Pneumatyka Blog

Azot – pierwiastek „napędowy”

Azot jest gazem o bardzo wszechstronnym zastosowaniu w przemyśle, jego pochodne, jak np. ciekły azot, tlenki azotu, kwas azotowy, azotany, znajdują zastosowanie w różnorodnych branżach – medycyna, nadprzewodnictwo, kriogenika, paliwa rakietowe, produkcja nawozów sztucznych, tkaniny syntetyczne, materiały wybuchowe, farmaceutyka, barwniki, produkcja i przechowywanie żywności, czy wreszcie gaz rozweselający i wypełnienie do balonów. Można by rzec, jak widać, że azot jest pierwiastkiem napędowym naszej cywilizacji i przemysłu (czy wspomniałem że jest najczęściej wykorzystywaną atmosferą ochronną w wielu procesach przemysłowych?). Apropo napędu – wykorzystuje się go też jako turbo doładowanie w tuningu samochodów, oraz jako gaz do opon.
Nawet nie wspominam o jego biologicznym znaczeniu, jak wiemy ziemska atmosfera w 78% składa się z azotu, co samo w sobie czyni ten pierwiastek jednym z najważniejszych dla życia na naszej planecie.

Skąd ten azot?

Wytwornica Azotu

Z powietrza
Można oczywiście kupować azot w butlach, ale po co, skoro tak dużo jest go w naszej atmosferze? Aby wytworzyć azot potrzebujemy generatora azotu (zwanego również wytwornicą azotu) oraz sprężarki – wytwornice azotu potrzebują do działania sprężonego powietrza. Istnieje także możliwość zakupienia specjalnej sprężarki z wbudowaną wytwornicą azotu.
W naszej ofercie znajdują się zarówno generatory azotu niemieckiej firmy Druckluft Dannoehl (dla firm które posiadają już kompresor), oraz sprężarki z wytwornicą azotu firmy Atlas Copco.

Jakie są różnice?

Wszystko zależy od tego czy posiadamy już sprężarkę, oraz od oczekiwanej wydajności i czystości azotu (np. do pompowania opon zaleca się azot o czystości 97%). Do porównania wybierzemy najmniejszy generator azotu w naszej ofercie czyli model Air2N2 103. Podobne osiągi jeśli chodzi o wydajność azotu osiąga sprężarka z wytwornicą azotu Atlas Copco model GN 4.1.

Podane wartości przy ciśnieniu 10 bar.
Różnica w wydajności dla różnych stopni czystości azotu w przypadku sprężarki Atlas Copco uwidacznia się dopiero w przypadku bardziej wydajnych sprężarek GN 4.2 i więcej.

Jak widać niewątpliwą przewagą sprężarek z wytwornicą azotu jest ich możliwość dodatkowego wytwarzania sprężonego powietrza (są to pełnoprawne sprężarki śrubowe), które można wykorzystać do innych urządzeń. Wszystko oczywiście zależy od indywidualnych potrzeb, żadna z podanych opcji nie jest obiektywnie „lepsza”.
W kwestii doboru najlepiej skontaktować się z nami bezpośrednio, doradzimy najbardziej opłacalne rozwiązanie.

Jak działa wytwornica azotu

Azot jest wytwarzany dzięki specjalnemu filtrowi który rozdziela cząsteczki tlenu od cząsteczek azotu. Sprężone powietrze przepływa przez membranę zbudowaną z włókien polimerowych. Ponieważ cząsteczki tlenu mają inną prędkość niż cząsteczki azotu, przenikają one na zewnątrz membrany zapewniając jednorodny przepływ cząstek azotu.

Mit:

Tłokowe sprężarki powietrza nie wymagają regularnego serwisowania i mogą pracować przez lata, bez większych problemów. Dla odmiany sprężarki śrubowe są bardzo wymagające jeśli chodzi o regularne serwisowanie, co znacząco wpływa na koszty.

Analiza:

Jest to bardzo popularny mit, szczególnie wśród tych użytkowników sprężonego powietrza, którzy w odpowiedzi na zwiększające się zapotrzebowanie na powietrze w swojej instalacji zdecydowali się na modernizacje sprężarkowni i wymianę sprężarki tłokowej na śrubową.

Koszta serwisowania, ze względu na ich charakter, bardzo łatwo zmierzyć i izolować. Właściciele kompresorów przechodzący z technologii tłokowej na śrubową często zwracają uwagę na wzrost wartości nominalnej kosztów serwisowania sprężarkowni. Bardziej rygorystyczna analiza całkowitych kosztów posiadania ujawni mniej oczywiste czynniki, które wpływają na końcowy rachunek ekonomiczny.

Szacunkowe wydatki ponoszone przy wytwarzaniu sprężonego powietrza.

Jednym z takich, często niezauważalnych czynników są koszta energii (zwłaszcza energii elektrycznej) z której korzysta kompresor podczas pracy. Czy to kompresor śrubowy czy tłokowy można oszczędzić energię poprzez zapewnienie regularnego serwisowania. Obydwa rodzaje sprężarek – zarówno tłokowa jak i śrubowa – mogą działać długo bez serwisowania – podobnie jak samochód rodzinny. Jeżeli rodzina jeździ codziennie samochodem, odkładając przeglądy techniczne – konsumpcja paliwa w samochodzie może drastycznie wzrosnąć. Dokładnie ta sama zależność (przeglądy/paliwo) występuje w każdym rodzaju kompresora. Nie jest wyjątkiem fakt zużywania przez kompresor od 20% do 30% więcej energii elektrycznej z powodu zatkanych filtrów powietrza wlotowego czy elementów separatorów.

Podobnie, zwęglanie nieserwisowanych zaworów w sprężarkach tłokowych, może spowodować spadek wydajności od 30 do 40 procent. W końcowym efekcie nieserwisowanie kompresora tłokowego może skutkować spadkiem wydaności nawet o 50%. Na tym etapie kompresor będzie dwukrotnie dłużej sprężać powietrze, a zużycie energii może nawet dwukrotnie wzrosnąć. Powierzchownie będzie się wydawało, że kompresor chodzi płynnie, a to jak na ironię w efekcie braku przegrzewania, spowodowanego zmniejszoną wydajnością.

Obsługa techniczna i konserwacja stanowią najmniejszą część całkowitych kosztów instalacji (szacunkowo około 10%). Jest to związane w wysokim stopniu z tym jak instalacja została zaplanowana i jak dobrano sprężarkę i wyposażenie dodatkowe.

Konkluzja:

Prawdą jest, że sprężarki tłokowe mogą działać długo bez serwisowania, tak samo jak i kompresory śrubowe. Faktem jest również to, że brak regularnych kontroli, spowoduje spadek wydajności kompresora, a tym samym zwiększenie kosztów, które bardzo szybko osiągną poziom „oszczędności” uzyskanych na unikaniu serwisów. Największe oszczędności pochodzą z regularnego serwisowania sprężarki. Proszę pamiętać, że energia elektryczna w Polsce jest jeszcze stosunkowo tania, ale między innymi dzięki nowym regulacjom nakładanym na nas przez unię europejską, wiemy już że jej koszta będą dalej rosnąć, co za tym idzie koszta serwisowania będą maleć w stosunku do pozostałych kosztów.