산업용 장비에 대해 충분한 시간을 보냈다면 흥미로운 점을 발견하게 될 것입니다. 어떤 사람들은 질소 발생기가 작동하기만 하면 된다고 생각하는 반면, 어떤 사람들은 소수점 이하에만 집중합니다. 종이에 따르면 99%와 99.9% 순도는 19만큼만 다릅니다. 그러나 장비 선택, 에너지 사용 및 장기 유지 관리 비용의 실제 차이는 대부분의 사람들이 예상하는 것보다 훨씬 더 큽니다. Shenger Gas에서는 이 결정에 직면한 많은 사용자와 협력했으며 여기에 실제 비용에 대한 명확한 기술 분석이 있습니다.
순수성 정의는 단순한 숫자 게임이 아닙니다
많은 사람들은 99%에서 99.9%로의 변화를 단순히 0.9% 포인트 증가로 봅니다. 그러나 실제 애플리케이션에서는 관계가 선형이 아닙니다. 질소 순도는 일반적으로 잔류 산소 수준의 역수로 정의됩니다.. 99 순도 퍼센트는 산소의 부피 기준 약 10000ppm을 의미하고, 순도 99.9%는 약 1000ppm을 의미하고, 99.99%는 약 100ppm을 의미합니다.
9를 하나 더할 때마다 잔류 산소 농도는 10배씩 감소합니다. 더 높은 순도를 달성하면 발전기 내부의 가스 분리 공정이 훨씬 더 어려워집니다. 이는 장비 비용, 운영 에너지 소비 및 질소 회수율이라는 세 가지 주요 영역에 직접적인 영향을 미칩니다.
장비 투자 차이는 어디에 있습니까?
PSA(압력 변동 흡착) 질소 발생기의 경우 순도 요구 사항에 따라 필요한 탄소 분자체의 양과 유형이 결정됩니다. 99% 순도의 표준 탄소 분자체는 합리적인 공기 흐름 조건에서 잘 작동합니다. 흡착탑 크기와 밸브 사양은 비용 효과적인 범위 내에 있습니다.
하지만 99.9%로 넘어가면 상황이 달라집니다. 분자체의 미세기공은 산소와 질소를 보다 정확하게 분리해야 합니다. 이는 동일한 가스 출력에 대해 체 부피가 20~35% 증가해야 함을 의미합니다. 흡착탑은 더 커져야 하며 공압 밸브, 소음기 및 제어 시스템 응답 정확도가 모두 향상되어야 합니다. 시간당 10Nm3 정격의 질소 발생기의 경우 99% 순도 시스템의 가격은 50,000~70,000RMB인 반면, 99.9% 시스템의 가격은 80,000~110,000RMB입니다. 30~50%의 가격 차이가 매우 흔합니다.
막 분리 질소 발생기의 경우에도 상황은 비슷합니다. 순도가 높을수록 더 긴 멤브레인 모듈과 보다 안정적인 압축 공기 전처리 시스템이 필요합니다. 멤브레인 섬유 선택도 일반 용도에서 고선택성 등급으로 바뀌고 때로는 PSA보다 장비 프리미엄이 훨씬 더 분명해집니다.
에너지 비용의 두 가지 주요 변수
운영 비용의 주요 차이점은 압축 공기 소비량과 질소 회수율이라는 두 가지 요소에서 비롯됩니다.
질소 발생기는 공기를 직접 질소로 바꾸지 않습니다. 산소를 분리하여 배출합니다. 순도 요구 사항이 높을수록 단위 시간당 유지할 수 있는 질소의 양은 줄어듭니다. 99% 순도에서 회수율은 일반적으로 40~50%에 이릅니다. 즉, 유입되는 공기 100분할당 사용 가능한 질소의 40~50분을 얻게 됩니다. 99.9%에서는 회수율이 25~35%로 떨어진다.
회수율이 낮다는 것은 공기 압축기가 훨씬 더 쓸모없는 작업을 수행해야 함을 의미합니다. 시간당 10Nm3의 동일한 질소 출력을 위해 99% 순도 시스템에는 분당 약 20Nm3의 흡입 공기가 필요한 반면, 99.9% 시스템에는 분당 30Nm3 이상이 필요할 수 있습니다. 압축기는 일반적으로 질소 생성 시스템에서 가장 큰 전력을 소비하는 장치입니다. kWh당 0.7RMB의 전기 요금으로 연간 8,000시간 동안 지속적으로 작동하면 두 순도 옵션 간의 연간 전기 비용 차이는 15,000~25,000RMB 사이가 될 수 있습니다.
많은 사용자가 한 가지 중요한 점을 간과합니다. 고순도 질소 발생기는 항상 최고 순도 모드에서 작동할 필요가 없습니다. 실제 응용 프로그램에는 99% 순도만 필요하지만 기계는 99.9%로 설정되어 있으면 전기를 낭비할 뿐만 아니라 수분과 기름으로 인한 분자체의 분해도 가속화됩니다. 반면, 공정에 때때로 높은 순도가 필요하지만 대부분 중간 수준에서 실행되는 경우 이중 순도 전환 설계를 통해 비용과 수요의 균형을 효과적으로 맞출 수 있습니다.
숨겨진 유지 관리 차이점
순도가 낮은 시스템은 압축 공기 품질 변화에 대한 내성이 더 높습니다. 압력 노점이 섭씨 2~5도 사이로 제어되고 오일 함량이 입방미터당 0.01mg 미만으로 유지되는 한 분자체는 쉽게 8~10년 동안 지속될 수 있습니다.
순도가 높은 시스템에는 훨씬 더 많은 관리가 필요합니다. 탄소 분자체는 오일 미스트와 수증기에 매우 민감합니다. 흡착탑에 유입되는 미량의 윤활유 증기라도 점차 미세 기공을 막아 순도가 서서히 저하됩니다. 분자체를 보호하려면 압축 공기 시스템에 더욱 정밀한 필터와 활성탄 타워를 추가해야 합니다. 이 추가 장비의 일회성 비용은 약 10000~20000RMB이며, 필터 요소를 더 자주 교체해야 하므로 소모품 비용이 연간 2000~3000RMB 추가됩니다.
순도 분석기 구성도 다릅니다. 99% 순도의 경우 약 1000RMB의 전기화학 센서를 사용할 수 있으며 일반적으로 1년에 한 번 교정하면 충분합니다. 99.9% 순도를 위해서는 일반적으로 5,000~10,000 RMB의 비용이 드는 지르코니아 또는 상자성 분석기가 필요하며 설치 위치 및 샘플 가스 전처리에 대한 요구 사항이 더 엄격하고 유지 관리 노력이 눈에 띄게 더 높습니다.
전체 비용에 대한 그림을 보면 더 명확해집니다.
중소기업이 하루 24시간 지속적으로 질소를 사용하고 시간당 유량이 5Nm3이고 장비 수명이 8년이라고 가정합니다.
99% 순도 계획의 경우: 장비 투자는 60000RMB, 연간 전기 비용은 약 30000RMB, 연간 유지 관리 비용은 4000RMB, 총 8년 비용은 약 330000RMB입니다.
99.9% 순도 계획의 경우: 장비 투자는 90,000RMB, 연간 전기 비용은 약 50,000RMB, 연간 유지 관리 비용은 7,000RMB, 총 8년 비용은 약 550,000RMB입니다.
둘의 차이는 220,000위안입니다. 이 차이가 가치가 있는지 여부는 프로세스 요구 사항에 따라 다릅니다. 용접 차폐, 식품 질소 포장 및 화학 블랭킷의 경우 순도 99%는 이미 안정적이고 충분합니다. 레이저 절단 지원, 전자 부품 리플로우 솔더링, 제약 멸균 전사와 같은 응용 분야의 경우 공정 수율을 보장하려면 99.9% 이상의 순도가 필요합니다.
기술 구매자를 위한 세 가지 제안
첫째, 맹목적으로 고순도를 쫓지 말라. 순도가 충분하면 충분합니다. 추가 마진은 더 높은 전기 요금에만 기여합니다. 먼저 사용 지점에서 실제 산소 내성 상한을 테스트한 다음 1~2% 포인트의 안전 여유를 남겨 둘 수 있습니다.
둘째, 이슬점 사양에 주의하십시오. 많은 사용자들은 순도만 보고 질소의 수분 함량은 무시합니다. 정밀 용접이나 전자제품 제조의 경우 습기로 인한 피해가 산소로 인한 피해보다 더 클 때도 있습니다. 예산이 제한되어 있는 경우 이슬점 요구 사항 충족을 우선시하고 순도 요구 사항을 적당히 완화할 수 있습니다.
셋째, 향후 업그레이드를 위한 여지를 남겨두십시오. 현재 99%의 순도가 필요하지만 3년 후에 고정밀 장비를 추가할 수 있는 경우 선택 시 흡착탑 부피에 20~30%의 추가 공간을 확보하고 프로그래밍 가능한 매개변수가 있는 제어 시스템을 선택하는 것이 좋습니다. 중복성에 약간의 돈을 쓰는 것이 나중에 발전기 전체를 교체하는 것보다 훨씬 비용 효율적입니다.
