질소 및 산소 순도가 비용에 미치는 영향
대부분의 산업용 질소 및 산소 어플리케이션에는 구매한 가스에서 제공하는 초고순도 수준이 필요하지 않습니다. 가스 순도를 최적화하는 것은 품질 저하 없이 수익을 개선하는 스마트하고 효율적인 방법입니다.
질소(N₂) 및 산소(O₂) 순도 수준이 비용에 어떤 영향을 미치는지 살펴보기 전에 가스 순도와 가스 품질이 동일하지 않다는 일반적인 오해를 명확히 하는 것이 중요합니다.
- 가스 순도는 주 가스의 농도를 말합니다(예: 95% 순도의 질소에는 5% 산소가 포함됨).
- 가스 품질 은 수분 또는 탄화수소와 같은 오염 물질의 존재를 의미합니다.
질소 및 산소 순도 수준을 관리하면 가스 비용에 직접적인 영향을 미치고 기업이 비용을 최적화할 수 있습니다. 더 높은 순도의 가스는 더 많은 압축 공기, 더 많은 에너지 및 더 큰 장비가 필요하기 때문에 생산 비용이 더 많이 듭니다. 실제 어플리케이션 요구사항에 맞게 순도를 조정함으로써 투자, 유지보수 및 운영 비용을 크게 절감할 수 있습니다.
산업용 가스를 얻는 방법
산업용 질소와 산소를 획득하는 두 가지 주요 방법이 있습니다.
옵션 1: 구매한 가스
- 실린더 또는 벌크 액체로 공급
- 일반적인 순도: 99.999%
옵션 2: 현장 생성
- 압축기 및 가스 발생기를 사용하여 생산
- 특정 요구사항에 맞게 순도 조정 가능
질 소 가스를 얻는 다양한 방법에 대해 자세히 알아보십시오.
현장 가스 발생 기술
현장에서 질소와 산소를 생성하기 위한 두 가지 공통 기술이 있습니다.
압력 스윙 흡착(PSA): 압축 공기가 분자체를 통과하여 최대 99.999% 순도의 질소와 최대 95% 순도의 산소를 생성합니다.
멤브레인 기술: 압축 공기는 반투과성 멤브레인을 통해 여과되어 95%에서 99.5% 사이의 질소 순도를 생성합니다.
99.9%와 99.999% 순도 사이의 차이는 작게 보일 수 있지만 비용에 상당한 영향을 미칩니다.
에너지 소비 및 장비 확장
높은 순도의 가스를 생산하려면 에너지 집약적인 공정이 필요합니다. 예를 들어, 멤브레인 기술을 통한 95% 순도의 질소 생성은 1 SCFM의 질소당 2 SCFM의 공기를 소비할 수 있는 반면, PSA로 99.999%의 순도를 달성하려면 1 SCFM의 질소당 최대 12 SCFM의 공기가 필요할 수 있습니다. 순도가 높을수록 더 큰 압축기와 첨단 장비도 필요합니다.
가스 순도를 응용 분야 사양에 맞추면 현장에서 자체 가스를 생성하는 회사는 다음과 같은 두 가지 방법으로 수익성을 개선할 수 있습니다.
- 더 작은 발생기 및 컴프레서를 구입하여 투자 비용을 낮출 수 있습니다.
- 결과적으로, 소형 컴프레서를 사용하면 에너지 사용량이 적어지므로 운용 비용이 절감되고 탄소 배출량도 줄어듭니다.
가스 순도에 대한 비용-이익 분석 수행
가스 비용을 최적화하기 위해 다음을 고려하여 비용-이익 분석을 수행할 수 있습니다.
- 애플리케이션의 최소 순도 요건.
- 다양한 순도 수준에 대한 투자 및 운영 비용.
- 품질 저하 없이 낮은 순도의 가스를 사용함으로써 잠재적인 비용 절감.
- 에너지 소비 및 유지보수 비용.
이 분석은 특정 요구사항에 대한 순도와 비용 간의 이상적인 균형을 식별하는 데 도움이 됩니다.
구입한 가스의 비용
질소 또는 산소를 구매하는 회사의 경우 가스 비용은 다음 요인에 의해 결정됩니다.
투자 비용: 화재 안전 규정 준수를 포함하여 안전한 실린더 구역 또는 벌크 탱크용 콘크리트 기초와 같은 안전한 보관을 위한 인프라.
단위당 가격: 가스 1 세제곱미터당 지불하는 가격입니다.
운영 비용: 실린더 또는 탱크 임대, 배송료 및 환경 세금과 같은 비용.
현장 질소 및 산소 생성 비용
투자 비용: 가스 발생기, 압축기, 공기 처리 장비 및 저장 탱크 구매.
운영 비용: 압축기 가동을 위한 전기요금 및 일상적인 유지보수 비용.
핵심 요점
구매한 가스는 극저온 생산 방법으로 인해 거의 항상 초고순도로 공급됩니다. 이는 많은 사용자가 비용을 조정할 수 있는 옵션 없이 필요 이상으로 높은 순도를 지불한다는 것을 의미합니다. 현장 생성은 어플리케이션에 적합한 순도를 제공하여 이를 방지합니다.
순도가 가스 발생 비용에 미치는 영향: 비교
순도가 자체 가스 생성 비용에 미치는 영향을 설명하기 위해 두 가지 질소 응용 분야를 살펴보겠습니다. 본 예시에서는 웨이브 솔더링과 커피 포장 모두 50 Nm³/h의 질소 유량이 필요합니다. 그러나 웨이브 솔더링은 99.999%의 순도가 필요한 반면 커피 포장은 99.9%의 중간 순도가 필요합니다.
일반적인 값을 사용하여 7년 동안 두 설치 비용을 비교하는 방법은 다음과 같습니다.
웨이브 솔더링(99.999% 순도):
- 유지 보수: 20
- 전기: 50
- 투자: 30
- 총 비용: 100
커피 포장(순도 99.9%):
- 유지 보수: 15
- 전기: 30
- 투자: 18
- 총 비용: 63
투자
유지 관리
전기
이로 인해 가스 발생 비용이 37% 차이가 납니다. 이러한 절감은 최대 순도 수준을 선택하는 대신 주요 식품 표준 요구 사항을 훨씬 초과하는 커피 포장용 질소 순도를 실제 요구 사항에 맞추어 달성할 수 있습니다.
첫째, 기업이 소형 발생기와 소형 공기 컴프레서로 요구 사항을 충족할 수 있기 때문에 순도를 과도하게 지정하지 않으면 투자 비용에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 더 작은 시스템은 유지보수 비용을 절감할 수 있습니다. 또한 1 단위의 가스를 생산하는 데 더 적은 압축 공기가 필요하므로 에너지 비용이 절감됩니다.
가스 순도를 귀하의 요구사항에 맞추는 것이 가치 있는 이유
올바른 순도 레벨을 선택하는 것은 다음을 의미합니다.
- 투자 비용 절감: 소형 발전기 및 컴프레셔는 초기 비용이 절감됩니다.
- 유지보수 감소: 소형 시스템은 유지보수가 덜 필요합니다.
- 에너지 절감: 가스 단위당 필요한 압축 공기가 적어 전기 요금과 탄소 발자국이 낮아집니다.
질소 또는 산소 공급 비용을 최적화할 준비가 되셨습니까? 귀사의 응용 분야에 가장 적합한 가스 순도 솔루션을 찾으려면 당사 전문가에게 문의하세요.
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자주 묻는 질문
질소 순도와 가스 품질의 차이점은?
순도는 가스 내 질소의 농도이며, 품질은 오염물질의 부재를 의미합니다.
언제 현장 가스 생성을 고려해야 할까요?
현장 가스 발생은 다음이 필요할 때 가장 중요합니다.
- 배송에 의존하지 않고도 가스를 지속적으로 이용할 수 있습니다.
- 임대료, 운송 비용 및 증발 손실을 방지 하여 운영 비용 절감.
- 기존 압축 공기 설비와의 원활 한 통합.
- 고압 실린더 취급 과 관련된 위험을 줄여 안전성 향상.
- 불필요한 사양에 과도하게 지출하는 것을 방지 하는, 응용 분야별 순도 수준.
상당한 가스 소비량(예: 질소의 경우 20,000-30,000 m³/년 또는 산소 의 경우 15,000-20,000 m³/년)의 경우 현장 발전은 특히 비용 효율적이 되어 일반적으로 2년 이내에 투자 수익을 달성할수 있습니다.
겉으로는 구매한 실린더(가스 용기)나 액체 공급 방식이 더 저렴해 보일지라도, 기업들은 총 소유 비용을 고려해야 합니다. 이 비용에는 숨겨진 비용(운송, 취급, 증발), 공급 신뢰성, 안전성, 그리고 장기적인 운영 효율성이 모두 포함됩니다.
가스 순도를 낮추면 얼마나 절약할 수 있을까요?
절감은 응용분야에 따라 다르지만 실제 요구사항과 순도를 일치시킴으로써 최대 40% 이상이 될 수 있습니다.
