Hur kvävgas- och syrerenhet påverkar kostnaderna
De flesta industriella kväve- och syretillämpningar kräver inte de ultrahöga renhetsnivåer som tillhandahålls av inköpta gaser. Optimering av gasrenheten är ett smart och effektivt sätt att förbättra ditt slutresultat utan att kompromissa med kvaliteten.
Innan vi utforskar hur renhetsnivåerna för kväve (N₂) och syre (O₂) påverkar deras kostnader är det viktigt att klargöra en vanlig missuppfattning: gasrenhet och gaskvalitet är inte samma sak.
- Gasrenhet avser koncentrationen av huvudgasen (t.ex. innehåller kväve med 95 % renhet 5 % syre).
- Gaskvalitet avser förekomst av föroreningar som fukt eller kolväten.
Hantering av kväve- och syrerenhetsnivåer påverkar direkt gaskostnaderna och gör det möjligt för företag att optimera kostnaderna. Gaser med högre renhet kostar mer att producera eftersom de kräver mer tryckluft, mer energi och större utrustning. Genom att skräddarsy renheten efter dina faktiska tillämpningsbehov kan du spara avsevärt på investerings-, underhålls- och driftskostnader.
Så här får du fram industrigaser
Det finns två huvudsakliga sätt att anskaffa industriellt kväve och syre:
Alternativ 1: Inköpt gas
- Levereras i flaskor eller bulkvätska
- Typisk renhet: 99,999 %
Alternativ 2: Generering på plats
- Producerad med kompressorer och gasgeneratorer
- Renhet kan skräddarsys efter dina specifika behov
Läs mer om de olika sätten att få kvävgas.
Tekniker för gasframställning på plats
Det finns två vanliga tekniker för att generera kväve och syre på plats:
Pressure Swing Adsorption (PSA): Tryckluft passerar genom molekylsilar för att producera kväve med upp till 99,999 % renhet och syre med upp till 95 % renhet.
Membranteknik: Tryckluft filtreras genom semipermeabla membran, vilket genererar kväverenhet mellan 95 % och 99,5 %.
Även om skillnaden mellan 99,9 % och 99,99,9 % renhet kan verka liten, har det en betydande effekt på kostnaderna.
Energiförbrukning och skalning av utrustning
Att producera renare gas kräver mer energiintensiva processer. Exempelvis kan kvävegenerering med 95 % renhet via membranteknik förbruka 2 SCFM luft per 1 SCFM kväve, medan 99,999 % renhet med PSA kan kräva upp till 12 SCFM luft per 1 SCFM kväve. Högre renhet kräver också större kompressorer och mer avancerad utrustning.
Genom att anpassa gasrenheten efter en tillämpnings specifikationer kan företag som genererar sin egen gas på plats förbättra sitt slutresultat på två sätt:
- De kan sänka sina investeringskostnader genom att köpa en mindre generator och kompressor.
- Det resulterar i att de även minskar sina driftskostnader eftersom en mindre kompressor förbrukar mindre energi, vilket också leder till en mindre klimatpåverkan.
Genomföra en kostnads-nyttoanalys för gasrenhet
För att optimera dina gaskostnader kan du göra en kostnads-nyttoanalys som tar hänsyn till:
- Minsta renhetskrav för din tillämpning.
- Investerings- och driftskostnader för olika renhetsnivåer.
- Potentiella besparingar genom att använda gas med lägre renhetsgrad utan att kompromissa med kvaliteten.
- Energiförbrukning och underhållskostnader.
Denna analys hjälper dig att hitta den perfekta balansen mellan renhet och kostnad för dina specifika behov.
Kostnaden för köpt gas
För företag som köper sitt kväve eller syre bestäms kostnaden för gas av följande faktorer:
Investeringskostnader: Infrastruktur för säker lagring, som säkra cylinderområden eller betongfundament för bulktankar, inklusive efterlevnad av brandskyddsföreskrifter.
Pris per enhet: Det pris du betalar för varje kubikmeter gas.
Driftskostnader: Utgifter som hyra av flaskor eller tankar, leveransavgifter och miljöskatter.
Kostnaden för kvävgas- och syrgasgenerering på plats
Investeringskostnader: Inköp av gasgenerator, kompressor, luftbehandlingsutrustning och lagringstankar.
Driftkostnader: El för drift av kompressorer och rutinunderhåll.
Viktiga punkter
Inköpta gaser levereras nästan alltid med ultrahög renhet på grund av kryogena produktionsmetoder. Det innebär att många användare betalar för mer renhet än de behöver - utan möjlighet att justera kostnaderna. Generering på plats undviker detta genom att låta dig matcha renheten med tillämpningen.
Hur renhet påverkar kostnaderna för gasproduktion: En jämförelse
Låt oss titta på två kvävetillämpningar för att illustrera hur renhet påverkar kostnaden för att producera din egen gas. I vårt exempel kräver både våglödning och kaffeförpackning ett kväveflöde på 50 Nm³/h. Våglödning kräver dock en renhet på 99,99,9 %, medan kaffeförpackning kräver en mer måttlig renhet på 99,9 %.
Med hjälp av generiska värden, så här jämförs kostnaderna för båda installationerna under en period på 7 år:
Våglödning (99,999 % renhet):
- Underhåll: 20
- Elektricitet: 50
- Investering: 30
- Totalkostnad: 100
Kaffeförpackning (99,9 % renhet):
- Underhåll: 15
- El: 30 st
- Investering: 18
- Totalkostnad: 63
Investering
Underhåll
Elektricitet
Detta resulterar i en skillnad i gasproduktionskostnader på 37 %. Denna besparing uppnås genom att matcha kväverenheten för kaffeförpackningar med dess faktiska behov, vilket ligger långt över de stora kraven i livsmedelsstandarden, istället för att välja den maximala renhetsnivån.
För det första har det faktum att renheten inte överspecificeras en enorm inverkan på investeringskostnaderna eftersom företag kan tillgodose sina behov med en mindre generator och en mindre luftkompressor. Det här mindre systemet ger i sin tur lägre underhållskostnader samtidigt som det behöver mindre tryckluft för att producera 1 gasenhet, vilket innebär lägre energikostnader.
Varför det lönar sig att matcha gasrenheten med dina behov
Att välja rätt renhetsnivå innebär:
- Lägre investering: Mindre generatorer och kompressorer kostar mindre i början.
- Mindre underhåll: Mindre system kräver mindre underhåll.
- Energibesparingar: Mindre tryckluft behövs per enhet gas, vilket sänker elräkningen och koldioxidavtrycket.
Är du redo att optimera dina kostnader för kvävgas- eller syreförsörjning? Kontakta våra experter för att hitta den bästa gasrenhetslösningen för din tillämpning.
Är du redo att optimera dina kostnader för kvävgas- eller syreförsörjning? Kontakta våra experter för att hitta den bästa gasrenhetslösningen för din tillämpning.
Vanliga frågor
Vad är skillnaden mellan kväverenhet och gaskvalitet?
Renhet är koncentrationen av kväve i gasen, medan kvalitet avser frånvaro av föroreningar.
När ska jag överväga gasframställning på plats?
Gasframställning på plats är mest relevant när du behöver:
- Oavbruten tillgång på gaser utan att förlita sig på leveranser.
- Sänk driftskostnaderna genom att undvika hyresavgifter, transportkostnader och avdunstningsförluster.
- Sömlös integrering med befintliga tryckluftsinstallationer.
- Förbättrad säkerhet genom minskade risker kopplade till hantering av högtryckscylindrar.
- Tillämpningsspecifika renhetsnivåer som förhindrar onödiga specifikationer.
För betydande gasförbrukning (t.ex. 20 000-30 000 m³/år för kväve eller 15 000-20 000 m³/år för syre ) blir produktion på plats särskilt kostnadseffektiv och ger vanligtvis avkastning på investeringen inom två år.
Även om inköpta cylindrar eller vätskeleveranser verkar billigare vid första anblicken bör företag överväga den totala ägandekostnaden, som inkluderar dolda kostnader (transport, hantering, avdunstning), leveranssäkerhet, säkerhet och långsiktig driftseffektivitet.
Hur mycket kan jag spara genom att sänka gasrenheten?
Besparingarna varierar beroende på tillämpning, men kan vara upp till 40 % eller mer genom att matcha renheten med de faktiska behoven.
