Wytwornica azotu do lasera

Wytwornica azotu separuje gazowy azot ze sprężonego powietrza. Gazowy azot w cięciu laserem jest wykorzystywany jako gaz osłonowy zapobiegający utlenianiu i odbarwianiu ciętego metalu oraz przegrzewaniu krawędzi cięcia.

Azot zdmuchuje też topiony materiał z drogi cięcia, a wąska wiązka cięcia jest dodatkową zaletą pozwalającą oszczędzić materiał i zmniejszyć koszty odpadów.

Dzięki niemu zwiększa się produktywność, gdyż umożliwia zwiększenie prędkości cięcia w porównaniu z innymi metodami cięcia.

Jest jeszcze kilka innych zalet wykorzystania azotu w cięciu laserowym, ale nie odczujesz ich, gdy nie będziesz stosować tej technologii.

Generator azotu jako najbardziej ekonomiczne rozwiązanie

Wytwornica azotu stanowi podstawowe dodatkowe wyposażenie linii do cięcia laserowego zapewniające najniższe koszty cięcia na przemysłową skalę.

Wprawdzie możesz kupować azot w butlach wysokociśnieniowych, albo zamawiać dostawy cysternowe do zbiorników, to jednak wytwarzanie azotu we własnym zakresie to niewątpliwie najlepsze rozwiązanie w porównaniu z pozostałymi metodami. Dlaczego? O ty, możesz przeczytać w oddzielnej poradzie pt. „Wytwornica azotu”.

Koszt cięcia laserowego azotem

Koszt cięcia laserowego azotem zależy od grubości ciętego materiału, rodzaju materiału oraz prędkości cięcia. Do tych parametrów dobiera się moc lasera, a ta powiązana jest z parametrami azotu.

W zależności od ciśnienia, czystości i przepływu azotu osiąga się określony poziom kosztów, skuteczność oraz jakość cięcia. Można powiedzieć, że ten koszt jest już zaprogramowany w momencie doboru systemu do cięcia laserem.

Wytwornica azotu cena

Gdy przeanalizujemy cenę wytwornicy azotu, to dla tej samej wydajności wytwarzania azotu, cena wytwornicy dla czystości 99,999 jest ok. 2,6 wyższa niż cena wytwornicy dla czystości 95%. I mowa jest o kilkunastu lub kilkudziesięciu tysiącach EUR.

Dlatego warto wiedzieć od samego początku, jaką czystość azotu potrzebujesz do swojej aplikacji. Dla cięcia laserem będzie to 99,995%, a na potrzeby przechowalnictwa w chłodni wystarczy 95%.

Zwiększenie ceny wytwornicy azotu nie jest tak drastyczne wraz ze wzrostem wydajności. Niemniej widać prawidłowość, że im wyższa wydajność, tym wyższa cena. Dwukrotny wzrost wydajności wytwornicy azotu nie powoduje dwukrotnego wzrostu ceny wytwornicy azotu. Konsekwencje tego będą odczuwalne w wyborze układu generacji i uzdatniania sprężonego powietrza.

Cena sprężonego powietrza w produkcji azotu

Aspekt ciśnienia i przepływu powietrza jest chyba najbardziej skomplikowany i najbardziej kosztowny. Jego ceny nie zobaczysz w cenniku wytwornic azotu. Odczujesz go w cenie sprężonego powietrza potrzebnego do generacji azotu, systemie uzdatniania sprężonego powietrza oraz wymaganego docelowego ciśnienia azotu.

Zakładając, że do cięcia laserowego potrzebujesz azot w ilości 21-25 Nm3/h i czystości 99,995% to twój układ generacji azotu będzie składać się z następujących urządzeń:

• Sprężarka o mocy 15 lub 18,5 kW (wydajność zależy od wymaganej wersji ciśnieniowej i zastosowanego systemu uzdatniania sprężonego powietrza)
• Osuszacz ziębniczy lub adsorpcyjny w zależności od przyjętej konstrukcji wytwornicy azotu (osuszacz adsorpcyjny będzie potrzebować ok. 20-25% dodatkowego przepływu na regenerację kolumn)
• Separator cyklonowy i szereg filtrów powietrza i filtrów azotu. Niskociśnieniowe lub wysokociśnieniowe. Wszystkie mają za zadanie ochronę złoża osuszacza adsorpcyjnego, złoża sita molekularnego w wytwornicy azotu oraz urządzenia do cięcia laserowego
• Zbiornik buforowy sprężonego powietrza, zbiornik procesowy wytwornicy azotu i zbiornik buforowy azotu (rodzaj w zależności od ciśnienia docelowego)
• Wytwornica azotu

Taki zestaw kosztuje netto ok. 60.000 EUR – 75.000 EUR w zależności od przyjętych rozwiązań. Rozwiązania te jednak zależą od Twoich wymagań przy założeniu, że ciśnienie docelowe azotu jest na poziomie ciśnienia dopuszczalnego przez wytwornicę azotu.

Jakie docelowe ciśnienie azotu?

Przejście sprężonego powietrza przez wytwornicę azotu wiąże się ze spadkiem ciśnienia o ok. 1 bar. Oznacza to, że ciśnienie azotu w ww. zestawie urządzeń jest ograniczone parametrami technicznymi sprężarki i generatora.

Są aplikacje, które wymagają wyższego ciśnienia azotu. Na przykład laserowe cięcie z wykorzystaniem azotu może wymagać ciśnienia azotu na poziomie 25-40 bar.

W takim przypadku w układzie musi znaleźć się jeszcze doprężacz azotu zwany boosterem. Istnieją dwa podejścia do ciśnienia docelowego w instalacji:

• Ciśnienie docelowe doprężacza azotu 40 bar – system zaprojektowany dla stabilnego zużycia azotu. Z małym zbiornikiem buforowym 40 bar i ciągłą produkcją azotu, system będzie idealnie dostarczać azot do odbiornika potrzebującego azot ze stałym poziomem zapotrzebowania.
• Ciśnienie docelowe doprężacza azotu 300 bar – system zaprojektowany dla zapotrzebowań ciśnienia na poziomie 25-40 bar, ale w przypadku gdy przepływ azotu waha się w dużym zakresie wartości. Wyższe ciśnienie azotu zmagazynowanego w butli zapewnia azot w przypadku gdy produkcja azotu przez wytwornicę będzie niewystarczająca do chwilowego wysokiego zapotrzebowania.

Jaki doprężacz azotu do lasera?

Podczas doboru doprężacza do lasera oprócz wydajności i ciśnienia docelowego należy również rozważyć kwestie techniczne dopuszczalnego ciśnienia azotu na wlocie.

Niektóre konstrukcje doprężacza są takie, że uszczelnienia skrzyni korbowej są dostosowane tylko do np. 300 mbar. Oznacza to konieczność rozprężania azotu nim zacznie się go sprężać przez doprężacz. Jest to strata energii elektrycznej zużytej na sprężenie powietrza niezbędnego do wytworzenia azotu. Czasami jednak w pewnych przypadkach jest to uzasadnione i skalkulowane.

Niektóre konstrukcje doprężaczy akceptują ciśnienie azotu na wlocie z zakresu 5-11 bar, a ich wydajność zależy właśnie od ciśnienia zasilania, a ciśnienie docelowe może być w zakresie 90 – 350 bar. Są też konstrukcje doprężaczy z ciśnieniem zasilania 3,5-16 bar i ciśnieniem docelowym 120 – 350 bar.

Jest jeszcze kilka doprężaczy dla innych wartości ciśnienia zasilania i ciśnienia docelowego azotu. Dlatego warto skontaktować się ze mną, by porozmawiać i dobrać odpowiednią konstrukcję. Ceny netto doprężacza dla podanego przykładu zawierają się w przedziale 15.000 EUR – 25.000 EUR. Konkretna wartość zależy od konstrukcji, parametrów roboczych, wyposażenia i systemu sterowania wydajnością.

Zbiornik buforowy azotu

Jeżeli w instalacji wytwarzania azotu występuje doprężacz to w efekcie otrzymasz azot o wysokim ciśnieniu i taki azot należy bezpiecznie zmagazynować.

Mogą to być butle wysokociśnieniowe o pojemności wodnej 40, 50 litrów albo 80 litrów. Ich ilość zależeć będzie od potrzeb aplikacji. Należy przeliczyć całkowita pojemność, by system był dostosowany do zmiennego zapotrzebowania na azot, albo zapewnił azot np. podczas przerwy w produkcji azotu (serwis sprężarki lub osuszacza).

Są rozwiązania z jedną lub dwoma butlami. Występują też wiązki nawet 16 butli o całkowitej pojemności wodnej 800 litrów i polu podstawy 101 x 101 cm.

Wytwornica azotu do lasera

Z powyższej porady już wiesz, że to nie tylko samą wytwornicę azotu potrzebujesz do cięcia laserowego, ale cały system. Każdy z elementów tego systemu należy odpowiednio dobrać do siebie, ale też i do warunków eksploatacji oraz Twojego zapotrzebowania.

W zależności od przyjętych rozwiązań system wytwarzania wysokociśnieniowego azotu do lasera o wydajności 25 Nm3/h będzie kosztować od 75.000 EUR do 100.000 EUR.

Może trochę mniej, jeżeli masz sprężarkę z systemem uzdatniania sprężonego powietrza, która nie jest obciążona non-stop. Wtedy można byłoby wykorzystać ją do nocnej produkcji azotu gromadzonego w większej ilości butli wysokociśnieniowych.

W tym konkretnym przypadku wskaźnik zwrotu z inwestycji ROI wynosi ok. 2,5-3,5 lat gdybyś musiał zainwestować w cały system. Gdybyśmy wykorzystali wolne moce Twojej sprężarki, byłoby to już poniżej 2 lat.

Jak zwykle diabeł tkwi w szczegółach i bez rozmowy o Twoim wykorzystaniu azotu trudno będzie szczegółowo wycenić system wytwornicy azotu do lasera.

Skontaktuj się ze mną i porozmawiajmy.