การวิเคราะห์พลังงานเปรียบเทียบ: อุปกรณ์การผลิตก๊าซในไซต์งานกับการขนส่งของเหลวปริมาณมาก

ประสิทธิภาพทางอุณหพลศาสตร์และการวัดการใช้พลังงานจำเพาะ

1. การประเมิน การใช้พลังงานจำเพาะในการผลิตก๊าซ ต้องมีการวิเคราะห์ขอบเขตซึ่งรวมถึงการบีบอัดหน่วยแยกอากาศ (ASU) การทำให้บริสุทธิ์ และวงจรการทำให้เป็นของเหลว สำหรับนอกสถานที่ อุปกรณ์การผลิตก๊าซ พลังงานส่วนใหญ่จะถูกใช้ไปในขั้นตอนการบีบอัดเริ่มต้นเพื่อเอาชนะความต้านทานของตะแกรงโมเลกุลหรือเส้นใยเมมเบรนด้วยแรงดันสวิงดูดซับ (PSA)
2. เมื่อคำนวณ. ต้นทุนพลังงานของการผลิตออกซิเจนในสถานที่ โดยทั่วไปวิศวกรจะเห็นค่าตั้งแต่ 0.4 ถึง 1.2 kWh/Nm3 ขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ที่ต้องการ ในทางตรงกันข้าม การจัดส่งของเหลวจำนวนมากเกี่ยวข้องกับการลงโทษการทำให้เป็นของเหลวด้วยความเย็นจัดขนาดใหญ่ที่โรงงานกลาง ซึ่งมักจะเกิน 1.5 kWh/Nm3 ซึ่งจะต้องนำมาคำนวณเป็นคาร์บอนฟุตพริ้นท์ทั้งหมดของโมเลกุลที่ส่งมอบ
3. ที่ ประโยชน์ของการแยกก๊าซ PSA กับเมมเบรน มีอิทธิพลต่อพื้นฐานพลังงาน ระบบ PSA ใช้ซีโอไลต์ที่มีการคัดเลือกสูงเพื่อจับไนโตรเจน ในขณะที่หน่วยเมมเบรนอาศัยความแตกต่างของแรงดันบางส่วน ระบบที่ไซต์งานช่วยลดการสูญเสียพลังงาน "ที่ซ่อนอยู่" ที่เกี่ยวข้องกับการขนส่งถังไครโอเจนิกขนาดใหญ่ผ่านทางลอจิสติกส์ที่ขับเคลื่อนด้วยดีเซล

ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและประสิทธิภาพอัตราส่วนเทิร์นดาวน์

1. ที่สำคัญ การเปรียบเทียบ OPEX: การส่งก๊าซถึงสถานที่กับของเหลว มุ่งเน้นไปที่ "อัตราส่วนเทิร์นดาวน์" ของระบบ ขั้นสูง อุปกรณ์การผลิตก๊าซ สามารถปรับการใช้พลังงานแบบเรียลไทม์ตามความต้องการดาวน์สตรีม ซึ่งช่วยป้องกันการสูญเสียพลังงานในระหว่างกะการผลิตต่ำ ซึ่งเป็นความยืดหยุ่นที่สัญญาการจัดส่งของเหลวที่มีต้นทุนคงที่ไม่สามารถเทียบเคียงได้
2. สำหรับโรงงานอุตสาหกรรม ลดการใช้พลังงานในอุปกรณ์แก๊ส เกี่ยวข้องกับการปรับอัตราส่วนความดันของเครื่องอัดอากาศป้อนให้เหมาะสม ด้วยการใช้ไดรฟ์ความถี่แบบแปรผัน (VFD) อุปกรณ์การผลิตก๊าซ รักษาประสิทธิภาพไอเซนโทรปิกสูงตลอดช่วงการไหลทั้งหมด ลดการสูญเสียความร้อนที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมบายพาสแบบดั้งเดิม
3. เหตุใดการสร้างไนโตรเจนในไซต์งานจึงมีประสิทธิภาพมากกว่า สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือบรรจุภัณฑ์อาหารมักเกิดจาก "ความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานและความบริสุทธิ์" ของเหลวเทกองจะมีความบริสุทธิ์ 99.999% เสมอ ซึ่งต้องใช้พลังงานในการผลิตมาก อุปกรณ์ที่ไซต์งานช่วยให้สามารถ "จับคู่ความบริสุทธิ์" ได้ โดยการสร้างไนโตรเจน 98% หรือ 99% จะลดข้อกำหนด kWh/Nm3 ลงอย่างมาก

การสูญเสียพลังงานเชิงลอจิสติกส์และพลวัตของการระเหยด้วยความเย็นจัด

1. ที่ การสูญเสียพลังงานในการขนส่งก๊าซแช่แข็ง เป็นหน้าที่ของก๊าซต้ม (BOG) และอัตราส่วนน้ำหนักต่อน้ำหนักบรรทุกของเรือบรรทุก ประมาณ 0.3% ถึง 0.5% ของผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลวจะหายไปทุกวันเนื่องจากความร้อนที่เข้ามา ประสิทธิภาพสูง อุปกรณ์การผลิตก๊าซ ข้ามการสูญเสียเหล่านี้โดยการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นผลิตภัณฑ์ก๊าซโดยตรง ณ จุดใช้งาน
2. กำลังวิเคราะห์ ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของวิธีการผลิตก๊าซ เกี่ยวข้องกับการดูพลังงานวงจรชีวิตทั้งหมด แม้ว่า ASU ส่วนกลางจะมีประสิทธิภาพมากกว่าในขนาดใหญ่ แต่พลังงานสะสมของการทำให้เป็นของเหลว การจัดเก็บ และการขนส่งมักจะทำให้ การผลิตก๊าซนอกสถานที่เพื่อใช้ในอุตสาหกรรม ทางเลือกที่ยั่งยืนมากขึ้นสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีความต้องการในสภาวะคงที่
3. เพื่อกำหนด ROI ของการติดตั้งอุปกรณ์การผลิตก๊าซ วิศวกรจะต้องคำนวณ "ต้นทุนพลังงานที่หลีกเลี่ยง" ของการกลายเป็นไอของเหลว การผลิตก๊าซที่ไซต์งานจะทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่อุณหภูมิแวดล้อม ในขณะที่ผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลวต้องใช้เครื่องระเหยในชั้นบรรยากาศหรือไฟฟ้าเพิ่มเติมในสายการผลิต

มาตรฐานความน่าเชื่อถือทางกลและการบำรุงรักษา

1. ที่ ความน่าเชื่อถือของระบบการผลิตก๊าซแบบแยกส่วน ควบคุมโดยการบำรุงรักษาระยะการอัดและจังหวะวาล์ว การใช้คุณภาพอากาศ ISO 8573-1 Class 1.4.1 สำหรับอากาศป้อนทำให้มั่นใจได้ว่าตัวดูดซับใน อุปกรณ์การผลิตก๊าซ รักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างไว้เป็นเวลากว่า 40,000 ชั่วโมงการทำงาน
2. การประเมิน ค่าบำรุงรักษาโรงผลิตก๊าซในสถานที่ ต้องดู "เวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลว" (MTBF) ของวาล์วสวิตชิ่ง แอคชูเอเตอร์แบบนิวแมติกส์ที่มีความทนทานสูงพร้อมอายุการใช้งาน 1 ล้านจังหวะคือมาตรฐานอุตสาหกรรมที่ให้ความมั่นใจ อุปกรณ์การผลิตก๊าซ ให้การรับประกันความพร้อมในการทำงาน 99% สำหรับรอบการผลิตทุกวันตลอด 24 ชั่วโมง

คำถามที่พบบ่อยด้านวิศวกรรม

1. พลังงานจำเพาะโดยทั่วไปของไนโตรเจน 99% เป็นเท่าใด โดยปกติจะมีช่วงตั้งแต่ 0.35 ถึง 0.45 kWh/Nm3 ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของคอมเพรสเซอร์และแรงดันของระบบ
2. ความบริสุทธิ์ส่งผลต่อต้นทุนพลังงานอย่างไร ความบริสุทธิ์ที่สูงขึ้นต้องใช้อัตราส่วนอากาศต่อก๊าซที่สูงขึ้น ซึ่งจะเพิ่มภาระของคอมเพรสเซอร์และการใช้พลังงานจำเพาะ
3. การผลิตที่ไซต์งานเหมาะสมกับความต้องการที่มีความต้องการสูงสุดหรือไม่ ใช่ เมื่อจับคู่กับถังเก็บก๊าซแรงดันสูง (ตัวรับ) เพื่อบัฟเฟอร์โหลดสูงสุด
4. ตะแกรงโมเลกุล PSA มีอายุการใช้งานเท่าใด ด้วยการกรองอากาศที่เหมาะสม ตะแกรงโมเลกุลจะมีอายุการใช้งาน 10 ถึง 15 ปี
5. ระบบเหล่านี้สามารถติดตั้งภายนอกอาคารได้หรือไม่? ได้ โดยมีเงื่อนไขว่าอุปกรณ์จะติดตั้งแบบลื่นไถลด้วยกรอบหุ้มที่เหมาะสมระดับ IP55/IP65 เพื่อการปกป้องสิ่งแวดล้อม

ข้อมูลอ้างอิงทางเทคนิค

1. ISO 1217: ดิสเพลสเมนต์คอมเพรสเซอร์ - การทดสอบการยอมรับประสิทธิภาพพลังงาน
2. ASTM D1945: วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับการวิเคราะห์ก๊าซธรรมชาติ/ก๊าซอุตสาหกรรมโดยวิธีโครมาโตกราฟีแบบแก๊ส
3. ISO 8573-1: สิ่งปนเปื้อนในอากาศอัดและระดับความบริสุทธิ์