기업은 산업용 산소 공급 솔루션을 선택할 때 종종 실용적인 질문에 직면합니다. -현장에 극저온 공기 분리 장치(ASU)를 설치하는 것이 더 경제적입니까, 아니면 단순히 액체 산소(LOX)를 구입하여 탱크에 저장하는 것이 더 경제적입니까? 산소 소비 규모, 사용 패턴, 전기 요금은 시설마다 크게 다르기 때문에 보편적인 대답은 없습니다. 실제로 많은 사람들이 ASU의 투자 수익을 과대평가하거나 액체 산소 공급의 장기 비용을 과소평가하는- 두 가지 기술 경로의 비용 구조를 오해하고 있습니다.-
두 가지 산소 공급 방식의 기술적 논리
극저온 공기 분리는 기본적으로 공기를 공급원료로 사용합니다. 압축, 정화, 열 교환 및 증류를 통해 산소가 공기에서 분리됩니다. 이 접근 방식에는 높은 초기 자본 투자가 필요하지만 후속 비용은 전기 및 유지 관리로 제한됩니다.-산소는 현장에서 효과적으로 "생산"됩니다.
액체 산소 탱크 공급이 훨씬 간단합니다. 장비는 극저온 저장 탱크와 기화기로 구성됩니다. 산소는 액체로 구매되며, 유조선 트럭이 일정에 따라 저장 탱크를 다시 채웁니다.
본질적으로 한 경로는 자산이-많고 다른 경로는 작업이-많습니다. 자산-이 크다는 것은 초기에 대규모 투자를 하고 시간이 지나면서 이를 복구한다는 의미입니다. 작업량이-많다는 것은 지속적으로 비용을 지불한다는 의미입니다.-사용된 산소 1톤당 직접적인 비용이 발생합니다. 비용을 비교하기 전에 이러한 근본적인 차이점을 이해하는 것이 필수적입니다.
총 비용을 올바르게 계산하는 방법
어떤 옵션이 더 많은 비용을 절약하는지 결정하려면 장기적인 관점이-필요합니다. 다음 분석에서는 엄격한 공식에 의존하기보다는 실제{2}}비용 동인에 초점을 맞췄습니다.
장비투자비용
완전한 극저온 ASU는 산소 생산 능력에 따라 수십만 달러에서 수천만 달러까지 다양합니다. 이와 대조적으로, 저장 탱크(수십~수백 입방미터), 기화기 및 압력 조절 구성요소를 포함하는 액체 산소 탱크 시스템-은 일반적으로 수만 달러에서 이십만 달러 사이의 비용이 듭니다. 초기 투자 측면에서는 액체 산소 탱크가 단연 승리합니다.
운영을 위한 전기 비용
이는 ASU에 있어서 가장 민감한 비용 요소입니다. ASU의 압축기, 확장기 및 부스터는 전력을 많이 소모합니다.- 기체 산소 1입방미터당 전기 소비량은 지역 전력 요금에 따라 크게 달라집니다. 간헐적이거나 변동이 심한 산소 요구량의 경우 ASU는 장기간 낮은 부하에서 작동하여 장치 전력 소비를 크게 증가시킬 수 있습니다. 액체 산소 탱크 시스템은 기화 및 압력 조절을 위해 전기를 거의 소비하지 않으며{5}}미미한 양입니다.
액체산소 구매비용
LOX 가격은 시장에 따라 변동하며 운송 거리에 따라 큰 영향을 받습니다. LOX 생산 시설에서 멀리 떨어진 사용자의 경우 운송 비용이 점점 더 중요해집니다. 또한 LOX는 자연 증발률을 갖고 있습니다.-탱크가 아무리 잘 단열되어 있어도 매일 몇 퍼센트의 액체 산소가 증발합니다. 이러한 손실은 실제적이고 지속적인 비용입니다.
노동 및 유지 보수
극저온 ASU에는 해당 프로세스에 대해 잘 알고 있는 숙련된 작업자가 필요합니다. 일반 유지보수 직원이 할 일은 아닙니다. 증류 컬럼의 작동, 분자체 재생 주기, 확장기 유지 관리에는 모두 기술적 전문 지식이 필요합니다. 액체 산소 탱크 시스템은 관리 요구 사항이 훨씬 낮습니다.-간단히 액체 수위를 주기적으로 모니터링하고 탱크 리필 일정을 계획하기만 하면 됩니다. ASU는 회전 장비가 더 많고 수리 빈도와 비용이 더 높기 때문에 탱크 시스템의 유지 관리 비용도 더 낮습니다.
산소 소비량에 따라 비용-효과가 결정됩니다.
실제 운영 데이터를 기반으로 대략적인 임계값이 존재합니다. 일일 평균 산소 소비량이 일정 수준 미만인 경우 액체 산소 탱크 시스템을 사용하면 총 비용이 더 저렴해집니다. 이는 ASU의 고정 투자와 기본 전력 소비로 인해 사용량이 적을 때 -입방-미터당 비용이 너무 높기 때문입니다.
반대로 산소 소비량이 특정 규모를 초과하면 ASU의 한계 비용 이점이 분명해집니다. 자가 생산 산소의 단가는-구매한 액체 산소의 단가보다 점차 낮아지고 있습니다.
이 임계값은 고정되어 있지 않습니다. 전기 가격, 현지 LOX 가격, 장비 감가상각 기간에 따라 달라집니다. 전기 요금이 낮고 LOX 가격이 높은 지역에서는 임계값이 왼쪽으로 이동합니다.-즉, 더 작은 규모의 사용량이 ASU를 정당화한다는 의미입니다. 전기 요금이 비싸고 LOX가 저렴하고 쉽게 이용 가능한 경우 임계값은 오른쪽으로 이동합니다.
간과된 비용 함정
많은 기업들이 전기 비용과 LOX 단가만을 비교하여 세 가지 중요한 요소를 놓치고 있습니다.
1. 산소요구량 변동
일부 시설에서는 대부분의 시간 동안 산소를 거의 소비하지 않지만 특정 생산 단계에서는 많은 양의 산소가 필요합니다. ASU는 추가 버퍼 탱크와 서지 시스템이 필요하거나 장치를 낮은 효율로 실행해야 하는 이 패턴으로 인해 어려움을 겪고 있습니다.- 액체 산소 탱크 시스템은 저장 탱크 자체가 큰 완충 역할을 하기 때문에 당연히 이러한 조건에 적합합니다.
2. 연속성 요구 사항
극저온 ASU가 종료되면 다시 시작하고 산소 순도에 도달하는 데 일반적으로 몇 시간이 걸리며{0}}때로는 10시간 이상이 걸립니다. 산소 공급 중단을 견딜 수 없는 프로세스의 경우 ASU에는 백업 솔루션이 필요하며 이로 인해 비용이 증가합니다. 액체 산소 탱크 시스템은 즉시 산소를 공급합니다.-탱크 수위가 유지되는 한 밸브만 열면 됩니다-.
3. 사이트 및 유틸리티
극저온 ASU는 상당한 토지 면적을 필요로 하며 기초, 화재 방지 및 전기 시스템에 대한 엄격한 요구 사항을 가지고 있습니다. 일부 기존 공장 현장은 비용이 많이 드는 토목 공사 없이는 ASU를 수용할 수 없습니다. 액체 산소 탱크 시스템은 설치 공간이 작고, 레이아웃 옵션이 유연하며, 현장 요구 사항이 훨씬 낮습니다.
권장 결정-단계 수행
1단계: 실제 산소 사용량 데이터를 수집합니다.
설계나 이론적인 값에 의존하지 마십시오. 일일 평균 소비량, 최대 및 최소 수요, 사용량 시간 분포 등 지난 6~12개월 간의 실제 기록을 살펴보세요.
2단계: 현지 전기요금과 배송된 LOX 가격을 확인하세요.
이 두 수치는 경제적 균형점이 어디에 있는지를 결정합니다.
3단계: 10-년 총 비용 계산을 실행합니다.
장비 투자, 설치 비용, 연간 전기 비용, 연간 LOX 구매 비용, 인건비, 유지 관리 및 장비 잔존 가치를 포함합니다. 처음 3년만 보지 마세요.-산업 장비의 수명은 일반적으로 10년 이상입니다.
4단계: 향후 3~5년간의 산소 수요 추세를 고려합니다.
공장이 확장되고 산소 수요가 두 배로 늘어날 수 있는 경우 지금 약간 더 큰 ASU를 설치하는 것이 지금 LOX 탱크를 사용하고 몇 년 후에 ASU로 전환하는 것보다{0}}비용 효율적일 수 있습니다.
