Izvēloties rūpniecisko skābekļa padeves risinājumu, uzņēmumi bieži saskaras ar praktisku jautājumu: vai ekonomiskāk ir uzstādīt -kriogēno gaisa atdalīšanas iekārtu (ASU) vai vienkārši iegādāties šķidro skābekli (LOX) un uzglabāt to tvertnē? Nav universālas atbildes, jo skābekļa patēriņa mērogs, lietošanas paradumi un elektroenerģijas tarifi dažādās iestādēs ievērojami atšķiras. Praksē daudzi cilvēki pārprot šo divu tehnisko ceļu izmaksu struktūru,{2}}pārvērtējot ASU ieguldījumu atdevi vai par zemu{3}}novērtējot šķidrā skābekļa piegādes ilgtermiņa izmaksas.
Tehniskā loģika aiz divām skābekļa padeves metodēm
Kriogēnajā gaisa separācijā gaiss galvenokārt tiek izmantots kā izejviela. Izmantojot kompresiju, attīrīšanu, siltuma apmaiņu un destilāciju, skābeklis tiek atdalīts no gaisa. Šī pieeja prasa lielus sākotnējos kapitālieguldījumus, taču turpmākie izdevumi aprobežojas ar elektrību un uzturēšanu, -skābeklis tiek efektīvi "ražots" uz vietas.
Šķidrā skābekļa tvertnes padeve ir daudz vienkāršāka. Aprīkojums sastāv no kriogēnās uzglabāšanas tvertnes un iztvaicētāja. Skābeklis tiek iegādāts kā šķidrums, un autocisterna uzpilda uzglabāšanas tvertni pēc grafika.
Būtībā vienam maršrutam ir daudz līdzekļu-, bet otrs ir ekspluatācijas-smags. Līdzekļi-lieli nozīmē lielu sākotnējo ieguldījumu un laika gaitā to atgūšanu. Darbība-smaga nozīmē, ka nepārtraukti maksājot-par katru izmantoto skābekļa tonnu rodas tiešas izmaksas. Pirms izmaksu salīdzināšanas ir svarīgi saprast šo fundamentālo atšķirību.
Kā pareizi aprēķināt kopējās izmaksas
Lai noteiktu, kura opcija ietaupa vairāk naudas, ir nepieciešams{0}}ilgtermiņa skatījums. Tā vietā, lai paļautos uz stingrām formulām, tālāk sniegtā analīze koncentrējas uz vairākiem reāliem{2}}izmaksu faktoriem.
Iekārtu investīciju izmaksas
Pilnīga kriogēna ASU cena var būt no vairākiem simtiem tūkstošu līdz desmitiem miljonu ASV dolāru atkarībā no skābekļa ražošanas jaudas. Turpretim šķidrā skābekļa tvertnes sistēma,{1}}ieskaitot uzglabāšanas tvertni (no desmitiem līdz simtiem kubikmetru), iztvaicētāju un spiediena regulēšanas komponentus,{2}}parasti maksā no vairākiem desmitiem tūkstošu līdz divsimt tūkstošu dolāru. Sākotnējā ieguldījuma ziņā šķidrā skābekļa tvertne uzvar tieši.
Elektrības izmaksas par ekspluatāciju
Šis ir visjutīgākais izmaksu faktors ASU. ASU kompresori, paplašinātāji un pastiprinātāji ir -jaudīgi intensīvi. Elektroenerģijas patēriņš uz gāzveida skābekļa kubikmetru ļoti atšķiras atkarībā no vietējiem jaudas rādītājiem. Neregulāra vai ļoti mainīga skābekļa pieprasījuma gadījumā ASU var ilgstoši darboties ar zemu slodzi, ievērojami palielinot vienības enerģijas patēriņu. Šķidrā skābekļa tvertnes sistēma gandrīz nepatērē elektrību{5}}tikai nelielu daudzumu iztvaikošanas un spiediena regulēšanai, kas ir niecīgs.
Šķidrā skābekļa iegādes izmaksas
LOX cenas svārstās atkarībā no tirgus, un tās lielā mērā ietekmē transportēšanas attālums. Lietotājiem, kas atrodas tālu no LOX ražotnēm, kravas izmaksas kļūst arvien lielākas. Turklāt LOX ir dabisks iztvaikošanas ātrums{2}}neatkarīgi no tā, cik labi tvertne ir izolēta, daži procenti šķidrā skābekļa katru dienu iztvaiko. Šis zaudējums ir reālas, pastāvīgas izmaksas.
Darbs un uzturēšana
Kriogēnai ASU ir nepieciešami apmācīti operatori, kas pārzina procesu. Tas nav darbs vispārējiem apkopes darbiniekiem. Destilācijas kolonnas darbībai, molekulāro sietu reģenerācijas cikliem un paplašinātāja apkopei ir nepieciešamas tehniskās zināšanas. Šķidrā skābekļa tvertnes sistēmai ir daudz zemākas pārvaldības prasības,{3}}vienkārši regulāri uzraugiet šķidruma līmeni un ieplānojiet tankkuģu uzpildīšanu. Arī tvertņu sistēmu uzturēšanas izmaksas ir zemākas, jo ASU ir vairāk rotējošo iekārtu un lielāka remonta biežums un izmaksas.
Skābekļa patēriņa skala nosaka izmaksu{0}}efektivitāti
Pamatojoties uz faktiskajiem darbības datiem, pastāv aptuvens slieksnis. Ja vidējais skābekļa patēriņš dienā ir zem noteikta līmeņa, šķidrā skābekļa tvertnes sistēma piedāvā zemākas kopējās izmaksas. Tas ir tāpēc, ka ASU fiksētās investīcijas un bāzes enerģijas patēriņš padara izmaksas par -kubikmetru- pārāk augstas, ja lietojums ir zems.
Un otrādi, tiklīdz skābekļa patēriņš pārsniedz noteiktu mērogu, ASU robežizmaksu priekšrocība kļūst acīmredzama. Pašražotā skābekļa{1}}vienības izmaksas pakāpeniski samazinās zem iepirktā šķidrā skābekļa.
Šis slieksnis nav fiksēts. Tas ir atkarīgs no elektroenerģijas cenām, vietējām LOX cenām un iekārtu nolietojuma periodiem. Reģionos ar zemiem elektroenerģijas tarifiem un augstām LOX cenām slieksnis mainās pa kreisi-, kas nozīmē, ka mazāks izmantošanas apjoms attaisno ASU. Ja elektrība ir dārga un LOX ir lēts un viegli pieejams, slieksnis mainās pa labi.
Aizmirstie izmaksu slazdi
Daudzi uzņēmumi salīdzina tikai elektroenerģijas izmaksas un LOX vienības cenas, izlaižot trīs kritiskus faktorus.
1. Skābekļa pieprasījuma svārstības
Dažas iekārtas lielāko daļu laika patērē maz skābekļa, bet konkrētos ražošanas posmos prasa lielu daudzumu. ASU cīnās ar šo modeli-vai nu ir vajadzīgas papildu bufera tvertnes un pārsprieguma sistēmas, vai arī ierīce darbojas ar zemu efektivitāti. Šķidrā skābekļa tvertnes sistēma ir dabiski piemērota šādiem apstākļiem, jo pati uzglabāšanas tvertne darbojas kā liels buferis.
2. Nepārtrauktības prasības
Ja kriogēnais ASU izslēdzas, restartēšana un skābekļa tīrības līmeņa sasniegšana parasti prasa vairākas stundas{0}}dažreiz vairāk nekā desmit stundas. Procesiem, kas nevar pieļaut skābekļa padeves pārtraukumu, ASU ir nepieciešams rezerves risinājums, kas palielina izmaksas. Šķidrā skābekļa tvertnes sistēma nekavējoties piegādā skābekli,-tikai atveriet vārstu-, kamēr tvertne tiek uzturēta līmenī.
3. Vietne un utilītas
Kriogēnajiem ASU ir nepieciešama ievērojama zemes platība, un tiem ir stingras prasības pamatiem, ugunsdrošībai un elektriskajām sistēmām. Dažas esošās ražotnes vienkārši nevar uzņemt ASU bez dārgiem būvdarbiem. Šķidrā skābekļa tvertņu sistēmām ir mazs nospiedums, elastīgas izkārtojuma iespējas un daudz zemākas vietnes prasības.
Ieteicamā lēmuma{0}}pieņemšana
1. darbība. Apkopojiet reālus skābekļa lietošanas datus.
Nepaļaujieties uz dizainu vai teorētiskām vērtībām. Apskatiet faktiskos ierakstus par pēdējiem sešiem līdz divpadsmit mēnešiem, tostarp vidējo dienas patēriņu, maksimālo un minimālo pieprasījumu, kā arī lietošanas laika sadalījumu.
2. darbība: pārbaudiet vietējos elektroenerģijas tarifus un piegādātās LOX cenas.
Šie divi skaitļi nosaka, kur atrodas ekonomiskā līdzsvara punkts.
3. darbība: veiciet desmit-gadu kopējo izmaksu aprēķinu.
Iekļaujiet aprīkojuma investīcijas, uzstādīšanas izmaksas, ikgadējos elektroenerģijas izdevumus, ikgadējās LOX iegādes izmaksas, darbaspēku, apkopi un aprīkojuma atlikušo vērtību. Neskatieties tikai uz pirmajiem trim gadiem{1}}rūpniecisko iekārtu kalpošanas laiks parasti ir desmit gadi vai vairāk.
4. solis: apsveriet skābekļa pieprasījuma tendences nākamo trīs līdz piecu gadu laikā.
Ja jūsu ražotne paplašinās un skābekļa pieprasījums var dubultoties, tagad uzstādīt nedaudz lielāku ASU var būt izdevīgāk{0}}nekā izmantot LOX tvertnes tagad un pāriet uz ASU pēc pāris gadiem.
