Miten typen ja hapen puhtaus vaikuttaa kustannuksiin
Useimmat teolliset typpi- ja happisovellukset eivät edellytä ostettujen kaasujen tarjoamia erittäin korkeita puhtaustasoja. Kaasun puhtauden optimointi on älykäs ja tehokas tapa parantaa tulosta laadusta tinkimättä.
Ennen kuin tutkimme, miten typen (N₂) ja hapen (O₂) puhtaustasot vaikuttavat niiden kustannuksiin, on tärkeää selventää yleinen väärinkäsitys: kaasun puhtaus ja kaasun laatu eivät ole sama asia.
- Kaasun puhtaus tarkoittaa pääkaasun pitoisuutta (esim. typpi, jonka puhtausaste on 95 %, sisältää 5 % happea).
- Kaasun laadulla tarkoitetaan epäpuhtauksia, kuten kosteutta tai hiilivetyjä.
Typen ja hapen puhtaustasojen hallinta vaikuttaa suoraan kaasukustannuksiin ja mahdollistaa yritysten kustannusten optimoinnin. Puhtaampien kaasujen tuottaminen maksaa enemmän, koska ne tarvitsevat enemmän paineilmaa, energiaa ja suurempia laitteita. Räätälöimällä puhtauden todellisiin sovellustarpeisiisi voit säästää merkittävästi investoinnissa, kunnossapidossa ja käyttökustannuksissa.
Miten teollisuuskaasuja saadaan
Teollisen typen ja hapen hankintaan on kaksi pääasiallista tapaa:
Vaihtoehto 1: Ostettu kaasu
- Toimitetaan pulloissa tai bulkkinesteenä
- Tyypillinen puhtaus: 99,999%
Vaihtoehto 2: Tuotanto paikan päällä
- Valmistettu kompressoreilla ja kaasugeneraattoreilla
- Puhtaus voidaan räätälöidä tarpeidesi mukaan
Lue lisää eri tavoista saada typpikaasua.
Kaasuntuotantoteknologiat paikan päällä
Typen ja hapen tuottamiseen työmaalla käytetään kahta yleistä tekniikkaa:
Pressure Swing Adsorption (PSA): Paineilma kulkee molekyyliseulojen läpi ja tuottaa typpeä, jonka puhtausaste on jopa 99,999 %, ja happea, jonka puhtausaste on jopa 95 %.
Kalvotekniikka: Paineilma suodatetaan puoliläpäisevien kalvojen läpi, jolloin typpipitoisuus on 95-99,5 %.
Vaikka 99,9 %:n ja 99,99,9 %:n puhtauden välinen ero voi vaikuttaa pieneltä, sillä on merkittävä vaikutus kustannuksiin.
Energiankulutus ja laitteiden skaalaus
Puhtaamman kaasun tuottaminen vaatii energiaintensiivisempiä prosesseja. Esimerkiksi typen tuottaminen 95 %:n puhtaudella kalvotekniikan avulla voi kuluttaa 2 SCFM ilmaa 1 SCFM typpeä kohden, kun taas 99,999 %:n puhtauden saavuttaminen PSA:lla voi vaatia jopa 12 SCFM ilmaa 1 SCFM typpeä kohden. Korkeampi puhtaus edellyttää myös suurempia kompressoreita ja kehittyneempiä laitteita.
Yritykset, jotka tuottavat omaa kaasuaan paikan päällä, voivat parantaa tulostaan kahdella tavalla sovittamalla kaasun puhtauden käyttökohteen teknisiin tietoihin:
- Investointikustannuksia voidaan pienentää ostamalla pienempi generaattori ja kompressori.
- Tämän seurauksena myös käyttökustannukset pienenevät, sillä pienemmän kompressorin käyttö kuluttaa vähemmän energiaa, mikä myös pienentää hiilijalanjälkeä.
Kaasun puhtauden kustannus-hyötyanalyysin tekeminen
Kaasukustannusten optimoimiseksi voit tehdä kustannus-hyötyanalyysin, jossa huomioidaan seuraavat seikat:
- Sovelluksesi vähimmäispuhtausvaatimukset.
- Investointi- ja käyttökustannukset eri puhtaustasoille.
- Mahdolliset säästöt käyttämällä vähemmän puhdasta kaasua laadusta tinkimättä.
- Energiankulutus ja ylläpitokulut.
Tämä analyysi auttaa löytämään ihanteellisen tasapainon puhtauden ja kustannusten välillä erityistarpeisiisi.
Ostetun kaasun hinta
Typpeä tai happea ostavilla yrityksillä kaasun hinta määräytyy seuraavien tekijöiden mukaan:
Investointikustannukset: Turvallisen varastoinnin infrastruktuuri, kuten turvalliset säiliöalueet tai betoniperustukset bulkkisäiliöille, mukaan lukien paloturvallisuusmääräysten noudattaminen.
Yksikköhinta: Hinta, jonka maksat kaasun kuutiometriä kohden.
Käyttökustannukset: kulut, kuten säiliön vuokraus, toimitusmaksut ja ympäristöverot.
Typen ja hapen tuotannon kustannukset paikan päällä
Investointikustannukset: Kaasugeneraattorin, kompressorin, ilmankäsittelylaitteiden ja varastointisäiliöiden hankinta.
Käyttökustannukset: Sähkö kompressorien käyttöön ja rutiinihuoltoon.
Tärkeimmät seikat
Ostetut kaasut toimitetaan lähes aina äärimmäisen puhtaina kryogeenisten tuotantomenetelmien ansiosta. Tämä tarkoittaa, että monet käyttäjät maksavat enemmän puhtaudesta kuin tarvitsevat – eikä heillä ole mahdollisuutta säätää kustannuksia. Tämä vältetään paikan päällä tapahtuvalla generoinnilla, jonka avulla voit sovittaa puhtauden sovellukseen.
Puhtauden vaikutus kaasuntuotantokustannuksiin: vertailu
Tarkastellaanpa kahta typpisovellusta havainnollistaaksemme, miten puhtaus vaikuttaa oman kaasuntuotantokustannuksiin. Esimerkissämme sekä aaltojuotos että kahvipakkaus vaativat typpivirtausta 50 Nm³/h. Aaltojuotos kuitenkin vaatii puhtautta 99,99,9 %, kun taas kahvipakkaus vaatii maltillisempaa puhtautta 99,9 %.
Yleisten arvojen avulla näet, miten molempien asennusten kustannukset vertautuvat 7 vuoden aikana:
Aaltojuotos (99,999 % puhtaus):
- Huolto: 20
- Sähkö: 50
- Investointi: 30
- Kokonaiskustannus: 100
Kahvipakkaus (99,9 % puhtaus):
- Huolto: 15
- Sähkö: 30
- Investointi: 18
- Kokonaiskustannus: 63
Investointi
Kunnossapito
Sähkö
Kaasuntuotantokustannuksissa syntyy 37 %:n ero, joka saavutetaan sovittamalla kahvipakkausten typen puhtaus todellisiin tarpeisiin, jotka ylittävät merkittävästi elintarvikestandardien vaatimukset, sen sijaan, että valittaisiin suurin mahdollinen puhtaustaso.
Ensinnäkin puhtauden ylimäärittelyllä on valtava vaikutus investointikustannuksiin, sillä yritykset voivat täyttää tarpeensa pienemmällä generaattorilla ja pienemmällä paineilmakompressorilla. Pienemmän järjestelmän ylläpitokustannukset ovat alhaisemmat. Se tarvitsee myös vähemmän paineilmaa 1:n kaasuyksikön tuottamiseen, mikä tarkoittaa pienempiä energiakustannuksia.
Miksi kaasun puhtauden sovittaminen tarpeisiisi kannattaa
Oikean puhtaustason valitseminen tarkoittaa:
- Pienemmät investoinnit: Pienemmät generaattorit ja kompressorit maksavat vähemmän alkuvaiheessa.
- Vähemmän huoltoa: Pienemmät järjestelmät vaativat vähemmän huoltoa.
- Energiansäästöt: kaasuyksikköä kohden tarvitaan vähemmän paineilmaa, mikä pienentää sähkölaskuja ja hiilijalanjälkeä.
Oletko valmis optimoimaan typen tai hapen syöttökustannukset? Ota yhteyttä asiantuntijoihimme löytääksesi parhaan kaasun puhtausratkaisun käyttökohteeseesi.
Oletko valmis optimoimaan typen tai hapen syöttökustannukset? Ota yhteyttä asiantuntijoihimme löytääksesi parhaan kaasun puhtausratkaisun käyttökohteeseesi.
Usein kysytyt kysymykset
Mitä eroa on typen puhtaudella ja kaasun laadulla?
Puhtaus tarkoittaa kaasun typpipitoisuutta, kun taas laatu tarkoittaa epäpuhtauksien puuttumista.
Milloin kannattaa harkita kaasuntuotantoa paikan päällä?
Kaasuntuotanto paikan päällä on tärkeintä silloin, kun tarvitset:
- Kaasujen jatkuva saatavuus ilman toimitusriippuvuutta.
- Pienennä käyttökustannuksia välttämällä vuokramaksut, kuljetuskustannukset ja haihtumishäviöt.
- Saumaton integrointi olemassa oleviin paineilma-asennuksiin.
- Parempi turvallisuus vähentämällä korkeapainesylinterien käsittelyyn liittyviä riskejä.
- Sovelluskohtaiset puhtaustasot, jotka estävät määritysten ylittymisestä johtuvan ylikuluttamisen.
Jos kaasunkulutus on merkittävää (esim. typpi 20 000 – 30 000 m³/vuosi tai happi 15 000 – 20 000 m³/vuosi), tuotanto paikan päällä on erityisen kustannustehokasta, ja investointi maksaa itsensä yleensä takaisin kahden vuoden kuluessa.
Vaikka ostetut pullot tai nestetoimitukset näyttäisivät ensi silmäyksellä halvemmilta, yritysten tulisi miettiä kokonaiskustannuksia, joihin sisältyvät piilokustannukset (kuljetus, käsittely, haihtuminen), toimitusvarmuus, turvallisuus ja pitkäaikainen toiminnan tehokkuus.
Kuinka paljon voin säästää vähentämällä kaasun puhtautta?
Säästöt vaihtelevat käyttökohteen mukaan, mutta ne voivat olla jopa 40 % tai enemmän, kun puhtaus vastaa todellisia tarpeita.
