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通过偶尔使用高压,高流量氮气来实现效率

发布时间:2020/01/09 10:46

通过偶尔使用高压,高流量氮气来实现效率

选择适合您的激光器的经济模式

发布于:2019年1月9日

发布人:江苏科茂自动化有限公司

关于:激光切割

氮气
制造商可以从五个选项中进行选择,提供氮气的方式。
 

当您接触到新的4或5千瓦激光时,期望将其打开并开始撕下干净的零件。但是,在迅速而疯狂地工作并以高负担率结束工作之前,请考虑一下满足激光器氮需求的影响。

大多数激光加工的工作都可以用空气或氧气进行处理。但是,零星的不锈钢或铝工作给试图管理氮气辅助气体存量和性能的激光监控器带来了问题。当激光器要求压力和流量为375至425磅/平方英寸(PSI)和2200至3,800立方英尺/小时(CFH)时,这方法变得困难。

存在几种供应模式,但随之而来的选择有可能使您的业务承受间接成本而难以竞争。最好的方法是使用每个选项的性能和价值制定与每个月的氮使用量相吻合的增长策略。这需要了解模式资产管理,以最大程度地提高收益,同时最大程度地减少您的车间和天然气分销商的负面影响。

很高的期望

交付新激光器的第二天,技术人员到达安装地点。您打电话给气体分配器提供几瓶高纯度谐振器气体和一罐液态氧,他说:没问题。

挂断电话之前,您需要一个氮气瓶,以1,600 CFH的压力提供268 PSI的压力。您需要澄清这是喷嘴处的要求。通常,这意味着在激光器的背面额外增加75至100 PSI。电话的另一端的响应是静默的,因为分配者正在考虑使用高压支架或歧管液体瓶。通过添加初始每月使用量为30,000立方英尺来打破沉默。

可能的解决方案

现在,思考过程开始了。正如图1所示,有五个可能的解决方案。

高压散装罐和带增压器的散装罐。快速比较图2中的财务数据,就无需使用高压散装储罐和为此应用提供升压选项的散装储罐。当每月消耗量超过80,000立方米时,氮气批量输送选项在经济上变得可行。ft。高于95,400美元的资本成本迫使分销商要收取1,262美元至1,394美元的设施费,并且至少要签订5至7年的天然气合同。散装储罐安装的额外前期费用将涉及混凝土垫板,管道系统,电气服务,通信链路和围栏,这些围栏可能会将$ 12,000推高至$ 18,000。

高压通讯座。最初,使用高压支架来满足启动氮气的需求可能是合适的。托架的安装时间和成本较低,因为它不需要外部蒸发器即可满足流量要求。值得注意的是,由于压缩气体协会(CGA)压盖连接通孔的尺寸仅为0.187英寸±0.060英寸,因此将托架限制在约1,600-CFH的输送量。因此,应用程序可能需要两个或多个歧管更多的摇篮。

歧管液体罐。并非每个低温系统都能满足连续氮的需求。重要的是要了解低温容器可以提供液相或气相的氮气。但是,当流量超过容器的气体蒸发能力时,与高压气瓶不同,低温容器需要外部蒸发器。图3显示了典型的低温容器的管道图。

氮气作为气相存在于容器内液体上方。两相之间的过渡区域称为饱和线或饱和区。在填充容器时,气相的压力高于底部的液体。随着容器吸收热量,从顶部到底部的液相温度梯度开始均衡。换句话说,随着时间的流逝,液体在与气相相同的压力下变得饱和。
氮气压力表
快速查看成本可以帮助制造商确定哪种氮气辅助气体输送选项最有意义。

液体饱和度在容器的铜线圈压力构建和气体蒸气回路的性能中起着重要作用。随着饱和时间的增加,容器底部的液体温度升高,并且铜线圈蒸发液体所需的能量更少。

打开蓄压阀后,液体从容器底部抽出,转化为蒸气,然后倒入顶部空间。反过来,这会产生压力,以容器自身的气体蒸气回路(气体使用阀)的两倍速度将液体从液体使用阀中推入外部蒸发器。从液体使用阀中抽出液体时,不使用容器的节能回路。随着液体上方的顶部空间增加,这种动态过程变得更加困难。通常,建立压力回路的蒸发能力是确定容器液体输送能力的限制因素。

微型气缸。从功能上讲,液压缸和微型容器之间的主要区别在于存储容量。微型卡车的容器由运送卡车在现场用低温泵填充,只有当顶压被释放(吹掉)至低于200 PSI或达到30至50 PSI的压差时,才能够将液体推入容器。根据辅助气体的工作压力,蒸气损失可能高达剩余成分的14%至22%。

无论哪种情况,都可以通过增加压力建立回路来提高低温钢瓶的性能。通常,容量为1,500升或更高的微型散装气瓶包含一个外部增压建筑物气化器,每艘船的总成本为28,000至39,000美元。作为所示图2,这导致设施费$ 400到$ 650范围内只设置对物业的容器。

选择成本效益

图4为您和分销商说明了一种较低的资本成本选择。这是通过将多个DOT气缸连接到供应歧管并增加每个容器的压力建立回路来实现的。这是通过调节从另一个气瓶到排气歧管的压力来实现的,排气歧管连接每个供气气瓶的排气使用阀。这种设置可确保每个气缸一致地提供高达单独可达到的四倍的流量。这也有利于平均提款,从而减少了剩余的回损。

额定功率为500-PSI的气缸通常需要2700美元。200升的容器标称存储容量仅为3,300立方米。英尺的氮气。分销商将需要购买八个气缸,资产成本为21,600美元,以支持每月30,000至40,000立方米的消耗量。英尺的气体。这意味着您商店的每月租金约为270美元。

如果使用模式要求持续供应,则分销商可以将低温供应耦合到自动切换。这将在三年内使您每月的设施费增加约60至75美元。除了增加钢瓶处理能力外,液压钢瓶还会使您的车间损失约3-4%的剩余回油损失。这可以通过具有智能控件的切换技术来部分抵消,该控件可以节省或转移多余的气缸盖压力至使用管线。

最终,氮气辅助气体生长策略必须使峰值性能与合理的资产管理相协调,以免给您的商店增加高昂的设施费用。一种有效的解决方案是,当适当的好处与您的每月使用方式相匹配时,可以通过摇篮,液压缸,微型散装和散装设备轻松地使用氮气。
氮气

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