Статьи +7 (495) 223-18-03

г. Москва
 
   Главная | Выставки | Статьи | Каталоги | Склад | Новости | Партнеры | Карта сайта | Контакты

Лабораторное оборудование
Промышленное оборудование
Распродажа оборудования
Галерея реакторов и фильтров


mistakes


Азот или… HUBER?

Вопросы энергосбережения с каждым годом всё острее стоят перед отечественными предприятиями. Значительный ежегодный рост тарифов, главным образом, на электроэнергию (по данным Росстата среднегодовой темп роста с 2000 по 2009 гг. составил около 118,8%) негативно сказывается на себестоимости конечной продукции, а также на конкурентоспособности как товара, так и самого предприятия. Только компания, оснащенная современным, высокоэффективным и энергосберегающим оборудованием сможет выйти из этой борьбы победителем.

Изношенность трансформаторных и генерирующих энергетических мощностей уже не позволяет их использовать на 100%. Участившиеся в последнее время аварии в электроэнергетике являются одним из основных рисков для предприятий - крупных потребителей электричества.

Нагрев с помощью ТЭН, охлаждение с помощью льда, проточной воды или азота уходят в прошлое.Системы Huber Unistat Hybrid помогут снизить затраты предприятия на нагрев или охлаждение, а также расширить возможности при использовании традиционных источников тепла или холода.

Цель данного расчета - показать экономию затрат на электроэнергию при переходе от охлаждения жидким азотом к использованию системы Huber Unistat®. Ниже приводится сравнение эффективности использования в качестве охлаждения жидкого азота (покупного и выработанного на предприятии) и системы Huber Unistat®. В качестве критерия эффективности приняты затраты на электроэнергию (количество отведенной теплоты, приходящейся на 1 рубль). Для примера рабочая температура процесса составляла -80°С.

Использование азота для охлаждения
Теплота испарения жидкого азота составляет 199,3 кДж/кг.
При нагреве азота с -196°С до -80°С будет потреблено 86,42 кДж теплоты с каждого килограмма азота:

745 кДж/(кг·К) · 116 К = 86,42 кДж/кг

Таким образом, при испарении азота с последующим нагреванием до -80°С тратится 285,72 кДж теплоты.

Стоимость азота
Покупка
(без учета транспортных затрат)
Собственное производство
(5 т/сут)




100 руб./кг = 2,86 кДж/руб.
9 руб./кг = 31,75 кДж/руб.
Установка по производству азота потребляет:
- в час: 500 кВт·ч электроэнергии,
- за сутки: 12 000 кВт·ч или 36 000 руб. (1 кВт·ч = 3 руб.)

1 кг = 7,20 руб (36 000 руб./5 000 кг)
1 руб = 39,7 кДж* (12 000 кДж / 7.2 руб)

Основные характеристики модели термостата Huber Unistat®
  Рабочая температура
Huber Unistat® 912w 0°С -20°С -40°С -60°С -80°С -90°С
Мощность охлаждения, кВт 7 7 4,7 3,1 0,9 0,1
Потребление электроэнергии, кВА 13,9 13,9 13,9 12,3 11,0 10,7
Удельная холодоотдача с 1 руб., кДж/руб. 604 604 406 302 98 10
Huber Unistat® 950w  
Мощность охлаждения, кВт 36 36 36 25 10 -
Потребление электроэнергии, кВА** 76 76 76 76 76 -
Удельная холодоотдача с 1 руб., кДж/руб. 568 568 568 395 158 -
** Максимальная потребляемая мощность, реальное потребление ниже.

При -80°С потребляется 11 кВА электроэнергии, принимая допущение, что 1 ВА = 1 Вт, получаем потребление электроэнергии 11 кВт·ч, а затраты составляют 33 руб./час.
Мощность охлаждения составляет 0,9 кВт, т.е. 900 Дж/сек или 3240 кДж/час.
Таким образом, на 1 руб. затрат приходится 98 кДж (3240/33) отведенной теплоты.
При -90°С эффективность системы ниже, и удельная холодоотдача составляет 11 кДж/руб.

Более производительная модель Huber Unistat® 1015w при -100°С отводит 2 кВт теплоты и потребляет при этом 20 кВт электроэнергии.
В данном случае удельная холодоотдача составит 120 кДж/руб, что, даже при столь низкой температуре, значительно превышает значение для привозного азота, купленного по минимальной цене 9 руб./кг.

Следует отметить, что наиболее рациональным является использование систем Huber Unistat® 950w. Максимальная потребляемая мощность составляет около 76 кВт (при максимальном токе 115 А).

При использовании данной модели на 1 руб. затрат на электроэнергию приходится при -60°С 395 кДж отобранной теплоты, а при -80°С - 158 кДж (в данном расчете была взята максимальная потребляемая мощность, в работающей системе удельная холодоотдача выше).

Сравнение удельной холодоотдачи при использовании жидкого азота (LN) и систем Huber Unistat®
Сравнение удельной холодоотдачи при использовании жидкого азота (LN) и систем Huber Unistat®

Как уже говорилось выше, производительность установки составляет 5 000 кг жидкого азота в сутки или 1 825 000 кг в год. Затраты на электроэнергию для обеспечения работы установки составляют 36 000 руб./сут. или 13,14 млн руб. в год.

Huber Unistat® 950w

При -80°С система Huber Unistat® 950w поглощает 10 кВт или 36 000 кДж теплоты в час, что по холодоотдаче эквивалентно 126 кг жидкого азота (при его испарении и последующем нагревании с -196°С до -80°С). В течение суток система Huber Unistat® 950w "производит" 3 024 кг эквивалента жидкого азота (по холодоотдаче).

Количество жидкого азота, произведенного на установке, по количеству потенциально отведенной теплоты всего лишь в 1,65 раза превышает количество потенциально отведенной теплоты для системы Huber Unistat® 950w (5 000 / 3 024).

Таким образом, холодоотдача от двух установок термостатирования Huber Unistat® 950w превышает по потенциально отведенной теплоте установку по производству жидкого азота с суточной производительностью 5 тонн.

Стоимость двух термостатов Huber Unistat® 950w составляет около 16,6 млн руб. Количество потребленной энергии при их непрерывной работе в течение 1 года составит 1 331 520 кВт·ч (2 термостата · 76 кВт · 24 часа · 365 дней) или около 4 млн руб. (при цене 1 кВт·ч 3 руб.).

Таким образом:
  • без учета роста тарифов на электроэнергию;
  • с учетом, что установка по производству жидкого азота уже есть на предприятии и уже окупила себя;
  • без учета затрат на ремонт и обслуживание установки.
Наименование затрат Год
1 2 3 4 5 6
Жидкий азот собственного производства
(только затраты на электроэнергию), млн руб.
13,14 26,28 39,42 52,56 65,70 78,84
Huber Unistat® 912w
(закупка систем и затраты на электроэнергию), млн руб.
43,45 48,65 53,85 59,05 64,25 69,45

Сравнение затрат на электроэнергию при производстве жидкого азота (LN) на собственной установке
и общих затрат при использовании эквивалентных по холодоотдаче
систем Huber Unistat® 950w и Huber Unistat® 912w (при -80°С), без учета роста тарифов
Сравнение затрат на электроэнергию при производстве жидкого азота (LN) на собственной установке и общих затрат при использовании эквивалентных по холодоотдаче систем Huber Unistat® 950w и Huber Unistat® 912w (при -80°С), без учета роста тарифов

Все расчеты выполнены с максимальной жесткостью к системам Huber Unistat® (потребляемая мощность считалась по максимальной силе тока, для системы производства жидкого азота не учитывалась первоначальная стоимость оборудования, затраты на обслуживание и пр.).

В реальных условиях при использовании систем Huber Unistat® экономия на затратах значительно выше, а срок окупаемости меньше. темы предприятия.

  Плюсы Минусы
Жидкий Азот
(привозной)
- низкие валовые затраты на охлаждение при нечастом использовании данного вида охлаждения. - значительны транспортные затраты (в т.ч. затраты, связанные с содержанием парка транспортных средств, складской службы, в т.ч. по приемке товара);
- возможные перебои с поставками жидкого азота.
- трудно прогнозируемая динамика роста цен;
- необходимо наличие складских площадей для емкостей с азотом;
- быстро улетучивается из ёмкостей.
Жидкий Азот
(собственного производства)
- снижение себестоимости в долгосрочной перспективе по сравнению с покупным азотом при условии значительного его потребления - высокие затраты электроэнергии (повышение себестоимости продукции или услуг из-за ежегодного повышения тарифов на электроэнергию);
- необходимость содержать значительный состав энергетической службы.
Huber Unistat - высокоэффективное оборудование от мирового производителя систем термостатирования;
- высокая скорость окупаемости (при постоянном использовании);
- высокая точность термостатирования;
- относительно высокая мобильность;
- может обслуживаться одним специалистом;
- контроль основных параметров работы термостата на ПК;
- высокий срок работы без ремонтов благодаря гидравлически закрытой системе
- значительны единовременные затраты на закупку системы;
- неэффективна при поддержании температуры ниже -120°С (но может использоваться как часть каскадной установки)

 Создание сайта — Вячеслав Курашенко
© 2008 Tirit.org - ООО Портал EquipTorg.ru - промышленное оборудование, спецтехника, инструмент Яндекс.Метрика
Яндекс.Метрика Rambler's Top100