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制氮机的工作原理为两塔式变压吸附原理。一塔工作,一塔再生达到连续制氮的效果。整套系统分为三大部分:空气压缩部分、空气净化部分和空、氮分离部分。空气压缩部分的设备称为空气压缩机,目前市场上有好多品牌供客户选着。空气净化部分称为冷干机或干燥机,干燥机目前品牌不多大多是各自厂家自主设计加工另加1、2、3、4四个等级的空气过滤部分。制氮部分称为制氮机,也是整个系统的关键部分。制氮机的控制采用PLC自动控制,实现无人看守自主运作的效果,为用户节约人工成本。
目前大多数铝业厂家用的是瓶装氮气或液态氮气,但瓶装氮气或液态氮气相对于现场制氮来说价格太高,瓶装氮气的价格是现场制氮价格的2倍,这使得厂家的生产成本过高,而现场制氮就可以解决这个问题。以下是现场制氮和液氮的价格比较。拿90Nm3/h,纯度99.99%来算如下:
系统的运行成本主要由以下几个方面组成:
1、电能的消耗 2、设备维护费用 3、设备的折旧
电能的消耗主要来自以下几个方面:
1.空压机: 空压机可选用的额定功率为55kw,因为在系统选型时就考虑到空压机的卸载和适当的压缩空气余量,所以空压机的实际消耗功率约为额定功率的80%左右,即为:44kw左右。
2.冷冻干燥机:冷冻干燥机可选用的额定功率为1.75kw.
3.制氮机:制氮机的原料是压缩空气,而制氮机本身基本不耗电,其主要是仪表用电,额定功率约为0.6kw.
4.综合以上,整个制氮系统的使用功率为:57kw
假设电费按:0.7元/kwh,那么每小时耗电57×0.7=39.9元(电费)
每年按8000小时生产计算
年使用费用:39.9×8000小时/年=319,200.00元/年(电费)
设备维护及保养费用:
整机维护和保养费用主要体现在:
空压机
空气过滤器滤芯:每4000小时更换一次 单价:865元/只
油气过滤器滤芯:每8000小时更换一次 单价:2600元/只
油过滤器滤芯:每4000小时更换一次 单价:576元/只
润滑油:每8000小时更换一次 单价:960元/次
压缩空气过滤器C、T、A三级过滤 每4000小时更换一次:4000/3只
制氮机:氧分析仪探头:每两年更换一次 单价:580元/只
设备维护及保养费合计: 11022.00
设备的折旧费:设备的折旧期十年
年折旧费用:46,852.00元
综合以上费用:
合计:电费+设备维护保养费+设备的折旧费=319200元/年(电费)+11022元/年(维护保养费)+46852(设备的折旧费)=377074元/年使用费
每年生产8000小时,一年共生产8000*90=720000立方的氮气.
单位立方的氮气成本为:377074÷720000 = 0.524元/ m3
液氮运行成本分析
市场上纯度为99.99%液氮的价格是1250元/吨左右,一吨的液氮可汽化得到840立方左右的气态氮,每立方米氮气价格是1.488元左右。(不含先期投入的液氮储糟、汽化器、每年的保养、人工的费用)
使用液氮的费用:90Nm3/h×1.488元=133.92元/小时
年使用费用:133.92×8000小时/年=1,071,360.00元/年
序号 | 制取氮气类型 | 运行成本 | Nm3/h | 年使用费用(元) | 年节约费用(元) |
1 | 液氮 | 1.488 | 90 | 1,071,360.00 | 694,286.00 |
2 | 现场制氮 | 0.524 | 377,074.00 |