranski generator |
Generator PSA |
Dosegljiva čistost |
UP TO 99,9 % |
UP TO 99,999 % |
Učinkovitost |
VISOKA |
VISOKA |
Zmogljivost v primerjavi s temperaturo |
VISOKA TEMPERATURA* |
NIŽJE PRI VISOKI TEMP. |
Zasnova sistema |
MAJHNO |
SREDNJA |
Začetna hitrost |
SEKUNDE |
MINUTE |
Občutljivost na vodo (hlape) |
BREZ TEKOČE VODE |
SUH ZRAK |
| Občutljivost na olje | NI DOVOLJENO (< 0,01 mg/m³) |
NI DOVOLJENO (< 0,01 mg/m³) |
Raven zvočne moči |
Zelo majhna |
SREDNJE Z NAJVEČJIM IZPIHOVANJEM |
Določanje prave velikosti in zmogljivosti za generatorje dušika vključuje temeljito oceno različnih dejavnikov. Preden se odločite, izvedite podrobno analizo ali se posvetujte z našimi strokovnjaki.
Zavedamo se, da je ta postopek lahko zahteven, zato smo tu, da vam pomagamo. Naš strokovnjak vam lahko pomaga najti najboljšo rešitev za vaše najzahtevnejše industrijske izzive. Zaupajte nam, da bomo odgovorili na vsa vaša vprašanja glede dimenzioniranja, namestitve ali stalne podpore.
21 april, 2022
Dušik je vse okoli nas. Je največja komponenta zraka, ki ga dihamo, vendar ga ne uporabljamo. V tem članku si bomo ogledali nekatere od številnih stvari, za katere ga lahko uporabimo.
25 april, 2022
Adsorpcija tlačnega nihanja je tehnologija v generatorjih dušika, ki lahko zagotavlja dušik z zelo visokimi ravnmi čistosti. Preberite več tukaj.
29 april, 2022
Velika večina profesionalnih načinov uporabe dušika in kisika ne zahteva plina izjemne čistosti, zato lahko podjetja na tem področju precej prihranijo. Kajti prilagajanje čistosti plina zahtevam je vedno optimalna in najučinkovitejša rešitev.