Дополнительный расчет непостоянного расхода

В этой статье мы хотим остановиться на примере расчета непостоянного расхода, то есть присутствуют как пики (резкие скачки расхода, выше среднего), так и просадки (в том числе и временное прекращение потребления).
540

В прошлой статье мы разбирали, как правильно рассчитать постоянный расход газа (азота, кислорода, воздуха) на производстве и привести его к нормальным метрам кубическим (нм3), а также какие проблемы могут возникнуть, если этого своевременно не сделать.

В этой статье мы хотим остановиться на примере расчета непостоянного расхода, то есть присутствуют как пики (резкие скачки расхода, выше среднего), так и просадки (в том числе и временное прекращение потребления).

Как правильно подобрать азотную/кислородную станцию, рассчитанную на непостоянный расход газа потребителем.

Как ни странно - это самый распространенный запрос, так как постоянный расход газа на производстве встречается крайне редко. Чаще всего – в пищевой промышленности, на конвейере по упаковке продукта, когда количество продукции, идущего по ленте, фиксированное, а процесс полностью автоматизирован.

Если же говорить, например, про лазерную резку, где расход азота зависит от количества заказов на конкретную продукцию (например, сегодня необходимо обработать 10 листов нержавеющей стали, а завтра 30), или про рыборазведение (когда в конкретные сезоны года необходимо подавать определенное количество кислорода в систему циркуляции воды в бассейнах), то требуется более подробное изучение вопроса по подбору производительности азотной или кислородной станции.

Пример:

Запрос Клиента, который занимается очисткой и консервацией железнодорожных цистерн, в которых перевозятся различные жидкие продукты (нефть, аммиак, бензин, химические реагенты и др.), состоит в следующем:

Необходимо подобрать техническое решение, позволяющее за короткий срок заполнять железнодорожные цистерны-емкости инертной средой до избыточного давления 1,5 бара.

Для понимания технологического процесса следует добавить, что после каждой поездки с перевозимым продуктом вагону-цистерне требуется очистка от остатков продуктов и последующая консервация азотом.

Существующее оборудование Клиента позволяет производить очистку и заполнение азотом одновременно 6 цистерн. Объем каждой цистерны - 80 м3. Время заполнения азотом состава - 2 часа. Избыточное давление в каждой цистерне - не более 1,5 бар. Концентрация азота – не менее 99,7%.

Уже на этапе получения технического задания становится понятно, что необходимо подобрать техническое решение, позволяющее произвести большое количество азота за очень короткое время. Стоит добавить, что к моменту написания технического задания Клиент использовал емкость с жидким азотом, которая позволяла получить большой объем газообразного азота в короткие сроки, но стоимость обслуживания емкости и закупочная стоимость нескольких тонн жидкого азота, с учетом логистики, были высоки. Более того, из-за непостоянного количества поступающих на обслуживание цистерн было сложно спрогнозировать объем заказов жидкого азота, что приводило к срочным закупкам «в последний момент» по завышенной цене и частым проблемам со срочной логистикой (задержки, пробки, поломки и другие неизбежные проблемы автомобиля перевозчика).

Важно понимать, что клиенту необходимо техническое решение, позволяющее полностью исключить зависимость собственного производства от внешних факторов.

Расчеты показали, что производительность азотной станции должна быть не менее 360 нм3/ч. Также мы выяснили, что за сутки клиент производит обслуживание 4 составов по 6 вагонов: 3 часа на каждый состав + 30 минут на «перестыковку» трубопроводов и манипуляции с перестановкой вагонов. Итого - 14 рабочих часов в сутки.

Многие из Вас уже подумали, что самое просто решение – адсорбционная азотная станция, производительностью 360 нм3/ч, которая покроет все расходы Клиента по части азота. Недобросовестный или неопытный продавец уже готовит коммерческое предложение на азотную станцию, производительностью 360 нм3/ч, не увидев самого главного: свободные 10 часов в сутках можно и нужно использовать, ведь наша задача не только закрыть потребность Клиента в азоте, но и сэкономить его средства.

В конкретном примере речь идет как раз о непостоянном (пиковом) расходе газа на производстве.

Нами было подготовлено техническое решение, позволяющее существенно сэкономить деньги Клиента: мы установили адсорбционную азотную станцию, производительностью 120 нм3/ч и парк из 10 накопительных ресиверов азота, объемом 10 м3 каждый.

Таким образом, установленная нами адсорбционная азотная станция АВС-120А работает в автоматическом режиме в течение всего дня, поддерживая рабочее давление 8 бар в азотных накопительных ресиверах. Запас азота в ресиверном парке составляет 800 нм3, позволяя производить наполнение вагонов-цистерн не за 2 часа, а за 20 минут простым «перетеканием» до давления 1,5 бара, сокращая время простоя вагонного состава на участке. Таким образом нам удалось использовать нерабочее время для уменьшения номинальной производительности азотной станции, а ресиверный парк позволяет использовать накопленный объем азота для сглаживания пикового расхода.

Подведем промежуточный итог:

Разработанное нами техническое решение позволило Клиенту существенно ускорить производственный процесс, а сэкономленное время направить на увеличения количества обслуживаемых составов в сутки, что незамедлительно привело к увеличению выручки.

Стоит подчеркнуть, что процесс получения азота из воздуха полностью автоматизирован, и не требует постоянного контроля оператором.

Также следует добавить, что установленная адсорбционная азотная установка позволяет в любой момент увеличить парк накопительных азотных ресиверов, если это будет необходимо.

С помощью разработанного нами технического решения удалось:

  • Избавиться от зависимости от поставщика жидкого азота (сроки поставки, стоимость логистики и проблемы на дорогах);
  • Устранение рисков работы с криогенной жидкостью (температура жидкого азота 77 К);
  • Ускорить производственный процесс;
  • Увеличить объем выполняемых заказов;
  • Автоматизировать рабочий процесс;
  • Сэкономить собственные средства (стоимость 1 нм3 азота с концентрацией 99,7%, полученного на адсорбционной азотной станции АВС-120А дешевле 1 нм3 азота, полученного путем газификации жидкости в 3,5 раза)

На этом примере мы разобрали часто встречающуюся, но далеко не последнюю ситуацию, требующую особого внимания и нестандартного подхода. В нашей практике очень много проектов, для которых были разработаны уникальные технические решения, в зависимости от степени сложности задачи. В следующих статьях мы поговорим и о них.

 

К списку статей
Оставить заявку
Если Вас заинтересовало наше оборудование и Вы хотите получить подробную информацию
Заказать звонок
Заказать КП
Telegram