宝安SMT专用PSA高纯度氮气设备氮气机组

SMT专用PSA氮气设备 在使用中的成本和投资金额
近几年来，随着无铅化的呼声越来越高，以及惰性氮气焊接在提高产品的质量上受到人们的青睐。虽然，选购氮气氛需要花费一定的资金，但比起环保要求以及因焊缺陷带来的返修成本要低得多。为此，惰性氮气氛在SMT的焊接中的作用越来越受到人们的重视，并将逐渐被人们接受和推广应用。不过，氮气的使用成本除了在很大程度上取决于流动速率、操作小时数和回焊炉的结构以及生产工艺外，氮气源的选择更为重要。

1、氮气的来源主要有两种：液态罐装氮，用制氮机产生氮气(直接从空气总提取氮气)。
　液态罐装氮(一吨的液氮相当于常温常压下780m3的有效氮气)：
　用大型制氮设备制造出气态氮气，然后经过超高压、超低温处理(通常是：500Mpa，1800C)，使它转化成液氮。我们使用(就是往炉子中输入氮气)的是气态氮。所以在用液氮前必需有一个气化的过程：减压、升温，与液氮存罐相连的几道弯曲的管道，外部结满冰，并伴随白雾直冒，这是液氮在气化过程中吸收管道周围的温度。但如果是在北方或较寒冷的地区，到了冬天，液氮气化需有其他设施辅助。除此之外，存罐中的液氮需经常补充，这也给采购和运输带来麻烦与压力。同时长期大量使用液氮，总体投资很大。

2、制氮机有两种：膜分离制氮机，PSA制氮机：
　膜分离制氮机：单位时间的产气量小(只适合配套单台炉)，可达到的氮气纯度较低(99.9％或氧含量<＝1000ppm)，并且对与此配套的空压机出口压力要求高(即压降大，甚至高达O.3~0.4Mpa)，能耗大，而且其核心部件——中空纤维膜主要依赖进口，价格高，交货周期长，设备维护麻烦。
　PSA制氮机：采用碳分子筛(Carbor Molecule Sieve)为吸附剂，利用变压吸附(Pressure Swing Adsorbtion)工艺,依据特定的流程设计，直接产生高纯氮（氮气纯度较低，99.99％～99.998%或氧含量<＝20～100ppm)充入炉子。

3、PSA法现场制氮机在SMT行业中的实际使用案例
　浙江亨特空气分离技术有限公司是一家具有多年高纯氮气制造经验的高科技制造企业。公司与德国公司进行全面合作，所有过滤器均采用品牌， 公司品牌高纯PSA制氮机，以低能耗、智能化、个性化、模块化、寿命长、售后服务及时完善等优势，特别是与同类产品相比，可至少节约20%能耗的优势，得到用户的广泛好评。　
　亨特已为国内外多家电子企业包括香港气辅、广州国光电子、佛山南达实业、深圳阳光电子、天津凯德实业、深圳富满等，提供品牌制氮机系统，并出口日本、新加坡、俄罗斯、马来西亚、朝鲜等国。
　以下举例，介绍亨特品牌制氮机系统在SMT行业中的实际应用：
　选用现场PSA制氮机首先要考虑的是用气量和氮气纯度：
　l、单位时间的耗气量(通常以每小时多少立方米计算)：不同品牌、不同型号的炉子耗气量不同，输入PCB的尺寸不同耗气量也不同，链条转动的速度不同耗气量也不一样，所以确切的耗气量要以现场实验为依据，富士康集团每台炉子的氮气使用量为 20m3/h
　2、氮气的纯度(多少个九，或氧含量的ppm值)；先确定炉子中的氮气纯度，再确定制氮机出口纯度。氧化反应的充要条件是氧分子的存在，同样条件下氧含量越高，氧化反应越激烈；反之氧含量越低，氧化反应越微弱。当然氮气纯度越高越好，但应考虑投资成本与产品的不良率和返工量的平衡。目前大多数的电子厂商都选择：99.99％或氧含量l00ppm，也有选择：99.9％或氧含量1000ppm，少数选择：99.999％或氧含量10ppm。所以确切的纯度应根据产品的档次、允许的不良率、公司政策、产品对浸润性的要求等因素决定。确定了炉子中的氮气纯度后，再确定制氮机出口纯度；通常制氮机不与SMT生产线一起放在车间里，而是放在屋顶，或车间外，通过管道输入炉子，之间有很多个连接口，很有可能造成氮气纯度下降，所以制氮机的出口纯度也要有余額。富士康集团使用的纯度为99.99%制氮机，出口氧含量<＝100ppm。
　 　下面以一套纯度为99.99%，产气量为20m3/Hr 的氮气发生机用于一条SMT生产线，作出简要经济性分析与比较如下：
　1、液氮使用成本
　市场上的液氮约为1200元/吨，一吨液氮可气化成纯度为99.99%，780m3的气态氮，所以购买1m3的氮气价格是1.4元。如果加上液氮储罐的租金、汽化器的购置费、每年人工的费用等，使用1m3氮气的成本接近1.7元。
　2、PSA制氮机的使用成本
　现场PSA制氮机的使用成本主要是电能的消耗，电能的消耗主要来自以下几个方面：
　空压机：空压机的额定功率为22kw（已考虑余量）,因为在系统选型时就考虑到空压机的卸载和适当的压缩空气余量，所以空压机的实际消耗功率约为额定功率的80%左右，即为：17.6kw左右。电费按0.6元计算，一年的平均运行时间为8000小时，每年电费总计为17.6×8000×0.6=84480元。
　冷冻干燥机：冷冻干燥机的额定功率为1kw.。冷干机的电费总计为 1×8000×0.6=4800元。
　制氮机：制氮机的原料是压缩空气，而制氮机本身基本不耗电，其主要是仪表用电，额定功率大约为0.4kw。
　每年电费总计0.4×8000×0.6=1920元。
　人工费：因设备无须专人职守，所以该套制气设备在计算运行成本时,可忽略不计。
　设备折旧费：设备投资按20万元计算，每年折旧2万元。
　单位立方氮气成本为(8.5+0.48+0.2+2)÷(20×8000)=0.7元
　两种用氮方式每年差价为20×8000×（1.7-0.7）=16万元
　所以PSA制氮机投资回收期仅为10个月。（即16÷20*12=9.6）
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