Как правильно рассчитать расход газа (азота, кислорода, воздуха) на производстве и что такое нормальные метры кубические?
Например:
В поданной заявке компания заявляет, что им необходим «расход газа» на уровне 100 метров кубических, а в графе «давление газа» - 7 бар.
Со стороны инженера, при подборе оборудования, может возникнуть целый ряд вопросов, например: расход 100 м3/ч при нормальных условиях или при давлении в 7 бар?
В первой ситуации инженер подберёт необходимую компрессорную станцию с производительностью 100 нм3/ч и рабочим давлением 7 бар, а во второй – необходимо произвести пересчёт в нм3:
[Расход при нормальных условиях] = [Расход реальный] 100 м3/ч * [избыточное давление] 7 бар = 700 нормальных метров кубических в час.
И уже после сделанных вычислений будет подбираться станция на 700 нм3/ч и давлением 7 бар.
В результате такой неточности, может быть неверно подобранное или даже приобретённое компрессорное оборудование. Именно по этой причине так важен вопрос корректности входящих данных от заказчика.
Нормальный метр кубический (нм3) – это метр кубический (м3) газа при нормальных условиях. Под нормальными условиями принимают давление, равное 101 325 Паскаль (или 760 мм. рт. ст.) и температуру 0C.
Как рассчитать реальный расход газа на производстве, чтобы корректно подобрать необходимое оборудование?
Чтобы детально разобраться в этом вопросе - давайте рассмотрим ситуацию, в которой клиент запросил коммерческое предложение по азотной компрессорной станции, чтобы отказаться от применения азота в баллонах.
Первоначальные входные данные по запросу от клиента:
- Расход азота - 3 ресивера в сутки;
- Объём ресивера - 20 кубов;
- Давление в ресиверах - 100-200 бар.
Необходимо осознать, что некорректные исходные данные от клиента не позволят корректно рассчитать производительность азотной станции. Некоторые продавцы могут воспользоваться данной ситуацией и продать неподходящее вам по производительности оборудование! О том, как правильно подобрать промышленное оборудование мы расскажем позднее в новых статьях.
Важные моменты, которые требуют внимание:
- Точное давление азота в ресиверах? (необходимо, чтобы подсчитать производительность за рабочий день);
- Количество часов в рабочем дне? (потребуется для анализа возможности использования азотной станции в свободные часы).
Помимо этого, необходимо учесть ряд других моментов, из-за которых клиенту было бы удобнее перейти на собственную азотную станцию вместо использования азота в баллонах):
- Большое количество необходимых баллонов ежедневно, затраты в виде физических сил и времени на подключение и отключение баллонов от системы подачи азота, большой штат грузчиков;
- Регулярные проверки и дорогостоящее техническое обслуживание поднадзорных высокобарных ресиверов.
После получения корректных исходных данных, стало известно, что в компании используются 3 ресивера азота в день, объемом 20 м3 каждый, под давлением в 200 бар. Предприятие работает в 2 смены по 8 часов, итого 16 рабочих часов в сутки.
Суммируя вышеуказанные данные будем рассчитывать необходимый расход азота на производстве:
Расчет:
3 ресивера х 20 м3 = 60 м3 х 200 бар = 12000 м3 / 16 часов = 750 нм3/ч.
Взяв за основу эту информацию, было разработано следующее техническое решение, которое позволило исключить из цепочки покупки дорогостоящего азота в баллонах, и отказаться от поднадзорных ресиверов.
Нашей компанией была произведена установка адсорбционной азотной станции АГС-1000, производительностью 1000 нм3/ч азота, с запасом на длину трубопроводов от азотной станции до точки потребления, исключающая просадки давления на магистрали. В конструкции установки были заложены воздушные и азотные ресиверы, которые не требуют особого оформления в Ростехнадзоре.
Функционирование азотной станции происходит в автономном режиме, благодаря чему не требуется постоянное наблюдение со стороны оператора. При достижении указанного уровня давления азота в ресиверах, азотная станция АГС-1000 переходит в режим ожидания. Как только давление в азотных ресиверах становится ниже необходимого, установка автоматически запускается и работает до достижения первоначально указанного значения давления (уровни минимального и максимального давления для включения азотной станции можно настроить индивидуально, исходя из необходимых вам параметров).
В данной статье мы рассмотрели наиболее часто встречающиеся вопросы, возникающие при расчёте расхода газа (азота, кислорода или воздуха) на производстве. Помимо этого был представлен вариант технического решения, позволяющий усовершенствовать производственный процесс в компании, сделать его более удобным и современный, а также сэкономить значительные средства на длительном этапе.
В дальнейшем мы планируем разместить ещё много полезной информации, касающейся расчётов пиковых нагрузок на производстве и многом другом.