Témata
Zdroj: ITS

Výhody vlastní výroby dusíku

Jedním z hlavních důvodů, proč si pořídit generátor dusíku, jsou bezesporu výrazné úspory nákladů. Cena kapalného dusíku se v posledních měsících několikanásobně zvýšila, což zatížilo rozpočet mnoha výrobních firem. Vlastní výroba dusíku přímo v místě jeho spotřeby může také značně vylepšit provozní efektivitu.

Reklama

Vlastní výroba dusíku eliminuje náklady spojené s jeho dodávkami v tlakových lahvích, s jejich skladováním a s manipulací s nimi. Snižuje také závislost na externích dodavatelích, jež je rizikem pro kontinuální výrobu. Případné výpadky v dodávkách dusíku mohou způsobit neplánované zastavení výroby a ztráty, jaké si málokterá firma může dovolit.

Environmentální přínosy

Eliminace dopravy dusíku a omezení jeho skladování zmenšují uhlíkovou stopu výroby a přispívají k ekologičtějšímu provozu. V porovnání s jinými způsoby zásobování, jako jsou kryogenní nádrže nebo vysokotlaké láhve, je vlastní výroba dusíku pomocí generátorů navíc ekologicky šetrná, protože při ní nedochází ke změně skupenství ani ke ztrátám způsobeným odpařováním.

Generátory dusíku od firmy Ingersoll Rand

Společnost ITS (Ideal-Trade Service), působící jak v České, tak ve Slovenské republice, dodává generátory dusíku od renomované americké firmy Ingersoll Rand, světového dodavatele technologií pro průmysl. Společnost Ingersoll Rand dokončila akvizici společnosti Oxywise a rozšířila tak své portfolio o generátory dusíku využívající pokročilou metodu separace plynů PSA (Pressure Swing Adsorption), která efektivně odděluje dusík od ostatních atmosférických plynů.

Společnost ITS nabízí 20 standardních generátorů dusíku ve třech řadách (Standart, Sep a Multisep), a to s dodávkami od 10 do 5 000 m3.h−1 při čistotě dusíku od 95 % do 99,999 5 %.

Společnost ITS dodává generátory dusíku od renomované značky Ingersoll Rand v několika řadách, odstupňovaných podle výkonu. Nejvýkonnější řadou jsou generátory Multisep. (Zdroj: ITS)

Generátory jsou navrženy s ohledem na flexibilitu a snadnou integraci do jakéhokoli průmyslového prostředí a jejich modulární konstrukce umožňuje zákazníkům přizpůsobit kapacitu a funkčnost systému podle vlastních potřeb, a to bez nákladných infrastrukturních úprav. Díky pokročilým řídicím systémům jsou tyto generátory schopny automaticky reagovat na měnící se potřebu produkce a zvyšovat celkovou efektivitu.

Případová studie: Instalace generátoru dusíku ve společnosti Hestego

Vyškovská společnost Hestego, česká strojírenská firma specializující se na zpracování plechů, se rozhodla pořídit generátor dusíku z několika klíčových důvodů. V posledních měsících se několikanásobně zvýšila cena kapalného dusíku, což výrazně ovlivnilo provozní náklady. Dalším důvodem je snaha o nezávislost na externích dodávkách dusíku a možnost vlastní výroby. A díky využití fotovoltaické elektrárny je výroba dusíku nejen ekonomicky ještě výhodnější, ale také ekologicky šetrná.

Reklama
Reklama
Reklama

Využití dusíku v Hestegu

Dusík je ve společnosti Hestego nezbytný pro provoz laserů, používaných k vypalování a dělení plechů. Tyto lasery pracují s provozním tlakem přibližně 23 barů, což klade vysoké nároky na kvalitu dodávek dusíku a na jejich stabilitu. Pokud jde o generátor dusíku, pro potřeby společnosti Hestego byl vybrán typ N27 z řady Sep od firmy Ingersoll Rand. Tento model ideálně splňuje dané specifické požadavky, a to díky svým technickým parametrům a výkonu. Dusík je pomocí vysokotlakého kompresoru skladován ve svazcích tlakových lahví při tlaku 300 barů, což zajišťuje dostatečnou zásobu v případě, že by výroba dusíku byla přerušena. Tím je zaručena kontinuita výroby až do doby, než se případná závada odstraní nebo než je dodán náhradní generátor.

Ve firmě Hestego nyní pracuje generátor dusíku N27 z řady Sep od společnosti Ingersoll Rand. (Zdroj: ITS)

Realizace projektu

Instalace generátoru dusíku proběhla v listopadu 2024, trvala přibližně jeden týden a neomezila běžný provoz společnosti, protože po dobu instalace zůstala k dispozici externí firma, která kapalný dusík dodává. Touto investicí společnost Hestego výrazně zlepšila svou ekonomickou efektivitu, ekologickou stopu i provozní nezávislost.

Úspory a návratnost investice

Průměrná nákupní cena kapalného dusíku v ČR byla v dubnu 2024 přibližně 11 Kč za 1 kg. Při roční spotřebě 406 400 kg dusíku vycházejí náklady na jeho nákup na částku 4 470 400 Kč. Oproti tomu roční náklady na vlastní výrobu stejného množství dusíku činí 1 210 650 Kč. V tomto konkrétním příkladu lze tedy při vlastní výrobě dusíku místo jeho nákupu ušetřit až 3 259 750 Kč za rok, což činí úsporu přibližně 72,9 %. Podle této kalkulace se předpokládá, že v případě společnosti Hestego se investice pro pořízení generátoru dusíku vrátí přibližně za 1,5 roku. Náklady pro výpočet návratnosti jsou vyčísleny v tabulce:

V této tabulce jsou vyčísleny celkové náklady na vlastní výrobu dusíku realizovanou pomocí generátoru. (Zdroj: ITS)

V závislosti na individuálních podmínkách a na cenách energií a dusíku pořízeného z externích zdrojů lze uspořit až 90 %.

Proces pořízení vlastního generátoru dusíku

Pořízení vlastního generátoru dusíku je komplexní proces, který vyžaduje pečlivé plánování a provedení. ITS (Ideal–Trade Service) vám s tím pomůže od A do Z. Prvním a zásadním krokem je důkladná analýza potřeb provozu. Tento krok zahrnuje zjištění stávajících spotřeb dusíku, identifikaci, kolik dusíku je v současné době potřeba pro výrobní procesy, a určení požadované čistoty dusíku, protože různé průmyslové procesy vyžadují různé úrovně čistoty. Dále se stanoví požadovaný výstupní tlak, aby generátor dusíku mohl dodávat plyn v potřebném tlaku pro dané aplikace. Rovněž je třeba zvážit, zda bude generátor umístěn uvnitř provozovny, nebo bude potřeba venkovní kontejnerová instalace. Současně ITS vyhodnotí aktuální náklady na dodávky dusíku od externích dodavatelů a zkalkuluje možné úspory, pokud by se firma rozhodla pro vlastní výrobu. Na základě výsledků analýzy technici ITS navrhnou vhodný model a podrobně zhodnotí technické parametry vybraného generátoru, aby splnil všechny požadavky na výkon a spolehlivost.

Reklama

Generátor se pak připojí k existujícímu rozvodu plynu, včetně potřebných potrubních rozvodů. Instalaci provádí certifikovaní technici, kteří uvedou zařízení do provozu. Posledním krokem je technická inspekce a provedení tlakové zkoušky za přítomnosti Technické inspekce České republiky (TIČR). Poté je celé dílo certifikováno a připraveno k plnému provozu.

Porovnání nákladů: vlastní výroba dusíku versus koupě dusíku externě

V následující tabulce je uveden orientační výpočet nákladů na výrobu dusíku realizovanou pomocí generátoru Ingersoll Rand N27. Výpočet vychází z předpokladu nepřetržitého provozu 8 000 hodin za rok a z množství vyrobeného dusíku 325 200 m3 neboli 406 400 kg za rok (40,65 m3.h−1, 50,8 kg.h−1). Dalšími parametry jsou čistota dusíku 99,99 %, vstupní tlak stlačeného vzduchu 6,5 barů, výstupní tlak 6 barů a cena 5 Kč za 1 kWh elektrické energie.

Související články
Plzeňské setkání strojařů

Katedra technologie obrábění Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni letos uspořádala již devátý ročník mezinárodní konference Strojírenská technologie Plzeň. V porovnání s minulým ročníkem zaznamenala podstatně větší návštěvnost – čítala téměř dvě stě účastníků a uskutečnilo se bezmála šedesát prezentací. Náš časopis na konferenci figuroval jako mediální partner akce.

25. mezinárodní konference Hydraulika a pneumatika

Novotného lávka v centru Prahy bude ve dnech 8.–9. června 2022 hostit již 25. mezinárodní konferenci Hydraulika a pneumatika, jejímž cílem je výměna odborných zkušeností a nových poznatků ve výzkumu a vývoji hydraulických a pneumatických prvků a systémů.

Přestaneme vyrábět a budeme tisknout?

3D tisk (AM – Additive Manufacturing) je obor, který přes svou krátkou historii překvapuje v mnoha ohledech – efektivitou, praktičností, flexibilitou... Jeho využitelnost jako technologie roste téměř exponenciálně, a přitom ale trochu utajeně.

Související články
Více propojujme vysoké školy s praxí

Profesor Jaroslav Kopáček patří zcela bez pochyb mezi nestory oboru hydrauliky a pneumatiky v naší zemi ve druhé polovině 20. století, a proto mu byla na Mezinárodním strojírenském veletrhu 2019 v Brně udělena po zásluze Zlatá medaile za celoživotní tvůrčí technickou práci a inovační činy. Při příležitosti ocenění práce pana profesora jsme připravili malý medailonek tohoto skromného a entuziastického člověka. Pan profesor nám při této příležitosti sdělil i několik svých zajímavých postřehů.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Modulární lisovací systémy

Od univerzálních standardních lisů až po jednoúčelové speciální lisy - firma TOX Pressotechnik je díky svému modulárnímu systému lisů a pohonů schopna realizovat speciální a úsporná řešení v krátkém čase. Lisy ecoLine je možné sestavit v online konfigurátoru.

Jsou smíšené konstrukce dočasně za svým zenitem?

Nikdo nenamítá proti oprávněné potřebě lehkých konstrukcí v dopravě, aeronautice, obalové technice a u pohyblivých částí strojů, systémů a zařízení. Avšak jsou smíšené konstrukce s plasty vyztuženými vlákny v současnosti opravdu za svým zenitem?

Hydraulika a pneumatika. Quo vadis?

Vážení čtenáři, opět po roce se vám dostává do rukou letní vydání magazínu MM Průmyslové spektrum věnované hydraulice a pneumatice. Ve své úvaze se pokusím najít odpověď na úvodní otázku, tedy kam tyto tradiční obory směřují.

V nejisté době je univerzálnost řešením

Automatizace průmyslových procesů řeší problémy s nedostatkem kvalifikované pracovní síly, nahrazuje fyzicky namáhavou či zdravotně škodlivou činnost, snižuje chybovost lidského faktoru, zkracuje výrobní časy a v konečném důsledku přispívá ke zvýšení kvality a zisku. Nejen toto je pro ředitele společnosti Acam Solution Ing. Pavla Bortlíka a jeho tým motivace, ale i zábava. Za relativně krátkou dobu na trhu se firma stala, ať už napřímo, či přes své obchodní partnery, dodavatelem společností jako Volkswagen, Toyota, Olympus, Škoda Auto, Edwards, TE, BOSH, Heinze Gruppe, Woco STV či Fanuc a nyní přichází s řešením vhodným nejen pro velké výrobce, ale také pro malé a střední podniky – s univerzální robotickou buňkou HXG. Důležitým komponentem v této buňce je mimo jiné systém pro upínání nulového bodu VERO-S od společnosti Schunk.

Automatizace lidem práci nebere

Automatizaci se ve firmě Kovosvit MAS věnují od roku 2013. Z původního projektu vznikla samostatná divize MAS Automation a na letošní rok má plánované téměř dvojnásobné tržby oproti roku 2017. V porovnání s plánovaným obratem celého Kovosvitu jsou tržby divize zatím nevýznamné, ale průměrný růst divize o dvě třetiny ročně dokládá, že automatizace má v podniku ze Sezimova Ústí zelenou.

Aktuální možnosti v laserovém svařování

Laserové svařování lze v dnešní době považovat za velice moderní technologii. Vysoké svařovací rychlosti, štíhlý svar a z toho plynoucí výhody jsou pozitiva, která umožnila začlenění této metody do progresivních výrobních technologií. Tento článek si klade za cíl představit aktuální možnosti laserových svařovacích technologií.

Aplikace moderních postupů a technologií v obrábění

Společnost Hofmeister pravidelně svým zákazníkům představuje novinky a inovace nejen vlastní, ale také svých obchodních partnerů. Účast na listopadových zákaznických dnech svědčí o velkém zájmu.

Fotonika - klíč k technologickému rozvoji

Vynález laseru, optických vláken a polovodičových optických součástek výrazně zvýšil význam využití optiky pro moderní technologie. Byl to také impulz pro rozvoj mladého vědního oboru – fotoniky –, který se zabývá vlastnostmi a metodami využití fotonů. Místem, kde si odborníci z těchto tří na sobě závislých oborů – optika, elektronika a fotonika – sdělují svá know-how a sdílejí své úspěchy, se každoročně stává nejvýznamnější světový veletrh optických a laserových technologií Laser World of Photonics. I letos jej koncem června na mnichovském výstavišti doprovázel světový kongres World of Photonics congress.

Pokročilé metody laserového svařování

V současné době existují nové metody laserového svařování, které dále zlepšují základní metodu. V současné době existují nové metody laserového svařování, které dále zlepšují základní metodu. Podstatou nových metod je laserová hlava obsahující systém dvou vychylovacích zrcadel doplněných speciální optikou. Díky tomu lze laserovým paprskem velice rychle přebíhat v dané ploše. Svařování s touto hlavou se nazývá skenerové svařování. V provedeném experimentu byla demonstrována významná časová úspora při využití této metody oproti svařování běžnou svařovací hlavou vedenou robotem. Druhou metodou, opět využívající vychylování laserového svazku zrcadly, je svařování s rozmítaným svazkem. U této metody dochází kromě posuvové rychlosti k mikropohybu laserového svazku podél svařované trajektorie. Řízením parametrů mikropohybu můžeme měnit jak šířku závaru, tak i mikrostrukturu svaru, jak je opět předvedeno v rámci několika experimentů.

Laserová svařovací buňka, která promíjí nepřesnosti v plechu

Vstup do oblasti laserového svařování se stává snadnějším než dříve díky tolerantnímu laserovému svařování metodou FusionLine a balíčku pro náběh výroby. Nové konstrukční prvky a softwarové komponenty zjednodušují obsluhu.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit