氮氣與氧氣在金屬焊接中的應(yīng)用
不活潑氣體是用于保護焊接時形成的金屬熔池和熔滴的。熔池里的金屬在高溫下會與空
氣產(chǎn)生反應(yīng),形成氣孔、夾雜等缺陷,影響焊縫的品質(zhì)。氮氣、二氧化碳等氣體形成氣
體隔離層,防止了熔池氧化。
在波峰焊或回流焊中使用氮氣
在創(chuàng)新的氣體分離余熱概念的幫助下,氮氣生產(chǎn)成為一個脫碳系統(tǒng),同時保護環(huán)境和你的錢包。內(nèi)部發(fā)電也是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一部分,它留下的二氧化碳排放大大降低。
氮氣(N2)被用于電子產(chǎn)品的生產(chǎn),因為它能創(chuàng)造一種保護性的氣氛,防止焊接過程中的氧化,從而確保最佳的產(chǎn)品質(zhì)量。由于希特公司的最新技術(shù)創(chuàng)新,現(xiàn)場生成的N2提供了使生產(chǎn)更加環(huán)保的可能性。N2的自我生成也將是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一部分,因為它比LIN(液氮)供應(yīng)留下的二氧化碳排放低得多。
盈利能力和生產(chǎn)力是每個公司的首要目標(biāo)。因此,公司一直在尋找降低成本的方法,以提高其競爭力。同時,在環(huán)境保護和脫碳方面的法律要求也在增加,這通常與成本增加有關(guān)。但是,乍一看像是相互競爭的目標(biāo),在實踐中卻變成了一個雙贏的局面,企業(yè)從中獲得了雙重利益。
對無鉛焊接的要求
氮氣在選擇性焊接、波峰焊或回流焊過程中被特別使用。惰性氣體替換了系統(tǒng)中的氧氣,并防止氧化,以實現(xiàn)電子組件的高質(zhì)量焊接連接。通過形成渣滓和晶須的污染以及相應(yīng)的后續(xù)損害(如短路)被有效地避免,并且減少了焊料和助焊劑的消耗。此外,根據(jù)歐盟的RoHS(有害物質(zhì)限制)指令,使用氮氣是焊接無鉛焊料的先決條件。
這方面所需的氮氣可以在現(xiàn)場以環(huán)保的方式生產(chǎn)。一個N2發(fā)生器使用PSA技術(shù)從環(huán)境空氣中吸附所需數(shù)量和質(zhì)量的氮氣。使用的壓縮空氣是由壓縮機產(chǎn)生的。這里的缺點是:提供的大部分電能被壓縮機轉(zhuǎn)化為熱能,并在沒有任何影響的情況下蒸發(fā)掉。解決方案將是一個創(chuàng)新的氣體發(fā)電余熱概念,它降低了電力需求,同時使產(chǎn)生的熱能可以使用。
氫氣和熱回收節(jié)省能源
氮氣的生產(chǎn)需要不同數(shù)量的壓縮空氣。傳統(tǒng)的系統(tǒng)需要12到14的壓縮空氣系數(shù),而新型的PSA系統(tǒng)每立方米(N2)只需要消耗6.7 - 7.0立方米的壓縮空氣。在NKat氫氣催化劑的幫助下,所需的壓縮空氣量大大減少。在兩階段工藝中,"原始 "氮氣的純度為99.9%,然后在氫氣的幫助下,在第二步產(chǎn)生純度為99.999 - 99.9999%的氮氣。通過這種方式,可以在大幅減少壓縮空氣需求(壓縮空氣系數(shù)為3.0)的情況下生產(chǎn)大量的高純度氮氣,從而可以節(jié)省傳統(tǒng)PSA技術(shù)所需電力的70%。
此外,空氣壓縮機的廢熱可以被回收,以改善自我發(fā)電的能量平衡。使用熱回收技術(shù)(WRG),廢熱被用作暖風(fēng)或熱水,以加熱房間和工藝。通過使用余熱,通??梢蕴娲凸?jié)省化石燃料。氫氣和熱回收可以節(jié)省能源
氮氣的生產(chǎn)需要不同數(shù)量的壓縮空氣。傳統(tǒng)的系統(tǒng)需要12到14的壓縮空氣系數(shù)(DLF),而新型的PSA系統(tǒng)只需要消耗6.7 - 7.0 m3 DL / m3 (N2)。在NKat氫氣催化劑的幫助下,所需的壓縮空氣量大大減少。在兩階段工藝中,"原始 "氮氣的純度為99.9%,然后在氫氣的幫助下,在第二步產(chǎn)生純度為99.999 - 99.9999%的氮氣。通過這種方式,可以在大幅減少壓縮空氣需求(壓縮空氣系數(shù)為3.0)的情況下生產(chǎn)大量的高純度氮氣,從而可以節(jié)省傳統(tǒng)PSA技術(shù)所需電力的70%。
此外,空氣壓縮機的廢熱可以被回收,以改善自發(fā)電的能量平衡。利用熱回收技術(shù),廢熱被用作暖風(fēng)或熱水來加熱房間和工藝。通過使用余熱,通??梢蕴娲凸?jié)省化石燃料。
可持續(xù)的行動
法律準(zhǔn)則鼓勵向更多的可持續(xù)性轉(zhuǎn)變。公司越來越多地遵循歐盟的ESG準(zhǔn)則,該準(zhǔn)則要求在生態(tài)、社會和法律(治理)領(lǐng)域采取可持續(xù)行動。聯(lián)邦政府的國家氣候保護法規(guī)定,到2030年溫室氣體排放量要減少55%。此外,到2050年要實現(xiàn)溫室氣體的中立化。投資于資源節(jié)約型和環(huán)境友好型技術(shù),以減少工業(yè)流程的二氧化碳排放(去碳化)和保護氣候,正成為企業(yè)長期成功的一個重要因素。為了實現(xiàn)這些目標(biāo),歐洲各地政府正在制定經(jīng)濟激勵措施。聯(lián)邦經(jīng)濟和出口管制辦公室(BAFA)通過促進經(jīng)濟中的能源效率和來自可再生能源的工藝熱能(EEW)來支持企業(yè)。其基礎(chǔ)是通過投資實現(xiàn)的二氧化碳減排。為此,節(jié)能系統(tǒng)的能源消耗與 "常規(guī) "氮氣發(fā)電系統(tǒng)進行比較。
一個例子顯示了資金和節(jié)能潛力。
一家電子公司每小時生產(chǎn)例如100立方米純度為5.0的氮氣,每年消耗527,200KWh的電力(例如IMT PNC 9700制氮機不含NKat,壓縮空氣需求659立方米/小時,283tCO2/a)。另一方面,使用統(tǒng)包系統(tǒng)(IMT PN KomPact 100包括NKat氫氣催化劑,壓縮空氣量300m3/h,129tCO2/a),每年僅消耗24萬千瓦時的電力。由此產(chǎn)生的二氧化碳節(jié)約量為每年154噸,資金來源為一次性補助,最高可達107800歐元(根據(jù)公司的規(guī)模,每節(jié)約一噸二氧化碳可獲得500-700歐元),這些補助是以不可償還的方式支付的。該公司還將其持續(xù)的能源成本降低了55%,每年永久性地節(jié)省6.3萬歐元。通過使用額外的熱回收技術(shù),也可以減少供熱成本。在這種情況下,這些節(jié)省的費用每年又達到18,400歐元,因此,總共實現(xiàn)了81,400歐元的經(jīng)濟成本減少 - 每年。
工業(yè)流程的脫碳導(dǎo)致成本節(jié)約
用于生產(chǎn)高純度氮氣的兩階段工藝的開發(fā),為工業(yè)生產(chǎn)中氮氣供應(yīng)的去碳化做出了重大貢獻。如果壓縮空氣生產(chǎn)的廢熱也得到利用,就可以籌集到六位數(shù)的資金,這就使人們更容易轉(zhuǎn)向具有低碳排放的產(chǎn)品。
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