يعد النيتروجين غازًا مهمًا يستخدم في صناعات مختلفة مثل تغليف المواد الغذائية وتصنيع الإلكترونيات والأدوية. كما أنه يستخدم بشكل شائع في مختبرات التحليل والأبحاث الكيميائية.
بدلاً من شراء غاز النيتروجين من الموردين، تختار العديد من الشركات والمختبرات توليد النيتروجين الخاص بها من خلال استخدام مولدات النيتروجين. في هذه التدوينة، سنناقش تكلفة مولد النيتروجين لكل متر مكعب.
ما هو مولد النيتروجين؟
مولد النيتروجين عبارة عن آلة تفصل جزيئات النيتروجين عن جزيئات الأكسجين الموجودة في الهواء باستخدام تقنيات مختلفة مثل امتصاص الضغط المتأرجح (PSA) أو تقنية الغشاء.
يمكن بعد ذلك تخزين غاز النيتروجين المنقى في خزانات أو استخدامه مباشرة في التطبيقات التي تتطلب غاز النيتروجين عالي النقاء.
كم تكلفة مولد النيتروجين؟
تعتمد تكلفة مولد النيتروجين على عدة عوامل مثل مستوى النقاء المطلوب ومعدل التدفق والتكنولوجيا المستخدمة. بشكل عام، تعد تقنية PSA أقل تكلفة من تقنية الأغشية ولكنها تنتج مستويات نقاء أقل.
ومن ناحية أخرى، تنتج تكنولوجيا الأغشية مستويات نقاء أعلى ولكنها قد تكون أكثر تكلفة.
يمكن أن تتراوح تكلفة مولد النيتروجين PSA من $5000 إلى $50000 اعتمادًا على قدرته وجودته. يمكن أن تتراوح تكلفة مولد النيتروجين الغشائي من $10,000 إلى $100,000 اعتمادًا على حجمه وميزاته.
حساب تكلفة المتر المكعب
لحساب تكلفة المتر المكعب من غاز النيتروجين الناتج، عليك أن تأخذ في الاعتبار عدة عوامل مثل:
- تكلفة مولد النيتروجين
- تكاليف الصيانة السنوية
- تكاليف استخدام الكهرباء
- سعر الهواء المضغوط أو غاز التغذية اللازم للتشغيل
لنفترض أنك اشتريت مولد نيتروجين PSA بمتوسط تكلفة $25,000 وتكلفة صيانة سنوية تبلغ $2,500 سنويًا.
إذا قمت بتوليد 100 متر مكعب في الساعة عند ضغط تشغيل يتراوح بين 7-10 بار، فسوف تستخدم حوالي 30 كيلووات من الكهرباء في الساعة، مما يؤدي إلى تكلفة كهرباء سنوية تبلغ $5,256.
بالإضافة إلى ذلك، سوف تحتاج إلى شراء الهواء المضغوط أو غاز التغذية اللازم للتشغيل. تختلف تكلفة الهواء المضغوط أو غاز التغذية حسب المورد والمنطقة ولكنها تتراوح عمومًا من $0.10 إلى $0.50 لكل متر مكعب.
وبناء على هذه الافتراضات، فإن التكلفة السنوية الإجمالية لتوليد النيتروجين باستخدام مولد PSA ستكون حوالي $33,256. وهذا يعني أن تكلفة المتر المكعب من غاز النيتروجين الناتج ستكون حوالي $0.33.
العوامل التي تؤثر على تكلفة مولد النيتروجين
هناك عدة عوامل يمكن أن تؤثر على تكلفة مولد النيتروجين لكل متر مكعب:
مستوى النقاء
كلما ارتفع مستوى النقاء المطلوب، زادت تكلفة توليد غاز النيتروجين. تتطلب مولدات النيتروجين عالية النقاء تقنيات أكثر تقدمًا ومكونات إضافية مثل مجففات الهواء والمناخل الجزيئية.
معدل المد و الجزر
يعد معدل التدفق عاملاً رئيسياً آخر يمكن أن يؤثر على تكلفة توليد غاز النيتروجين. كلما زاد معدل التدفق المطلوب، زادت تكلفة توليد غاز النيتروجين. وذلك لأن المولدات الأكبر حجمًا ذات السعات الأعلى عادة ما تكون أكثر تكلفة من المولدات الأصغر حجمًا.
التكنولوجيا المستخدمة
كما ذكرنا سابقًا، هناك العديد من التقنيات المتاحة لتوليد غاز النيتروجين مثل PSA وتكنولوجيا الأغشية. كل تقنية لها مزاياها وعيوبها من حيث الأداء والكفاءة والتكلفة.
تكاليف الصيانة
وينبغي أيضًا أخذ تكاليف الصيانة في الاعتبار عند حساب التكلفة الإجمالية لكل متر مكعب من غاز النيتروجين الناتج. يمكن أن تساعد الصيانة الروتينية، مثل استبدال الفلتر وتنظيف النظام، في منع حدوث أعطال وإطالة عمر أجهزتك.
مكونات إضافية
قد تكون هناك حاجة أيضًا إلى مكونات إضافية مثل مجففات الهواء أو المناخل الجزيئية وفقًا لمتطلبات التطبيق الخاص بك. يمكن أن تضيف هذه المكونات إلى التكلفة الإجمالية لنظامك.
خاتمة
في الختام، يمكن أن يكون توليد النيتروجين باستخدام مولد بديلاً فعالاً من حيث التكلفة لشراء غاز النيتروجين من الموردين.
تعتمد تكلفة المتر المكعب من غاز النيتروجين الناتج على عدة عوامل مثل مستوى النقاء المطلوب، ومعدل التدفق، والتكنولوجيا المستخدمة، وتكاليف الصيانة السنوية، وسعر الهواء المضغوط أو غاز التغذية المطلوب للتشغيل.
من خلال النظر في هذه العوامل، يمكنك تحديد ما إذا كان مولد النيتروجين هو الحل القابل للتطبيق لاحتياجات التطبيق الخاص بك.
بالتأكيد، إليك قسم الأسئلة الشائعة للمقالة:
التعليمات
1. كم من الوقت يستمر مولد النيتروجين؟
تتمتع مولدات النيتروجين بعمر افتراضي طويل ويمكن أن تستمر في أي مكان من 10 إلى 20 عامًا مع الصيانة والرعاية المناسبة.
2. هل يمكن استخدام مولدات النيتروجين لغازات أخرى غير النيتروجين؟
لا، مولدات النيتروجين مصممة خصيصًا لتوليد غاز النيتروجين النقي ولا يمكن استخدامها لتوليد غازات أخرى.
3. هل هناك أي مخاوف تتعلق بالسلامة عند استخدام مولد النيتروجين؟
على الرغم من أن غاز النيتروجين ليس سامًا، إلا أنه يمكن أن يحل محل الأكسجين في المناطق سيئة التهوية، مما قد يؤدي إلى الاختناق. ومن المهم اتباع إجراءات السلامة المناسبة عند التعامل مع غاز النيتروجين واستخدامه.
4. هل أحتاج إلى موظفين مدربين لتشغيل مولد النيتروجين؟
نعم، يتطلب تشغيل مولد النيتروجين مستوى معينًا من المعرفة التقنية والتدريب. من المهم التأكد من تدريب الموظفين بشكل صحيح قبل تشغيل المعدات.
5. هل يمكن لمولد PSA إنتاج غاز النيتروجين عالي النقاء؟
نعم، لقد تطورت تقنية PSA على مر السنين ويمكنها إنتاج مستويات عالية من النقاء تصل إلى 99.999% أو أفضل في بعض الحالات.
6. كيف أختار الحجم المناسب لمولد النيتروجين لطلبي؟
يعتمد اختيار الحجم المناسب لمولد النيتروجين على عدة عوامل مثل متطلبات النقاء ومعدل التدفق ونطاق الضغط واحتياجات السعة وقيود الميزانية. يمكن أن يساعدك العمل مع مورد أو مصنع ذي خبرة في تحديد نوع مولد النيتروجين المناسب لاحتياجات التطبيق الخاصة بك.
7. هل من الممكن تحديث النظام الحالي باستخدام مولد النيتروجين؟
نعم، قد يكون من الممكن تحديث نظام موجود باستخدام مولد النيتروجين اعتمادًا على نوع النظام لديك ومدى توافقه مع مولدات النيتروجين. قد تكون استشارة أحد الموردين أو الشركات المصنعة ذات الخبرة مفيدة في تحديد ما إذا كان ذلك ممكنًا لنظامك.
