Кислородная станция

Собираем кислородные станции на базе винтовых компрессоров Cross Air и генераторов кислорода Enger. Производительность от 20 до 1670 л/мин кислорода, концентрация 93-95%, применение в рыбоводстве, сварке и резке металла, водоочистке, медицинских учреждениях, стекловарении. В нашем каталоге 161 позиция компрессоров мощностью 5.5-250 кВт, давлением 8-25 бар, производительностью 500-42 000 л/мин. Под заказ поставляется весь модельный ряд завода Cross Air. Генераторов Enger в каталоге 12 позиций.

Свой кислород выгоднее баллонов при месячном расходе от нескольких кубометров в сутки и непрерывном режиме работы. Точка окупаемости считается по стоимости баллонов в вашем регионе, тарифу на электроэнергию и режиму потребления. Станция при непрерывной работе окупается за 1-2 года. Расчёт срока окупаемости требует данных: текущий расход баллонов в месяц (или производительность по техпроцессу), отрасль применения, режим работы, ваш тариф на электроэнергию и стоимость баллона в регионе.

Для площадок без электросети 380 В или с недостаточной установленной мощностью собираем дизельные кислородные станции. Станция работает от дизель-генератора: генератор питает компрессор, компрессор питает генератор кислорода. В каталоге Cross Air есть дизельные винтовые компрессоры, на их базе строится автономное решение. Расход топлива считается по мощности компрессора и режиму работы: дизель-генератор потребляет примерно 0.25-0.35 л дизеля на 1 кВт-ч выработанной электроэнергии.

Предел чистоты 93-95%: поведение аргона при адсорбционном разделении

Адсорбционная станция PSA разделяет воздух на цеолите. В воздухе около 21% кислорода, около 78% азота и около 1% аргона. Азот адсорбируется на цеолите и остаётся в колонне, кислород проходит через слой адсорбента и выходит в продуктовый тракт. Аргон имеет близкий к кислороду размер молекулы и слабо адсорбируется цеолитом, поэтому проходит через слой вместе с кислородом и попадает в продукт.

Поэтому продукт на выходе адсорбционного генератора - это не чистый кислород, а смесь кислорода с аргоном, концентрация кислорода 93-95%. Это свойство технологии PSA, а не недостаток конкретной установки. Все адсорбционные генераторы дают такую чистоту, повысить её этим методом нельзя. Для медицинских, пищевых и большинства технологических применений концентрация 93-95% достаточна и экономически оправданна.

Если технологический процесс требует концентрацию кислорода 99% и выше - адсорбционная станция не подходит, нужна криогенная ректификация. Об этом следующий блок.

Когда нужна чистота выше 95%: криогенная ректификация вместо PSA

Концентрация кислорода 99% и выше достигается криогенной ректификацией. Воздух сжимается, охлаждается до сжижения, разделяется на компоненты по температуре кипения. Азот кипит при -196°C, кислород при -183°C, разделение происходит в ректификационной колонне за счёт разницы температур кипения, аргон между ними. Ректификационная колонна разделяет компоненты, на выходе получается кислород чистотой 99.5-99.9%.

Криогенная установка - это другой масштаб проекта и другие деньги. Производительность начинается от сотен кубометров в час, стоимость кратно выше адсорбционной станции. Окупается при очень большом потреблении или при необходимости жидкого кислорода. Для расходов до нескольких сотен кубометров в час и концентрации до 95% адсорбционная станция - экономически оправданное решение.

Если ваш технологический процесс требует чистоту 99% - это не наша станция. Мы честно об этом говорим и не предлагаем адсорбционную технологию там, где она не может дать нужный результат.

Требования кислородной безопасности к материалам тракта и арматуры

Обогащённая кислородом среда интенсифицирует горение, материалы и загрязнения могут самовоспламениться при контакте с кислородом под давлением. Тракт от генератора до точки потребления требует особых материалов и чистоты. Полный запрет масла в кислородном контуре: даже следы масла в обогащённой среде могут самовоспламениться. Отсюда требования к арматуре - кислородсовместимые материалы корпуса, седла, уплотнений, обезжиривание всех поверхностей перед монтажом, отсутствие масляных загрязнений в подаваемом воздухе.

Компрессоры Cross Air в нашем каталоге - маслозаполненные винтовые машины, безмасляных позиций нет. Станция строится с трактом подготовки воздуха: удаление масляного аэрозоля, паров, твёрдых частиц до класса, требуемого генератором. Состав тракта - фильтры, осушитель, угольная колонна, каталитический дожиг или другие ступени - определяется требованиями к чистоте на конкретном проекте и согласуется при расчёте.

Арматура кислородного тракта - краны, обратные клапаны, манометры - только кислородного исполнения, с сертификатами на кислородную среду. Обычная арматура для сжатого воздуха не подходит: материалы и смазка не рассчитаны на обогащённую кислородом среду.

Кислородная станция - не просто компрессор с генератором, а система с требованиями к безопасности. Состав тракта подготовки и арматура кислородного контура - один из пунктов опросного листа при расчёте станции под вашу задачу.

Собственная генерация против баллонов: расчёт точки окупаемости

Стоимость кубометра кислорода в баллоне складывается из цены газа, аренды баллона (если применимо), доставки, возврата пустых. Стоимость кубометра при собственной генерации - это амортизация станции, электроэнергия или топливо для дизельной станции, обслуживание.

Точка окупаемости зависит от месячного расхода и режима работы. Правило прикидки: при непрерывной работе собственная генерация окупается за 1-2 года. При периодическом потреблении малых объёмов баллоны могут быть выгоднее: станция требует капитальных вложений, и если она работает несколько часов в неделю, эти вложения не успевают вернуться.

Расчёт делается под конкретные данные: текущий расход баллонов в месяц или известная производительность по техпроцессу, стоимость баллона в вашем регионе, тариф на электроэнергию, режим работы. Пришлите эти данные - рассчитаем срок окупаемости и стоимость кубометра кислорода при собственной генерации.

Дизельная кислородная станция для хозяйств без трёхфазной сети 380 В

Площадки без подведённого электричества или с недостаточной установленной мощностью: удалённые рыбоводные хозяйства, объекты строительства, полевые условия. Стационарная станция на электрических компрессорах требует трёхфазную сеть 380 В и мощность по компрессору плюс запас на пусковые токи. Если такой сети нет - собираем дизельную кислородную станцию.

Дизельная кислородная станция работает от дизель-генератора: генератор питает компрессор, компрессор питает генератор кислорода. В каталоге Cross Air есть дизельные винтовые компрессоры, на их базе собирается автономная станция. Станция может размещаться на раме, в контейнере или на площадке заказчика - компоновка согласуется при расчёте.

Когда дизельное исполнение оправданно: стоимость подведения электросети превышает стоимость дизельной станции с запасом топлива, объект временный (строительство, экспедиция, сезонная работа), резервное питание на случай отключения сети. Когда электрическая станция выгоднее: есть сеть достаточной мощности, режим работы непрерывный или с частыми пусками (дизель-генератор при частых пусках вырабатывает моторесурс быстрее), тариф на электроэнергию ниже стоимости дизельного кубометра воздуха.

По характеристикам площадки (электросеть, доступная мощность, режим работы) подберём электрическое или дизельное исполнение, рассчитаем эксплуатационные затраты.

Автономный режим работы на дизель-генераторе: расход топлива и моторесурс

Расход топлива дизельной станции зависит от мощности компрессора и режима нагрузки. Дизель-генератор потребляет примерно 0.25-0.35 л дизеля на 1 кВт-ч выработанной электроэнергии при номинальной загрузке. Компрессор мощностью 30 кВт при непрерывной работе потребует генератор 40-50 кВА (с запасом на пусковые токи и нагрузку генератора кислорода), расход топлива ориентировочно 8-14 л/ч. Конкретный расход зависит от модели генератора и режима его загрузки.

Моторесурс дизель-генератора считается в моточасах. Промышленные генераторы рассчитаны на 10-30 тысяч моточасов до капитального ремонта, после чего требуется восстановление или замена двигателя. Частые пуски и остановки сокращают ресурс, непрерывная работа в номинальном режиме продлевает. При годовой наработке несколько тысяч часов моторесурс вырабатывается за несколько лет эксплуатации.

При расчёте дизельной станции учитывается не только стоимость оборудования, но и стоимость топлива, график обслуживания генератора, запас моторесурса. Если режим работы предполагает годовую наработку больше нескольких тысяч часов - стоит сравнить со стоимостью подведения электросети или аренды мощности. Пришлите режим работы - рассчитаем расход топлива и сравним электрическую и дизельную станцию по полным затратам.

Рыбоводство: непрерывная подача кислорода в бассейны холодноводной форели

Холодноводная форель (радужная, ручьевая) требует высокого содержания растворённого кислорода в воде: 7-9 мг/л. При снижении ниже 5 мг/л рыба испытывает стресс, прекращает питаться, возможен замор. Плотность посадки в бассейнах УЗВ (установок замкнутого водоснабжения) выше естественной, поэтому насыщение воды кислородом - обязательная технологическая операция.

Кислородная станция подаёт газ на диффузоры или оксигенаторы, растворяющие кислород в воде. Потребность в кислороде считается по биомассе рыбы, температуре воды и плотности посадки. Примерное правило прикидки - 0.4-0.6 кг кислорода на 1 кг прироста биомассы при температуре воды 10-15°C. Для форелевого хозяйства с приростом биомассы 10 кг/сут расчётная потребность порядка 4-6 кг кислорода в сутки, непрерывный режим. Конкретная цифра зависит от технологии УЗВ и условий содержания рыбы.

Режим работы - круглосуточный, без остановок. Падение концентрации кислорода в бассейне происходит быстро, резервирование критично. Пришлите биомассу и плотность посадки, характеристики УЗВ - рассчитаем производительность станции и состав оборудования

Заправка баллонов: генератор, ресивер низкого давления, дожимной компрессор

Состав станции для заправки баллонов отличается от станции прямой подачи. Генератор кислорода выдаёт газ давлением 8-10 бар (рабочее давление адсорбционной установки), баллон заполняется до 150 бар. Для дожатия нужен дожимной компрессор: поршневой высокого давления, рассчитанный на кислородную среду - обезжиренный, кислородсовместимые материалы.

Схема станции заправки: компрессор Cross Air на ресивере подаёт воздух на генератор Enger, генератор выдаёт кислород 93-95% давлением 8 бар, кислород накапливается в ресивере низкого давления, из ресивера дожимной компрессор подаёт газ на рампу наполнения баллонов. Ресивер низкого давления нужен, чтобы сгладить неравномерность: генератор работает непрерывно, заправка баллонов идёт периодически. Объём ресивера считается по производительности генератора и графику заправки.

Производительность станции в кубометрах в час и число баллонов за смену - разные показатели. Станция производительностью 10 м³/ч кислорода за 8-часовую смену выдаст 80 кубометров газа (приведённых к атмосферному давлению). Баллон объёмом 40 литров, заполненный до 150 бар, содержит примерно 6 м³ газа при нормальных условиях. Значит, 80 кубометров - это примерно 13-15 баллонов за смену, с учётом коэффициента сжимаемости и потерь при наполнении.

Укажите число баллонов за смену, объём баллона и давление наполнения - подберём состав оборудования: компрессор, генератор, ресивер, дожимной компрессор, рампу

Производительность станции в м³/ч и число 40-литровых баллонов за смену

Расчётный пример для заправки баллонов. Производительность генератора указывается в литрах в минуту или кубометрах в час при атмосферном давлении. Баллон объёмом 40 литров, заполненный до 150 бар, содержит примерно 6 кубометров газа (приведённых к атмосферному давлению).

Станция производительностью 100 л/мин (6 м³/ч) за 8-часовую смену выработает 48 кубометров кислорода. Этого хватит для заполнения примерно 8 баллонов объёмом 40 л.

Если заказчику нужно заполнять 20 баллонов за смену - требуемая производительность станции порядка 15-18 м³/ч. Выбор модели генератора и компрессора делается по этой цифре. Баллоны большего объёма или давления наполнения выше 150 бар потребуют соответственно большей производительности или другого дожимного компрессора.

Мобильный пост сварки и резки: пиковое потребление против базовой нагрузки

Газопламенная резка и сварка потребляют кислород неравномерно. Пиковый расход при резке толстого металла может быть в несколько раз выше среднего. Станция может рассчитываться двумя способами: на пиковую нагрузку (станция выдаёт максимальный расход, работает с переменной загрузкой) или на среднюю нагрузку плюс ресивер (станция работает непрерывно на средней производительности, пиковый забор идёт из ресивера).

Второй вариант экономичнее: меньше установленная мощность компрессора, меньше потребление электроэнергии. Объём ресивера считается по величине пикового расхода и продолжительности пика. Если пиковая нагрузка длится несколько минут, ресивер объёмом несколько сотен литров сглаживает колебания без увеличения производительности станции.

Для мобильного поста (монтаж, ремонт, строительство) может требоваться дизельное исполнение: нет привязки к стационарной сети, пост перемещается по объекту. В этом случае станция - дизельный компрессор Cross Air, генератор Enger, ресивер на раме или в контейнере. Компоновка зависит от условий транспортировки и размещения на объекте.

Аэрация сточных вод биологическим методом: расчёт потребности в кислороде

Биологическая очистка сточных вод (аэробное окисление органики активным илом) требует непрерывной подачи кислорода в аэротенки. Потребность в кислороде зависит от БПК (биологического потребления кислорода) исходных стоков, объёма аэротенка, нагрузки по органике.

Правило прикидки: на окисление 1 кг БПК требуется примерно 1-1.5 кг кислорода. Для очистных сооружений производительностью 500 м³/сут с БПК исходной воды 200 мг/л расчётная потребность порядка 100-150 кг кислорода в сутки (около 70-100 м³/сут газа, приведённого к атмосферному давлению). Конкретная цифра зависит от технологии очистки и параметров активного ила.

Кислородная станция может применяться вместо воздушных компрессоров. Подача чистого кислорода вместо воздуха интенсифицирует процесс окисления, позволяет увеличить нагрузку на аэротенк или уменьшить его объём. Расход газа при этом меньше в несколько раз: кислорода в воздухе около 21%, в продукте станции 93-95%.

Режим работы - непрерывный, круглосуточный. Пришлите БПК исходной воды и производительность очистных сооружений - рассчитаем потребность в кислороде и состав станции.

Озонирование воды из скважины для удаления железа и марганца

Вода из скважин часто содержит растворённое железо и марганец. При отстаивании они выпадают в осадок, окрашивают воду, забивают трубы и сантехнику. Озонирование окисляет железо и марганец до нерастворимых форм, которые затем задерживаются фильтром.

Озон получают из кислорода в озонаторе (коронный разряд или УФ). Для работы озонатора нужен кислород: из воздуха озонатор работает, но выход озона ниже и ресурс ниже. Из кислорода 93-95% выход озона выше в несколько раз, озонатор служит дольше.

Кислородная станция подаёт газ на озонатор, озонатор подаёт озон в воду. Потребность в кислороде зависит от производительности озонатора и дозы озона (мг/л воды). Расчёт делается по параметрам воды: содержание железа и марганца, производительность водоочистки. Режим работы зависит от графика водопотребления: может быть непрерывным (промышленная водоочистка) или периодическим (коттеджный посёлок, база отдыха).

Укажите производительность водоочистки и параметры воды (содержание железа и марганца) - рассчитаем производительность станции и состав оборудования.

Кислород для горелок стекловаренных печей малой производительности

Кислородное дутьё повышает температуру пламени, ускоряет плавление шихты, снижает выброс оксидов азота. На крупных стекольных заводах кислород поставляется цистернами (жидкий кислород с испарителем) или по кислородопроводу. Для печей малой производительности (до нескольких тонн стекломассы в сутки) собственная генерация может быть экономичнее.

Потребность в кислороде зависит от производительности печи, типа топлива, режима работы. Режим может быть непрерывным (печь работает круглосуточно несколько месяцев, пока не потребуется ремонт кладки) или периодическим (периодические плавки). Для непрерывного режима собственная станция окупается быстрее, чем при периодических плавках.

Кислород 93-95% подходит для большинства стекловаренных процессов, чистота 99% не требуется. Концентрация кислорода влияет на температуру пламени, но для малых печей разница между 93% и 99% не критична.

Пример решения

Кислородная станция для форелевого хозяйства, УЗВ биомассой 8 тонн. Станция производительностью 120 л/мин кислорода 95%, непрерывный режим работы. Компрессор Cross Air 22 кВт с частотным регулированием, генератор Enger, ресивер 500 литров. Режим круглосуточный, без остановок. Станция работает с 2024 года.

Станция заправки баллонов для медицинского применения, 12 баллонов за смену. Компрессор Cross Air 30 кВт, генератор Enger 200 л/мин, дожимной компрессор до 150 бар, рампа наполнения на 4 баллона. Время заполнения одного баллона 40 л до 150 бар - около 40 минут. Производительность смены ограничена временем дожима и числом постов на рампе.

Дизельная кислородная станция для объекта строительства без электросети. Дизельный компрессор Cross Air 37 кВт, генератор Enger 250 л/мин, ресивер 1000 литров на общей раме. Дизель-генератор 50 кВА, расход топлива около 10-14 л/ч при непрерывной работе. Станция обеспечивает два поста газопламенной резки в мобильном режиме.

Этапы работы после обращения

Заявка: оставляете контакты и краткое описание задачи - отрасль применения, примерный расход или режим потребления, характеристики площадки.

Опросный лист: высылаем перечень исходных данных для расчёта (расход кислорода в л/мин или м³/ч, требуемая концентрация, давление в точке потребления, режим работы, наличие электросети 380 В и доступная мощность, если заправка баллонов - число баллонов за смену и давление наполнения), заполняете.

Расчёт: подбираем состав оборудования (компрессор Cross Air, тракт подготовки воздуха, генератор Enger, ресивер), считаем производительность и потребление электроэнергии или расход топлива для дизельной станции.

Согласование: высылаем схему станции и спецификацию оборудования, обсуждаем детали - компоновку, способ монтажа, дополнительное оборудование.

Коммерческое предложение: формируем КП с ценами, сроками поставки, условиями оплаты.

Поставка: отгружаем оборудование после предоплаты, срок поставки указывается в КП и зависит от наличия позиций на складе.

Пусконаладка: выполняется нашими специалистами или силами заказчика, по согласованию. Если нужен выезд для пуска - согласовываем отдельно.

Сервис: гарантийное и постгарантийное обслуживание, поставка расходников (фильтроэлементы, масло для компрессора, адсорбент для генератора).

Если параметры потребления неизвестны - укажите отрасль и технологию, рассчитаем потребность в кислороде и подберём состав станции.

Частые вопросы