Статьи +7 (495) 223-18-03

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

Оборудование (по алфавиту)
Анализаторы катализаторов
Анализаторы волокон и порошков
Анализаторы пены
Анализаторы полимеров
Анализаторы размера частиц
Биореакторы и ферментёры
Диспергаторы лабораторные
Испарители роторные
Калориметры (выделяемое тепло)
Камеры испытательные Liebisch
Камеры климатические CTS
Камеры низкотемпературные
Клапаны Sitec
Колонны ректификационные
Мельницы лабораторные
Мешалки лабораторные
Насосы лабораторные
Печи лабораторные
Реакторы металлические
Реакторы проточные Syrris
Реакторы стеклянные
Реометры порошков
Стерилизаторы паровые CertoClav
Сушки лабораторные
Тензиометры KRUSS
Теплообменники
Термостаты HUBER
Тестеры фармпрепаратов
Фильтры лабораторные
Флэш-хроматографы Teledyne
Центрифуги фильтрующие
Шкафы и инкубаторы Memmert
Шланги лабораторные
Эксикаторы и перчаточные боксы
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
© 2008-2020 Tirit.org - ООО | Карта сайта