Мембран ба криоген агаар тусгаарлах үр ашгийн харьцуулсан гарын авлага

Үндсэн ойлголтууд: Мембран ба криоген технологи хэрхэн ажилладаг вэ

Агаар тусгаарлах технологийн харьцуулалтын талаар ярихдаа бид үндсэндээ физикийн хоёр өөр философийг авч үзэж байна: энгийн шүүлтүүр ба нарийн төвөгтэй термодинамик. Сяамен Синчанжиа дээр бид үйлчлүүлэгчид өдөр бүр энэ сонголттой тэмцэж байгааг хардаг. Үндсэн механикийг ойлгох нь мембран ба криоген хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх тохиргоо таны байгууламжид тохирох эсэхийг тодорхойлох эхний алхам юм. Та зүгээр л машин худалдаж авахгүй; та дараагийн арван жилийн хугацаанд таны эрчим хүчний төлбөр, засвар үйлчилгээний хуваарь, хийн цэвэр байдлыг тодорхойлдог процессыг сонгож байна.

Мембран тусгаарлалт: Үйлдлийн энгийн байдал

Хэрэв та "залгаад ажиллуул" шиг мэдрэмж төрүүлдэг систем хүсч байвал полимер мембранагаарын тусгаарлалтихэвчлэн хариулт байдаг. Энд байгаа ойлголт нь төөрөгдүүлсэн энгийн зүйл юм. Бид цилиндр хэлбэртэй хайрцаг дотор багцалсан хагас нэвчилттэй хөндий ширхэгүүдийг ашигладаг - тэдгээрийг микроскопийн соруул гэж бодоорой.

Бид эдгээр ширхэгт шахагдсан агаарыг шахах үед сонгомол нэвчилтийн физик нь гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, усны уур зэрэг "хурдан" хийнүүд мембраны ханаар хурдан нэвтэрч, бага даралттайгаар гадагшлуулдаг. "Удаан" хийнүүд, голчлон азот нь ширхэгтийн төв хэсгээр нөгөө үзүүр рүү бүтээгдэхүүн хий хэлбэрээр урсдаг.

Бидэнд яагаад таалагддаг вэ:

• Хөдөлгөөнт эд анги цөөн: Компрессороос гадна механик үйлдэл тийм ч их байдаггүй.
• Шууд сэтгэл ханамж: Та асаалттай үед бараг тэр даруй түлш авдаг.
• Энгийн байдал: Энэ нь орчны температурт ажилладаг тул их хэмжээний хөргөлтийн төхөөрөмж шаардлагагүй.

Энэ арга нь азотын генераторын мембран болон ASU-ийн маргааны гол цөм бөгөөд хэт өндөр цэвэршилт нь гол хөдөлгөгч хүч биш харин найдвартай байдал болон ашиглахад хялбар байдал нь гол хөдөлгөгч хүч болдог хэрэглээнд ихэвчлэн ялалт байгуулдаг.

Криоген нэрэлт: Хүйтэн хатуулгийн шинжлэх ухаан

Спектрийн нөгөө үзүүрт криоген нэрэлтийн үр ашиг оршдог. Энэ бол аж үйлдвэрийн хийн ертөнцийн хүнд их буу юм. Мембранууд агаарыг шүүдэг бол криоген төхөөрөмжүүд үүнийг шингэрүүлдэг. Энэ үйл явц нь бидний агаар мандал дахь хийнүүдийн буцлах цэгүүдийн ялгаатай байдлаас хамаардаг.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг салгахын тулд бид оролтын агаарыг -185°C (-300°F) орчим температурт хөргөдөг. Агаар шингэн болж хувирсны дараа бид өндөр нэрэлтийн багануудаар дамжуулдаг. Хүчилтөрөгч ба азот нь арай өөр температурт буцалдаг тул бид тэдгээрийг хийн төлөвт буцаж орох эсвэл хадгалахын тулд шингэн хэвээр үлдэх үед нь гайхалтай нарийвчлалтайгаар салгаж чадна.

Тодорхой давуу талууд:

• Өндөр цэвэршилт: Энэ бол өндөр цэвэршилттэй хүчилтөрөгчийн криогенийн түвшинд (99.5% - 99.999%) тогтвортой хүрэх цорын ганц арга зам юм.
• Шингэн гаралт: Та нөөц хадгалах эсвэл тээвэрлэх зорилгоор шингэн хүчилтөрөгч (LOX) болон шингэн азот (LIN) үйлдвэрлэж болно.
• Хэмжээ: Их хэмжээний хэрэглээний хэрэгцээнд (өдөрт хэдэн зуун тонн) криоген нь стандарт юм.

Зэрэгцээ үйл явцын урсгалын задаргаа

Төсөөлүүлэхийн тулдагаарын тусгаарлалтТехнологийн харьцуулалтаас харахад инженерчлэлийн нэр томьёог хасаад бодит ажлын урсгалыг авч үзье. Энэ задаргаа нь нэг систем эхлэхэд хэдэн минут зарцуулдаг бол нөгөө нь хэдэн цаг эсвэл хэдэн өдөр зарцуулдаг болохыг харуулж байна.

Энэ урсгал нь нарийн төвөгтэй байдлын зөрүүг харуулж байна. Мембран системүүд нь шугаман ба авсаархан, ихэвчлэн гулгуурт суурилуулсан байдаг. Криоген системүүд нь салгахад шаардлагатай нарийн дулааны тэнцвэрийг хадгалахын тулд ихээхэн хэмжээний ул мөр, нарийн автоматжуулалтын хяналт шаарддаг нарийн төвөгтэй дулааны үйлдвэрүүд юм.

Нүүр тулан харьцуулсан дүн: Үр ашиг, өртөг, гүйцэтгэл

Агаар тусгаарлах технологийн харьцуулалтын гуулин тулгуур руу ороход гол нь вакуум орчинд аль технологи "илүү сайн" байх тухай биш, харин таны үйлдвэрлэлийн тодорхой хязгаарлалтад аль нь тохирох тухай юм. Бид үүнийг салбартаа байнга хардаг: шаардлагагүй цэвэр байдлынхаа төлөө хэт их мөнгө төлдөг байгууламж эсвэл өргөжүүлэх боломжгүй системийг сонгосон тул хүчин чадлын хувьд бэрхшээлтэй тулгардаг.

Таны ашигт бодитоор нөлөөлдөг тоонуудыг харахад мембран болон криоген хүчилтөрөгчийн үйлдвэрлэл болон азотын үйлдвэрлэл хэрхэн давхцаж байгааг энд харуулав.

Цэвэршилтийн түвшин: Өндөр цэвэршилттэй хүчилтөрөгчийн криоген ба мембран

Төслийн хэмжээг тодорхойлохдоо бидний хэрэглэдэг хамгийн эхний шүүлтүүр бол цэвэр байдал юм. Хэрэв таны үйл явц хэт өндөр цэвэршилт шаарддаг бол шийдвэрийг ихэвчлэн таны өмнөөс гаргадаг.

• Криоген нэрэлт: Энэ бол цэвэршилтийн алтан стандарт юм. Өндөр цэвэршилттэй хүчилтөрөгчийн криоген төхөөрөмж нь 99.5%-99.999%-ийн цэвэршилтийг амархан хангадаг. Азотын хувьд бид хүчилтөрөгчийн хольцын нэг тэрбумд ногдох хэсгийг (ppb) авч үзэж байна. Хэрэв та электроникийн үйлдвэрлэл эсвэл эмнэлгийн зэрэглэлийн хий нийлүүлж байгаа бол криоген нь найдвартай ажлын хэрэгсэл юм.
• Мембран тусгаарлалт: Полимер мембраны агаарын тусгаарлалт нь энгийн байдлаасаа илүү цэвэр ариун байдлыг сольдог. Бид азотын цэвэршилтийг ихэвчлэн 95%-99.9% хооронд хэлбэлздэг. Мембранаар дамжуулан хүчилтөрөгчийн үүсэлт ерөнхийдөө 40% орчимд хязгаарлагддаг бөгөөд энэ нь шаталтыг баяжуулахад хангалттай боловч өндөр зэрэглэлийн үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд хангалтгүй юм.

Багтаамж ба цар хүрээ: Хамгийн тохиромжтой цэгийг олох

Эдийн засаг эргэлтийн цэг нь цар хүрээ юм. Хөрөнгө оруулалтын өгөөж (ROI) нь нэг технологиос нөгөө технологи руу шилжих тодорхой кроссовер цэгийн агаарын тусгаарлах хүчин чадал байдаг.

• Жижигээс дунд хүртэл: Өдөрт 10-20 тонноос бага (TPD) шаардлагын хувьд мембран систем эсвэл PSA (Даралтын Савлалтын Адсорбци) нь ихэвчлэн ялагч байдаг. Эдгээр нь модульчлагдсан бөгөөд авсаархан байдаг.
• Том хэмжээний: Олон тооны үйлдвэрлэлд хүрсний дараа - хэдэн зуун эсвэл мянган TPD гэж бодъё - криоген нэрэлтийн үр ашиг нь харьцуулшгүй болдог. Их хэмжээний хөрөнгө оруулалт нь үйлдвэрлэсэн хийн хэмжээнээс шалтгаалан зөвтгөгддөг.

Эрчим хүчний хэрэглээ: Нэг тонн тутамд кВт.ц бодит байдал

Эрчим хүч нь таны үйл ажиллагааны зардлын (OPEX) хамгийн том бүрэлдэхүүн хэсэг байдаг. Нэг тонн хүчилтөрөгч эсвэл азотын эрчим хүчний хэрэглээг кВт.ц-аар шинжлэхэд ялгах физик нь зардлыг тодорхойлдог.

• Мембран: Эрчим хүчний зардал нь тэжээлийн агаарын даралт болон хүссэн цэвэршилттэй шууд холбоотой. Илүү цэвэршилттэй байхын тулд илүү их шахсан агаар шаардлагатай бөгөөд энэ нь тодорхой эрчим хүчний хэрэглээг нэмэгдүүлдэг. Энэ нь криотой харьцуулахад өндөр цэвэршилттэй үед үр ашиг багатай байдаг.
• Криоген: Анхны хөргөлт нь ихээхэн хэмжээний энерги шаарддаг боловч тодорхой энерги (кВт.ц/хийн нэгж) нь их хэмжээний үед огцом буурдаг. Их хэмжээний өндөр цэвэршилттэй хийн хувьд криоген нь үйлдвэрлэлийн хийн ялгах үр ашгийг дээшлүүлдэг.

Өмчлөлийн нийт зардал (TCO): Капитал зардал ба Үйл ажиллагааны зардал

ASU (Агаар тусгаарлах нэгж)-ийн эзэмшлийн нийт өртгийг тооцоолоход наалтны үнээс гадна анхаарах шаардлагатай.

Эхлэх хугацаа: Хурд ба Тогтвортой байдал

Үйл ажиллагааны уян хатан байдал чухал, ялангуяа таны эрэлт хэлбэлзэж байвал.

• Асаах цагийн мембраны систем: Эдгээр төхөөрөмжүүд нь уян хатан байдлыг хангах зориулалттай. Бид хэдхэн минутын дотор хүйтэн зогсолтоос бүрэн техникийн үзүүлэлттэй хий хүртэл шилжиж чадна. Энэ нь нэг ээлжийн ажиллагаа эсвэл 24/7 ажилладаггүй байгууламжуудад тохиромжтой.
• Криоген ASU: Эдгээр нь импульсийн машинууд юм. Хүйтэн асаалт нь дулааны тэнцвэрт байдал болон бүтээгдэхүүний цэвэр байдалд хүрэхийн тулд 12-36 цаг (эсвэл түүнээс дээш) хугацаа шаардагдаж болно. Эдгээр нь зогсолтгүй тасралтгүй ажиллахаар бүтээгдсэн.

Гол санаа: Хэрэв танд ээлжийн хуваарийн дагуу унтраалгыг асааж, унтраах боломжийг олгодог газар дээр нь азот үүсгэх аргууд хэрэгтэй бол мембран бол таны холбоотон юм. Хэрэв та тэсэлгээний зуух эсвэл химийн үйлдвэрийг 24/7/365 ажиллуулж байгаа бол криогенийн тогтвортой байдал нь маргаангүй юм.

Кроссовер цэг: Технологийг хэзээ солих вэ

Мембран болон криоген системүүдийн хооронд сонголт хийх нь дуртайгаа сонгох тухай биш; энэ нь таны тодорхой үйл ажиллагаанд эдийн засгийн хувьд хамгийн тохиромжтой "сайхан цэг"-ийг олох тухай юм. Аж үйлдвэрийн хийн тоглоомд бид үүнийг кроссовер цэгийн агаар тусгаарлах хүчин чадал гэж нэрлэдэг. Энэ бол нэг технологийн нэгж тутамд ногдох өртөг нөгөөтэйгөө огтлолцдог тодорхой босго юм. Энэ шугамаас доош мембран системүүд танд мөнгө хэмнэдэг. Үүнээс дээш, криоген нэрэлт нь массын үйлдвэрлэлийн цорын ганц санхүүгийн хувьд ашигтай сонголт болдог.

Агаар тусгаарлах технологийн харьцуулсан өгөгдлийг шинжлэх

Зөв шийдвэр гаргахын тулд бид цэвэршилтийн шаардлага болон урсгалын хурдны огтлолцлыг харах хэрэгтэй. Агаар тусгаарлах технологийн харьцуулалт нь үр ашгийн муруй шугаман биш болохыг харуулж байна. Мембранууд нь нэвтрэхэд бага саад тотгор учруулдаг ч үйл ажиллагааны зардал нь эзэлхүүнтэй шугаман байдлаар нэмэгддэг. Криогенийн үйлдвэрүүд нь урьдчилсан зардал өндөр байдаг ч хүчин чадал нэмэгдэхийн хэрээр гайхалтай үр ашигтай болдог.

Технологийн ялгааг хялбаршуулсан байдлаар энд харуулав:

Мембран хаана хождог вэ: Жижиг хэмжээний авхаалж самбаа

Би мембран системийг салбарын хурдан шаламгай гүйгчид гэж харж байна. Хэрэв танай байгууламжид гал унтраахад азот, хүнсний сав баглаа боодол, эсвэл бага хэмжээгээр шатаахад баяжуулсан хүчилтөрөгч шаардлагатай бол полимер мембраны агаар тусгаарлалт нь тодорхой ялагч юм.

Энэ хэмжээгээр мембран болон криоген хүчилтөрөгчийн үйлдвэрлэлийг харьцуулах нь энгийн зүйл юм. Бид мембраны төхөөрөмжийг гулгуураар суурилуулж, алслагдсан газарт буулгаж, бараг тэр даруй ажиллуулж болно.

• Бага КАПЕКС: Та асар том бутархай нэрэлтийн багана барихгүй байна.
• Уян хатан байдал: Эрэлт хэлбэлзэлтэй үйл ажиллагаанд төгс тохирно.
• Засвар үйлчилгээ: Хөдөлгөөнт эд анги цөөн гэсэн үг нь засвар үйлчилгээний зардал бага шаарддаг.

Криоген давамгайлдаг газар: Массын үйлдвэрлэл

Гангийн үйлдвэр, том химийн үйлдвэр эсвэл шингэн цистерн ачааны машинуудыг цэнэглэх талаар ярихад криоген нэрэлтийн үр ашиг нь маргаангүй хүнд жин юм. Их хэмжээний тонн, хэт өндөр цэвэршилт шаардлагатай үед криоген нэрэлтийн үр ашиг тод харагддаг.

Өдөрт 100 тонн (TPD) босгыг давсны дараа масштабын хэмнэлт эхэлнэ. Криоген төхөөрөмж нь өндөр цэвэршилттэй хүчилтөрөгчийн криоген шингэн болон хий үйлдвэрлэхээс гадна аргоныг үнэ цэнэтэй дайвар бүтээгдэхүүн болгон ашиглаж болно. Анхны угсралт нь үнэтэй боловч хийн нэгжийн өртөг өндөр хэмжээгээр мэдэгдэхүйц буурдаг. Энэ хэмжээний стандарт мембранаар 99.999%-ийн цэвэршилтийг үр дүнтэйгээр хангах боломжгүй юм.

Эрчим хүчний үнийн мэдрэмжийн хөрөнгө оруулалтын өгөөжид үзүүлэх нөлөө

Танай орон нутгийн цахилгааны тариф бол энэ шийдвэрийг удирдан чиглүүлдэг үл үзэгдэх гар юм. Эрчим хүч нь аливаа агаар тусгаарлах нэгжийн (ASU) хувьд OPEX-ийн хамгийн том бүрэлдэхүүн хэсэг юм.

• Мембраны мэдрэг чанар: Эрчим хүчний хэрэглээ нь компрессорын ачаалалтай шууд холбоотой. Хэрэв эрчим хүчний үнэ огцом өсвөл таны куб фут тутамд ногдох зардал шууд өснө.
• Криогенийн үр ашиг: Эдгээр үйлдвэрүүд нь тонн хүчилтөрөгч тутамд кВт.ц эрчим хүчний хэрэглээг оновчтой болгох зорилготой юм. Тэд нийтдээ асар их хэмжээний эрчим хүч хэрэглэдэг чбүтээгдэхүүний нэгж тутамд ногдох үр ашигөндөр ачаалалтай үед илүү сайн ажилладаг.

ASU-ийн эзэмшлийн нийт өртгийг тооцоолоход 10 эсвэл 20 жилийн хугацаанд эдгээр эрчим хүчний хэлбэлзлийг харгалзан үзэх шаардлагатай. Хэрэв та аж үйлдвэрийн цахилгаан эрчим хүчний өндөр тарифтай бүс нутагт байгаа бол криогенийн үйлдвэрийн үр ашгийн өсөлт нь хямд эрчим хүч бүхий бүс нутгаас бага хүчин чадалтай унтраалгыг зөвтгөж магадгүй юм.

Холимог системүүд ба хийн ялгах ирээдүйн чиг хандлага

Бид аль нэг технологи эсвэл нөгөө технологиос хатуу сонголт хийх ёстой эрин үеийг даван туулж байна. АНУ-ын аж үйлдвэрийн зах зээлд уян хатан байдал хамгийн чухал бөгөөд өөр өөр ялгах аргуудыг нэгтгэх нь үр ашгийн шинэ боломжийг бий болгож байна. Ухаалаг инженерчлэл нь эрчим хүчний өсөн нэмэгдэж буй зардал болон цэвэр байдлын хатуу шаардлагыг шийдвэрлэхийн тулд өөр өөр системийн давуу талыг нэгтгэдэг чиг хандлагыг бид харж байна.

Эрлийз мембраны криоген агаар тусгаарлалт

Эндхийн санаа нь энгийн: үйл явцын зөв үе шатанд тохирох хэрэгслийг ашиглах. Эрлийз мембраны криоген агаар тусгаарлах тохиргоонд бид анхны их хэмжээний тусгаарлалтыг хийхийн тулд мембраны технологийг ашигладаг. Мембран нь урсгал хүйтэн хайрцагт хүрэхээс өмнө азот эсвэл хүчилтөрөгчийн ихээхэн хэсгийг бага эрчим хүчний зардлаар ялгаруулдаг.

Криогенийн төхөөрөмж рүү аль хэдийн баяжуулсан урсгалыг оруулснаар бид нэрэх баганын хэмжээ болон шахалтад шаардагдах энергийг мэдэгдэхүйц бууруулж чадна. Энэ арга нь тодорхой давуу талуудтай:

• Бага өртөг: Криоген бүрэлдэхүүн хэсгүүд бага байх нь анхны хөрөнгө оруулалтыг бууруулдаг.
• Эрчим хүчний хэмнэлт: Бид орчны агаарыг эхнээс нь хөргөх, шахахад ихэвчлэн шаардлагатай их хэмжээний эрчим хүчний ачааллыг тойрч гардаг.
• Уян хатан байдал: Эдгээр системүүд нь дан криоген үйлдвэрээс илүү ачааллын хэлбэлзлийг илүү сайн зохицуулдаг.

Агаар тусгаарлах төхөөрөмжүүдийн нүүрстөрөгчийн ул мөрийг бууруулах нь

Тогтвортой байдал нь зүгээр нэг түгээмэл үг биш болсон; энэ бол үйл ажиллагааны хэмжүүр юм. Агаар тусгаарлах төхөөрөмжүүдийн нүүрстөрөгчийн ул мөрийг бууруулах нь үйлдвэрлэлийн хийн тусгаарлах үр ашигтай шууд холбоотой. Агаар тусгаарлах нь цахилгаан эрчим хүч их шаарддаг тул хэмнэсэн киловатт-цаг бүр нь 2-р хүрээний ялгарлыг бууруулахад шууд нөлөөлдөг.

Холимог систем болон ухаалаг автоматжуулалт нь бидэнд нэг тонн хүчилтөрөгч тутамд зарцуулах кВт.ц эрчим хүчний хэрэглээг оновчтой болгох боломжийг олгодог. Сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрийг нэгтгэх эсвэл мембраны температурын зохицуулалтад хаягдал дулааныг ашигласнаар бид зөвхөн ашиглалтын зардал багатай төдийгүй байгаль орчны хатуу чанд стандартыг хангасан үйлдвэрүүдийг харж байна.

Полимер мембраны агаар тусгаарлалтын дэвшил

Мембраны технологи зогсонги байдалд ороогүй байна. Түүхээс харахад өндөр нэвтрүүлэх чадвар эсвэл хэт цэвэршилт шаардлагатай байсан бол мембранууд өрсөлдөхөд бэрхшээлтэй байсан. Гэсэн хэдий ч полимер мембраны агаар тусгаарлах салбарын дэвшил нь энэ зөрүүг арилгаж байна. Бид сонгомол чанар болон нэвчилтийг эрс сайжруулсан холимог матрицтай мембран болон дулааны дахин зохион байгуулалттай (TR) полимерүүдийн хөгжлийг харж байна.

Эдгээр материалын сайжруулалтууд нь дараахь зүйлийг илэрхийлнэ.

• Илүү бат бөх чанар: Шинэ полимерүүд нь хуучин үеийнхнээс илүү хуванцаржилт болон химийн задралд тэсвэртэй байдаг.
• Авсаархан ул мөр: Мембраны гадаргуугийн талбайн нэг хавтгай дөрвөлжин фут тутамд өндөр үр ашиг нь жижиг гулсалт хийх боломжийг олгодог.
• Өргөтгөсөн хүрээ: Орчин үеийн мембранууд нь өмнө нь криоген нэрэлт буюу PSA-ийн онцгой нутаг дэвсгэр байсан цэвэршилтийн хүрээнд үр дүнтэй өрсөлдөх боломжтой болсон.

Дуудлага хийх нь: Танай үйлдвэрийн шийдвэр гаргах хүрээ

Мембран болон криоген системүүдийн хооронд сонголт хийх нь зөвхөн инженерийн сонголт биш; энэ бол дараагийн хорин жилийн хугацаанд таны үйл ажиллагааны ашгийг тодорхойлдог санхүүгийн стратеги юм. Би байгууламжийн менежерүүдэд үргэлж "хамгийн сайн" технологи бол таны тодорхой хэрэглээний профайл болон орон нутгийн нийтийн үйлчилгээний зардалтай нийцдэг технологи гэж хэлдэг. Бид товхимлын техникийн үзүүлэлтээс цааш явж, эдгээр төхөөрөмжүүд танай тодорхой талбайн нөхцөлд хэрхэн ажилладагийг харах хэрэгтэй.

Аж үйлдвэрийн хийн ялгах үр ашгийн хэрэгцээг үнэлэх

Зөв тоног төхөөрөмжийг сонгохын тулд би төлөвлөсөн дээд хэмжээнээс илүү бодит хэрэглээний хэв маягийнхаа нарийн аудит хийхийг зөвлөж байна. Агаар тусгаарлах нэгжийн (ASU) хэт том хэмжээ нь капиталын зардлыг үр ашиггүй зарцуулалтад хүргэдэг бол бага хэмжээ нь үйлдвэрлэлийн саад тотгорыг үүсгэдэг.

Аж үйлдвэрийн хийн ялгах үр ашгийг зөв тодорхойлохын тулд би дараах шалгах хуудсыг ашиглаж байна:

• Цэвэршилтийн тэсвэрлэлт: Хэрэв таны процесс нь өндөр цэвэршилттэй хүчилтөрөгчийн криогенийн түвшин (99.5%+) шаарддаг бол криоген нь цорын ганц боломжит арга юм. Гэсэн хэдий ч хэрэв та 95%-99% цэвэршилтийг хүлээн авах боломжтой шаталтын баяжуулалт эсвэл идэвхгүйжүүлэлтийг ажиллуулж байгаа бол мембран тусгаарлалт нь нэгж тутамд мэдэгдэхүйц хямд өртөгтэй байдаг.
• Эзлэхүүний тогтвортой байдал: Криоген нэрэлтийн үр ашиг нь тасралтгүй, үндсэн ачааллын үйл ажиллагаанд тод харагддаг. Хэрэв таны эрэлт огцом хэлбэлзэж байвал эсвэл та нэг ээлжээр ажилладаг бол криоген станцуудын удаан хугацааны ашиглалтын хугацаа таны бүтээмжийг бууруулна. Мембран системүүд нь гэрлийн унтраалга шиг асаж, унтардаг.
• Хэрэглээний зардал: Цахилгаан эрчим хүчний өндөр тарифтай бүс нутгуудад нэг тонн хүчилтөрөгч тутамд зарцуулах эрчим хүчний кВт.ц нь гол хөдөлгөгч хүч болдог. Бид криогенийн өндөр үр ашиг нь түүний асар их анхны зардлыг нөхөж байгаа эсэхийг харахын тулд орон нутгийн кВт.ц тарифт үндэслэн ASU-ийн эзэмшлийн нийт өртгийг тооцоолдог.

Стандарт бус автоматжуулалт яагаад чухал вэ

АНУ-ын зах зээл дээр орон зай ихэвчлэн өндөр үнэтэй байдаг бөгөөд шинэ тоног төхөөрөмжийг хуучин байгууламжид нэгтгэх нь ховор тохиолдолд л хялбар байдаг. Энэ тохиолдолд бэлэн шийдлүүд бүтэлгүйтдэг. Стандарт каталогийн нэгж нь таны байгаа талбайд тохирохгүй эсвэл эрчим хүч эсвэл хөргөлтийн шаардлагыг хангахын тулд үнэтэй дэд бүтцийн шинэчлэл шаардагдаж магадгүй юм.

Бид стандарт бус автоматжуулалтад анхаарлаа хандуулдаг, учир нь энэ нь бидэнд танай үйлдвэрийн эргэн тойронд гулсуурыг зохион бүтээх боломжийг олгодог бөгөөд эсрэгээрээ биш юм.

• Ул мөрийг оновчтой болгох: Бид эд ангиудыг давхарлаж эсвэл нягт механик өрөөнд тохируулан байршлыг дахин тохируулж болно.
• Интеграци: Захиалгат хяналт нь азот эсвэл хүчилтөрөгчийн үүсгүүрийг таны DCS (Тархсан Хяналтын Систем)-тэй шууд холбогдох боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь бодит цагийн урсгалын эрэлтэд үндэслэн урсгалын хурдыг автоматжуулдаг.
• Уур амьсгалын дасан зохицох байдал: Аризона мужид байрладаг нэгж нь Миннесота мужаас өөр дулааны менежмент шаарддаг. Тохируулга нь агаар тусгаарлах технологийн харьцуулалтыг таны тодорхой орчинд тогтвортой байлгаж, цаг агаартай холбоотой үр ашгийн алдагдлаас сэргийлдэг.

Түгээмэл асуултууд (Түгээмэл асуултууд)

PSA, мембран болон криоген агаарын тусгаарлалтын гол ялгаа нь юу вэ?

Гол ялгаа нь үйлдвэрлэлийн механизм болон цар хүрээнд оршино. PSA болон мембран болон криогенийн технологийг авч үзэхдээ бид физикийг хими болон термодинамиктай харьцуулж байна:

• PSA (Даралтын хэлбэлзлийн адсорбци): Даралтын дор тодорхой хийн молекулуудыг барихын тулд адсорбент материал (цеолит гэх мэт) ашигладаг. Энэ нь дунд зэргийн цэвэршилт болон эзэлхүүний хувьд маш сайн.
• Мембран тусгаарлалт: Полимер мембраны агаар тусгаарлах утаснуудад тулгуурладаг. Хурдан хий (хүчилтөрөгч гэх мэт) нь шилэн ханаар нэвчиж, удаан хий (азот гэх мэт) нь төгсгөл хүртэл урсдаг. Энэ нь цэвэршилт багатай хэрэгцээнд хамгийн энгийн, засвар үйлчилгээ бага шаарддаг сонголт юм.
• Криоген нэрэлт: Агаарыг шингэрүүлж, хийг буцалгах цэгээр нь ялгахад хэт хүйтэн аргыг ашигладаг. Энэ бол асар том хэмжээтэй, хэт өндөр цэвэршилттэй хүнд их буу юм.

Нэг тонн хүчилтөрөгч тутамд зарцуулах кВт.цаг энергийн зарцуулалт аль аргатай илүү сайн вэ?

Хэрэв та асар том үйлдвэр ажиллуулж байгаа бол криоген нэрэлтийн үр ашиг нь харьцуулшгүй юм. Том хэмжээний үйлдвэрлэлийн хувьд (өдөрт хэдэн зуун тонн) криоген төхөөрөмжүүд нь нэг тонн хүчилтөрөгч тутамд хамгийн бага эрчим хүчний хэрэглээ болох кВт.цаг санал болгодог, учир нь эрчим хүчний зардал нь их хэмжээний бүтээгдэхүүнд тархсан байдаг.

Гэсэн хэдий ч жижиг үйл ажиллагааны хувьд криогенийн үйлдвэрийн асар их эхлүүлэх энерги болон суурь ачаалал нь утгагүй юм. Ийм тохиолдолд крио бус аргуудын хувьд нэгж тутамд ногдох тодорхой энерги өндөр байж болох ч мембран болон криогенийн хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх тохиргооны сарын нийт хэрэглээний төлбөр нь ихэвчлэн мембран эсвэл PSA-г илүүд үздэг, учир нь та ашиглаагүй хүчин чадлынхаа төлбөрийг төлөөгүй байна.

Мембран системүүд нь криогенийн нэгжүүд шиг өндөр цэвэршилттэй хүчилтөрөгчийг бий болгож чадах уу?

Товч хариулт: Үгүй. Хэрэв таны хэрэглээ өндөр цэвэршилттэй хүчилтөрөгчийн криогенийн түвшин (99.5% - 99.999%) шаарддаг бол мембран технологи нь зөв хэрэгсэл биш юм.

Мембран системийг ихэвчлэн хүчилтөрөгчөөр баяжуулсан агаарт (OEA) ашигладаг бөгөөд ихэвчлэн 40%-50% орчим хүчилтөрөгчийн цэвэршилттэй байдаг. Эдгээр нь шаталтыг сайжруулах эсвэл эмнэлгийн агаарт маш сайн боловч криоген агаар тусгаарлах төхөөрөмжийн цэвэршилтийн түвшинтэй өрсөлдөж чадахгүй. Үүний эсрэгээр, азот үүсгэхийн тулд мембран харьцангуй өндөр цэвэршилттэй (99.9% хүртэл) хүрч чаддаг бол хүчилтөрөгчийн хувьд өндөр зэрэглэлийн үзүүлэлтүүдэд криоген эсвэл PSA шаардлагатай байдаг.

Мембран систем болон ASU-ийн хооронд эхлүүлэх хугацаа хэрхэн ялгаатай вэ?

Энэ бол авхаалж самбаа нь тогтвортой байдлын эсрэг тэмцдэг газар юм. Эхлүүлэх хугацааны мембраны системийн үзүүлэлтүүд гайхалтай бөгөөд бид хэдхэн минутын дотор хий үйлдвэрлэх тухай ярьж байна. Та үүнийг асаагаад модулийг дарахад урсгал бий болно. Энэ нь нэг ээлжээр ажилладаг эсвэл хэрэгцээний дагуу хий шаарддаг үйл ажиллагаанд тохиромжтой.

Үүний эсрэгээр, криоген ASU нь ачааны галт тэрэгтэй адил юм. Ашиглалтын температурт хүрэхийн тулд удаан хөргөлтийн үе шат шаардлагатай бөгөөд тогтворжиж, техникийн зэрэглэлийн хий үйлдвэрлэхэд ихэвчлэн 12-36 цаг шаардагддаг. Ажиллаж эхэлмэгц та ерөнхийдөө ажиллуулж байх хэрэгтэй.