Pri výbere priemyselného riešenia dodávky kyslíka spoločnosti často čelia praktickej otázke: Je hospodárnejšie inštalovať-na mieste kryogénnu separačnú jednotku vzduchu (ASU) alebo jednoducho kúpiť tekutý kyslík (LOX) a uskladniť ho v nádrži? Neexistuje univerzálna odpoveď, pretože miera spotreby kyslíka, spôsoby používania a sadzby za elektrinu sa výrazne líšia od jedného zariadenia k druhému. V praxi mnohí ľudia nesprávne chápu štruktúru nákladov týchto dvoch technických ciest-buď nadhodnocujú návratnosť investícií do ASU, alebo podceňujú dlhodobé-náklady na dodávku tekutého kyslíka.
Technická logika dvoch metód dodávky kyslíka
Kryogénna separácia vzduchu v podstate využíva vzduch ako surovinu. Prostredníctvom kompresie, čistenia, výmeny tepla a destilácie sa kyslík oddeľuje od vzduchu. Tento prístup si vyžaduje vysoké počiatočné kapitálové investície, ale následné výdavky sú obmedzené na elektrinu a údržbu-kyslík sa efektívne „vyrába“ na mieste.
Zásobovanie zásobníkom s tekutým kyslíkom je oveľa jednoduchšie. Zariadenie pozostáva z kryogénneho zásobníka a výparníka. Kyslík sa nakupuje ako kvapalina a cisternové auto plní skladovaciu nádrž podľa plánu.
Jedna cesta je v podstate{0}}ťažká, kým druhá-ťažká prevádzka. Majetok-veľký znamená urobiť veľkú počiatočnú investíciu a časom ju získať späť. Prevádzka-náročná znamená platiť nepretržite-každá tona spotrebovaného kyslíka znamená priame náklady. Pochopenie tohto základného rozdielu je nevyhnutné pred porovnaním nákladov.
Ako správne vypočítať celkové náklady
Ak chcete zistiť, ktorá možnosť ušetrí viac peňazí,-vyžaduje sa dlhodobý pohľad. Nasledujúca analýza sa namiesto spoliehania sa na nepružné vzorce zameriava na niekoľko skutočných{2}}cenových faktorov.
Investičné náklady na vybavenie
Kompletná kryogénna ASU sa môže pohybovať od niekoľkých stoviek tisíc až po desiatky miliónov amerických dolárov, v závislosti od kapacity produkcie kyslíka. Na rozdiel od toho systém nádrží na kvapalný kyslík-vrátane skladovacej nádrže (desiatky až stovky metrov kubických), odparovača a komponentov na reguláciu tlaku-zvyčajne stojí niekoľko desiatok tisíc až dvestotisíc dolárov. Pokiaľ ide o počiatočnú investíciu, nádrž na tekutý kyslík vyhráva na plnej čiare.
Náklady na elektrickú energiu na prevádzku
Toto je najcitlivejší nákladový faktor pre ASU. Kompresory, expandéry a zosilňovače v ASU sú náročné na energiu-. Spotreba elektriny na meter kubický plynného kyslíka sa značne líši v závislosti od miestnych sadzieb energie. Pre prerušovanú alebo silne kolísavú spotrebu kyslíka môže ASU pracovať pri nízkej záťaži po dlhšiu dobu, čo výrazne zvyšuje spotrebu energie jednotky. Systém nádrží s tekutým kyslíkom nespotrebúva takmer žiadnu elektrinu-iba malé množstvo na odparovanie a reguláciu tlaku, čo je zanedbateľné.
Nákupné náklady na kvapalný kyslík
Ceny LOX kolíšu s trhom a sú výrazne ovplyvnené prepravnou vzdialenosťou. Pre používateľov, ktorí sa nachádzajú ďaleko od výrobných zariadení LOX, sú náklady na prepravu čoraz významnejšie. Okrem toho má LOX prirodzenú rýchlosť odparovania-bez ohľadu na to, ako dobre je nádrž izolovaná, niekoľko percent kvapalného kyslíka sa odparí denne. Táto strata je skutočným, trvalým nákladom.
Práca a údržba
Kryogénna jednotka ASU vyžaduje vyškolenú obsluhu oboznámenú s procesom. Nie je to práca pre zamestnancov všeobecnej údržby. Prevádzka destilačnej kolóny, regeneračné cykly molekulového sita a údržba expandéra si vyžadujú technickú odbornosť. Systém nádrží na kvapalný kyslík má oveľa nižšie požiadavky na správu-jednoducho pravidelne monitorujte hladinu kvapaliny a plánujte dopĺňanie nádrží. Náklady na údržbu sú tiež nižšie pre systémy nádrží, pretože jednotky ASU majú viac rotačných zariadení a vyššiu frekvenciu a náklady opráv.
Stupnica spotreby kyslíka určuje nákladovú-efektívnosť
Na základe skutočných prevádzkových údajov existuje hrubý prah. Keď je priemerná denná spotreba kyslíka pod určitou úrovňou, systém nádrží na kvapalný kyslík ponúka nižšie celkové náklady. Je to preto, že fixné investície a základná spotreba energie ASU spôsobujú, že náklady na-kubický-meter sú príliš vysoké, keď je používanie nízke.
Naopak, akonáhle spotreba kyslíka prekročí určitý rozsah, marginálna nákladová výhoda ASU sa stane evidentnou. Jednotková cena vlastného-vyrobeného kyslíka postupne klesá pod cenu zakúpeného tekutého kyslíka.
Táto hranica nie je pevne stanovená. Závisí to od cien elektriny, miestnych cien LOX a období odpisovania zariadení. V regiónoch s nízkymi sadzbami za elektrinu a vysokými cenami LOX sa prah posúva doľava,-čo znamená, že menší rozsah používania oprávňuje ASU. Tam, kde je elektrina drahá a LOX lacný a ľahko dostupný, prah sa posúva správne.
Prehliadnuté pasce nákladov
Mnoho spoločností porovnáva iba náklady na elektrinu a jednotkové ceny LOX, pričom chýbajú tri kritické faktory.
1. Kolísanie spotreby kyslíka
Niektoré zariadenia väčšinu času spotrebúvajú málo kyslíka, ale vyžadujú veľký objem počas špecifických výrobných krokov. ASU zápasí s týmto modelom-buď si vyžaduje dodatočné vyrovnávacie nádrže a vyrovnávacie systémy, alebo prevádzkuje jednotku s nízkou účinnosťou. Systém nádrže s kvapalným kyslíkom je prirodzene vhodný pre takéto podmienky, pretože samotná nádrž funguje ako veľký nárazník.
2. Požiadavky na kontinuitu
Ak sa kryogénna jednotka ASU vypne, reštartovanie a dosiahnutie čistoty kyslíka zvyčajne trvá niekoľko hodín-niekedy aj viac ako desať hodín. Pre procesy, ktoré nedokážu tolerovať prerušenie dodávky kyslíka, potrebuje ASU záložné riešenie, ktoré zvyšuje náklady. Systém nádrže s tekutým kyslíkom okamžite dodáva kyslík-stačí otvoriť ventil-, pokiaľ je hladina v nádrži udržiavaná.
3. Stránka a nástroje
Kryogénne ASU vyžadujú značnú plochu pôdy a majú prísne požiadavky na základy, protipožiarnu ochranu a elektrické systémy. Niektoré existujúce závody jednoducho nedokážu umiestniť ASU bez nákladných stavebných prác. Systémy nádrží na kvapalný kyslík majú malú pôdorysnú plochu, flexibilné možnosti usporiadania a oveľa nižšie požiadavky na miesto.
Odporúčané rozhodovanie-krokov
Krok 1: Zhromaždite skutočné údaje o spotrebe kyslíka.
Nespoliehajte sa na dizajn alebo teoretické hodnoty. Pozrite si skutočné záznamy za posledných šesť až dvanásť mesiacov vrátane priemernej dennej spotreby, špičkového a minimálneho dopytu a časového rozloženia spotreby.
Krok 2: Skontrolujte miestne sadzby elektriny a dodané ceny LOX.
Tieto dva údaje určujú, kde leží bod ekonomickej rovnováhy.
Krok 3: Spustite desaťročný-výpočet celkových nákladov.
Zahrňte investície do zariadenia, náklady na inštaláciu, ročné výdavky na elektrinu, ročné náklady na nákup LOX, prácu, údržbu a zostatkovú hodnotu zariadenia. Nepozerajte sa len na prvé tri roky-priemyselné zariadenia majú zvyčajne životnosť desať rokov alebo viac.
Krok 4: Zvážte trendy spotreby kyslíka počas nasledujúcich troch až piatich rokov.
Ak sa váš závod rozrastá a dopyt po kyslíku sa môže zdvojnásobiť, inštalácia o niečo väčšieho ASU môže byť teraz nákladovo-efektívnejšia ako teraz používať nádrže LOX a o pár rokov prejsť na ASU.
