Sprężarka i cena azotu

Możesz mieć najlepszy generator azotu. Ale jeśli sprężarka pracuje źle, każdy metr azotu kosztuje Cię za dużo i to codziennie.

Jeśli prowadzisz zakład produkcyjny pewnie wiesz, że każdy kilowat się liczy. A sprężarka potrafi go mnożyć… lub oszczędzać.

Jeśli źle dobierzesz sprężarkę to koszt azotu wystrzeli w górę. I nie pomoże nawet najlepszy generator.

26 liter alfabetu. Setki sprężarek.

W alfabecie łacińskim jest 26 liter. Ostatnio liczyłem czy na każdą literę alfabetu można podać nazwę producenta sprężarek.

Na przykład:

• A – Atlas Copco, Abac, Almig,
• B – Boge, Bauer
• C – CompAir, Champion
• D – Dalgakiran, Doosan
• E – Elgi
• F – FS Elliott
• G – Gardner Denver
• H – Hertz Kompressoren

Itd.

Sprężarki tych producentów to:

• Sprężarki stałoobrotowe lub zmiennoobrotowe z falownikiem
• Sprężarki stałoobrotowe z zaworem modułowym (modulacja ssania) lub spiralnym (modulacja sprężania)
• Sprężarki jednostopniowe lub dwustopniowe
• Sprężarki z wymiennikiem ciepła lub bez
• Sprężarki różniące się okresem gwarancyjnym
• Sprężarki dostosowane do obsługi predykcyjnej
• Sprężarki z silnikiem asynchronicznym lub ze stałym magnesem
• Sprężarki o zwartej budowie potrzebującej mało powierzchni podłogi i te, które nie mieszczą się w sprężarkowni

I pewnie jeszcze z 10 innych różnic mógłbym wyliczyć. A każda ta różnica wpływa na koszt produkcji sprężonego powietrza.

Sprężarka i cena azotu – jaka to relacja?

Własna produkcja azotu coraz częściej przestaje być „projektem technicznym”, a zaczyna być strategiczną decyzją kosztową. W praktyce nie sam generator azotu decyduje o tym, ile naprawdę kosztuje każdy metr sześcienny N₂.

Drugim ważnym urządzeniem wpływającym na cenę azotu jest sprężarka powietrza (oraz system uzdatniania sprężonego powietrza).

Jeżeli sprężarka pracuje nieefektywnie, cały system traci sens ekonomiczny. Jeżeli natomiast jest dobrze dobrana, sterowana i przygotowana na zmienność zapotrzebowania to instalacja azotowa zaczyna realnie obniżać koszty operacyjne zakładu.

Sprężarka jako serce instalacji azotowej

Zakładam, że potrzebujesz jednego z największych modułowych generatorów azotu o wydajności ok. 28Nm3/h przy czystości azotu 99,999%.

Współczynnik powietrza takich konstrukcji jest na poziomie 7,0. Oznacza to, że potrzeba 7 x więcej sprężonego powietrza do wyprodukowania jednostki objętości azotu.

W zależności od producenta generatora współczynnik waha się w zakresie 6,8-7,2 i to jest pierwszy czynnik wpływający na koszt azotu.

Drugim będzie koszt produkcji sprężonego powietrza przez sprężarkę.

Więc generator modułowy będzie potrzebował sprężonego powietrza ze sprężarki produkującej 28 * 7 = 196m3/h = 3,27m³/min.

Odpowiada to sprężarce o znamionowej mocy silnika 22kW. Trzeba będzie wybrać pomiędzy wydajnością, elastycznością i kosztami inwestycyjnymi.

To właśnie tutaj najłatwiej o błędy:

• przewymiarowanie,
• straty energii,
• niestabilne ciśnienie
• nadmiar ciepła oddawanego bez kontroli.

Realne oszczędności energii, które widać w rachunkach

Produkcja azotu to proces wielogodzinny. Sprężarka pracuje często w trybie 24/7, dlatego nawet kilkuprocentowa poprawa sprawności ma ogromne znaczenie w skali roku.

W praktyce oznacza to, że:

• Prawidłowo dobrana sprężarka bezpośrednio obniża miesięczne rachunki za energię elektryczną,
• Zapewnia stabilniejsze ciśnienie zasilania, które poprawia pracę generatora azotu,

To właśnie w tym miejscu inwestycja zaczyna się zwracać szybciej, niż zakładają pierwotne kalkulacje. Ale może być też przeciwnie.

Można byłoby napisać jeszcze kilka stron o doborze sprężarki do systemu generowania azotu, ale prawda jest taka, że taki dobór powinien być realizowany dla konkretnych warunków występujących w przedsiębiorstwie.

Uwzględniać:

• Profil zapotrzebowania na azot (ilość, czystość, zmienność)
• Dostępne miejsce, bo może zabudowa kontenerowa albo ramowa ma większy sens
• Zapotrzebowanie na odzysk ciepła
• Długoterminowe bezpieczeństwo inwestycji
• Plany rozwojowe przedsiębiorstwa
• Specyficzne potrzeby jak np. wykorzystanie energii z fotowoltaiki mimo przerwy w produkcji

To podejście „kup raz, używaj dłużej” ma ogromne znaczenie w zakładach o dynamicznej produkcji.

Generator azotu i sprężarka jako element strategii ESG

ESG to plan zarządzania firmą w trzech obszarach:

• Środowisko,
• Społeczeństwo,
• Ład zarządczy.

Coraz więcej firm patrzy na instalacje techniczne również przez pryzmat środowiska.

Niższe zużycie energii, mniejsza emisja CO₂ i odzysk ciepła:

• wspierają audyty środowiskowe,
• ułatwiają współpracę z wymagającymi klientami,
• wzmacniają wizerunek firmy odpowiedzialnej ekologicznie.

Kiedy warto porozmawiać z ekspertem

Jeżeli planujesz:

• budowę własnej instalacji azotowej,
• modernizację sprężarkowni,
• obniżenie kosztów energii w procesach technologicznych,

to dobór sprężarki nie powinien być decyzją katalogową.

Właśnie na styku sprężonego powietrza i produkcji azotu powstają największe oszczędności, pod warunkiem, że system jest zaprojektowany całościowo.