Typpi: Mitä se on ja missä sitä käytetään?
21 huhtikuuta, 2022
Typpi on kaikkialla ympärillämme. Se on suurin osa hengittämäämme ilmaa, mutta emme käytä sitä. Tässä artikkelissa tarkastelemme joitakin sen monista käyttötarkoituksista.
Typpivaraston hankinnassa on tavallista valita teollisuuskaasupullotoimitus. On kuitenkin olemassa tehokkaampia vaihtoehtoja, lähinnä tuotanto paikan päällä PSA- tai kalvogeneraattorilla. Tässä artikkelissa käsitellään eri vaihtoehtoja ja korostetaan niiden etuja.
Nykypäivän teollisuusympäristössä on tärkeää, että typen saanti on turvallista ja tasaista. Maailmanlaajuisen logistiikan ollessa paineen alla pienetkin toimitushäiriöt voivat pysäyttää tuotannon. Samaan aikaan typen hinnat nousevat ja kysyntä kasvaa edelleen eri aloilla, kuten elintarvikepakkauksissa, metallinvalmistuksessa, kemikaaleissa ja elektroniikassa.
Myös kaasun puhtautta ja työturvallisuutta koskevat määräykset kiristyvät. Monet valmistajat käyttävät nykyään just-in-time-tuotantomalleja, joissa kaasuntoimituksen viiveet tai epätasaisuudet voivat vaikuttaa suoraan tuotteiden laatuun, turvallisuuteen ja toimitusaikatauluihin.
Siksi typensyötön käytettävyyden ja luotettavuuden varmistamisessa ei ole kyse vain mukavuudesta. Se on keskeinen tekijä toiminnan sujuvuuden, kustannusten hallinnan ja tuottavuuden ylläpitämisessä.
Kaikkein organisoiduimmissakin toiminnoissa on riskejä, kun niiden kaasunsaanti riippuu ulkoisista lähteistä. Tässä ovat yleisimmät uhat:
Logistiikkaviiveet: tiesulut, sääolosuhteet tai kuljetusongelmat voivat helposti häiritä toimitusaikatauluja.
Pullojen loppuminen varastosta: Pullopohjainen toimitus riippuu toimittajan saatavuudesta. Äkillinen puute tai toimituksen laiminlyönti voi vaarantaa tuotantosi.
Bulkkitoimitusten aikataulutus: Nestetyppitoimitusten koordinointi edellyttää tarkkaa ajoitusta. Viiveet tai virheellinen viestintä voivat johtaa seisokkeihin tai kiireellisiin tilauksiin.
Varastointihäviöt: Paikan päällä varastoitu nestemäinen typpi haihtuu vähitellen ajan myötä. Nämä hävikit vähentävät käytössä olevaa tehollista määrää ja vaativat usein tiheämpää täydennystä.
Turvallisuusriskit käsittelyssä ja kuljetuksessa: Korkeapainepullojen tai kryosäiliöiden siirtämiseen ja varastointiin liittyy fyysisiä riskejä ja sääntelyvastuita, jotka voivat monimutkaistaa toimintaasi.
Ensimmäinen mainittu vaihtoehto on ostaa typpipulloja tuotantolaitoksen ulkopuolelta. Prosessi on hyvin yksinkertainen. Tilaat käyttökohteeseesi sopivan määrän typpeä, ja toimittaja toimittaa sen suurissa, painavissa pulloissa.
Kryogeenisen typpilaitoksen tuottama N₂O₂ muunnetaan kaasuksi ja pullotetaan erittäin korkeassa paineessa (300 baaria). Tämän seurauksena suhteellisen pieneen pulloon varastoituu paljon typpikaasua. Korkean paineen kestämiseksi säiliöt ovat kuitenkin melko kookkaita, mikä lisää painoa.
Käytön jälkeen pullot laitetaan telineeseen, josta ne varastoidaan noudettavaksi, mikä vaatii lisäsäilytystä.
Tärkeimmät edut:
⸰ Helppo ratkaisu laitoksiin, joissa typen kulutus on alhainen.
⸰ Tarjoaa helposti saatavilla olevaa typpeä huippuvirtauksia varten.
⸰ Helppo asentaa.
Haittapuolet:
Toinen vaihtoehto kolmannen osapuolen kanssa on asentaa nestemäisen typen varastointisäiliö, jonka kaasuyhtiö täyttää säännöllisesti. Säiliöitä voi vuokrata tavarantoimittajalta tai ostaa. Kaasumaista typpeä käytettäessä tarvitaan lisäksi höyrystin.
Höyrystin muuntaa nestemäisen typen typpikaasuksi. Kuten pullotettu typpi, myös nestemäisen typen syöttö edellyttää kuljetusta, mutta tässä tapauksessa se toimitetaan lämpöeristetyllä säiliöautolla. Nestemäinen typpi pumpataan sitten säiliöautosta eristettyyn varastosäiliöön.
Nestemäistä typpeä on mahdollista tilata myös pienissä säiliöissä vähäisen kulutuksen tilanteisiin. Näitä pieniä säiliöitä kutsutaan dewareiksi. Samoin kuin pullotettu typpi, myös nestemäinen typpi tuotetaan kryogeenisessä typpilaitoksessa.
Tärkeimmät edut:
⸰ Tarjoaa helposti saatavilla olevaa typpeä huippuvirtauksia varten.
⸰ Yleensä kustannustehokkaampi kuin pullotettu typpi.
⸰ Kapasiteetin säädöt on helppo mukauttaa muuttuviin typen tarpeisiin.
Haittapuolet:
*Kiehumishävikit ovat jätettä. Aina kun typpeä käytetään vähemmän kuin säiliön tilavuus, paine nousee aiheuttaen kiehumishäviöitä. Jos kaasua ei käytetä lainkaan, tämä jäte on jopa 1 % säiliön jäljellä olevasta tilavuudesta päivässä. Näiden hävikkien ehkäisemiseksi säiliö on täytettävä säännöllisesti (yleensä kerran viikossa).
Luotettavan ja jatkuvan typensyötön varmistamiseksi paikan päällä tapahtuvaa tuotantoa pidetään yleisesti luotettavimpana vaihtoehtona. Teknologiat, kuten paineenvaihteluadsorptio (PSA) ja kalvogeneraattorit, mahdollistavat tehokkaan ja keskeytymättömän typentuotannon, joka on räätälöity tarpeisiisi.
Toisin kuin aiemmat menetelmät typen ostamiseen ja vastaanottamiseen, oman typen tuottamiseen ei liity kryogeenistä prosessia, joten kalvo- tai paineenvaihteluadsorptiotyyppigeneraattorit (PSA) eivät vaadi äärimmäisiä lämpötiloja. Tällaiset laitteet erottelevat ilman komponentteihinsa muilla tavoin.
Vaikka PSA ja kalvo ovat kaksi hyvin erilaista teknologiaa, ne molemmat tarvitsevat paineilmavirtaa toimiakseen. Koska näissä kahdessa generaattorissa ei käytetä kryotekniikkaa, kaasun koostumus ei ole sama.
Kryogeenisen typen puhtaustaso on kiinteä ja korkea. Kaupallisesti saatavilla olevien generaattoreiden typen puhtautta voidaan säätää omien mieltymysten mukaan. On huomattava, että saman puhtaustason saavuttaminen kuin kryogeneroidulla typellä ei ole tehokasta PSA- ja kalvogeneraattoreilla.
Näiden koneiden korkeampi puhtaus vaatii enemmän tehoa, mikä nostaa käyttökustannuksia. PSA:n ja kalvogeneraattorin puhtaustasot ovat kuitenkin riittävät useimpiin käyttökohteisiin. Käyttäjät voivat alentaa typpiyksikkökustannuksiaan tuottamalla käyttökohteeseensa sopivan puhtauden korkeimman sijaan. Voit lukea lisää typen puhtaudesta täältä.
Typen tuotannon edut paikan päällä:
⸰ Johdonmukaisuus ja hallinta: tuotanto paikan päällä mahdollistaa yhdenmukaiset puhtaustasot, jotka on räätälöity tiettyihin käyttökohteisiin.
⸰ Toimitusriippumattomuus: Se vähentää riippuvuutta ulkoisista toimittajista ja minimoi mahdolliset toimitusviiveet tai epäjohdonmukaisuudet.
⸰ Toiminnan tehokkuus: Tuottaa vain tarvittavan määrän kaasua, mikä auttaa alentamaan kokonaiskäyttökustannuksia
⸰ Joustavuus: Räätälöitävät ratkaisut puhtaudesta 95-99,5% kalvogeneraattoreilla jopa 99,9995% PSA-järjestelmillä
Haittapuolet:
|
Kalvogeneraattori |
PSA-generaattori |
|||
---|---|---|---|---|---|
Saavutettavissa oleva puhtaus |
Jopa 99,9% |
Jopa 99,999% |
|||
Tehokkuus |
KORKEA |
KORKEAMPI |
|||
Suorituskyky VS. lämpötila |
KORKEAMPI KORKEASSA LÄMPÖTILASSA* |
ALEMPI KORKEASSA LÄMPÖTILASSA |
|||
Järjestelmän pinta-ala |
PIENI |
KESKIMÄÄRÄINEN |
|||
Käynnistysnopeus |
SEKUNNIT |
MINUUTIT |
|||
Herkkyys vedelle (höyrylle) |
EI NESTEMÄISTÄ VETTÄ |
KUIVA ILMA |
|||
Öljyherkkyys | EI SALLITTU (< 0,01 mg/m³) |
EI SALLITTU (< 0,01 mg/m³) |
|||
Melutaso |
ERITTÄIN ALHAINEN |
KESKIMÄÄRÄINEN PUHALLUSPIIKKILLÄ |
|||
Vertailutaulukko: Kalvo- ja PSA-typpigeneraattorit. *Käytetyn kalvotyypin mukaan |
Typpigeneraattorien oikean koon ja kapasiteetin määrittäminen edellyttää erilaisten tekijöiden perusteellista arviointia. Ennen kuin teet päätöksen, tee yksityiskohtainen analyysi tai ota yhteyttä asiantuntijoihimme.
Ymmärrämme, että tämä prosessi voi olla haastava, ja olemme täällä auttamassa. Asiantuntijamme voi auttaa sinua löytämään parhaan ratkaisun monimutkaisimpiin teollisuushaasteisiin. Voit luottaa siihen, että vastaamme kaikkiin mitoitusta, asennusta tai jatkuvaa tukea koskeviin kysymyksiin.
21 huhtikuuta, 2022
Typpi on kaikkialla ympärillämme. Se on suurin osa hengittämäämme ilmaa, mutta emme käytä sitä. Tässä artikkelissa tarkastelemme joitakin sen monista käyttötarkoituksista.
25 huhtikuuta, 2022
Paineenvaihtoadsorptio on typpigeneraattorien tekniikka, joka voi tuottaa erittäin puhdasta typpeä. Lue lisää täältä.
29 huhtikuuta, 2022
Suurin osa ammattimaisista typpi- ja happisovelluksista ei vaadi erittäin puhdasta kaasua, minkä vuoksi yritykset voivat saavuttaa huomattavia säästöjä. Kaasun puhtauden mukauttaminen tarpeisiisi on aina paras ja tehokkain ratkaisu.