كيف يمكن إجراء-مقارنة تكلفة دورة الحياة بين سخان PFA ذو الجدار-السميك (3 مم) والجدار الرفيع-(1 مم) للحصول على خدمة حمض جلخ لمدة 10 سنوات؟
ترك رسالة
إن اختيار سخان PFA ذو الجدران السميكة-(3 مم) مقابل السخان-الرفيع (1 مم) لمهمة الأحماض الكاشطة يحتاج إلى دراسة تكلفة دورة الحياة (LCC) على مدار عمر الخدمة المتوقع (10 سنوات). يتميز السخان ذو الجدران الرقيقة- بتكلفة أولية أقل وانتقال أكبر للحرارة (انخفاض أقل في درجة الحرارة عبر الجدار)، ولكن عمره أقصر بسبب التآكل والاختراق. تعتبر السخانات ذات الجدران السميكة- غالية الثمن عند شرائها كما أنها أقل نقلًا للحرارة (تتطلب حجمًا أكبر أو كثافة وات أعلى) ولكنها تبقى لفترة أطول. بالنسبة لخدمة حمض جلخ نموذجي (20% حمض الهيدروكلوريك مع 1% رمل سيليكا، 90 درجة، تدفق 2 م/ث) فإن سخان PFA 1 مم يستمر لمدة 0.5-1 سنة؛ سخان 3 مم يدوم لمدة 4-6 سنوات. خلال العمر الافتراضي الذي يبلغ 10-سنوات، يحتاج السخان ذو الجدران الرقيقة إلى 10-20 عملية استبدال، بينما يحتاج السخان ذو الجدران السميكة إلى 2-3 عمليات استبدال فقط. يكون السخان ذو الجدران السميكة أكبر حجمًا وله تكلفة بدء أكبر، ولكن إجمالي تكلفة الإنتاج أقل بنسبة 40-60٪. يتم قياس المفاضلة باستخدام طريقة المقارنة LCC الموصوفة فيما بعد.
نموذج تكلفة دورة الحياة
إجمالي LCC=التكلفة الأولية + تكلفة الاستبدال + تكلفة الطاقة + تكلفة وقت التوقف عن العمل + تكلفة التخلص.
لسخان بقدرة 6 كيلو واط (نموذجي لخزان سعة 2000 لتر):
المعلمة رفيع-جدار (1 مم) سميك-جدار (3 مم) ملاحظات
السخان 400 دولار 1 دولار،200 3× أكثر للجدران السميكة
تكلفة التركيب (لكل واحدة) 150 دولارًا أمريكيًا و150 دولارًا أمريكيًا للعمالة والتجهيزات
العمر المتوقع (بالسنوات) 0.75 5 بناءً على معدل التآكل 0.8 ملم/سنة (رمل السيليكا)
الاستبدالات على مدار 10 سنوات 13 2 10/0.75=13.3; 10/5=2 إجمالي السخان + تكلفة التركيب 400+13×(400+13×(400+150)=150)=400 + 7,150=7,150=7,550 1,{{14} }×(1,200+2×(1,200+150)=150)=1,200 + 2,700=2,700=3,900 الجدران السميكة-توفر 3650 دولارًا
كفاءة الطاقة 85% 95% جدار أكثر سمكًا يعني فقدان أعلى للحرارة
تكلفة الطاقة السنوية (عند 0.10 دولار أمريكي/كيلوواط ساعة، 8000 ساعة/عام، 6 كيلوواط) 6 كيلوواط × 8000 × 0.10×(1/0.95)=5،053 6 كيلوواط × 8000 × 0.10×(1/0.85)=5,647سميكة-مسورة 594 دولارًا إضافيًا سنويًا
تكلفة الطاقة لمدة 10-سنوات 50,530 دولارًا أمريكيًا 56,470 دولارًا أمريكيًا توفر الجدران الرقيقة 5,940 دولارًا أمريكيًا
تكلفة وقت التوقف عن العمل لكل استبدال (8 ساعات @ 500 دولار/الساعة) 4000 دولار/حدث 4000 دولار/حدث فقدان الناتج
إجمالي تكلفة التوقف على مدى 10 سنوات13 × 4،000=4،000=52،000 2 × 4،000=4،000=8،000 توفر الجدران السميكة 44000 دولار أمريكي
تكلفة التخلص (لكل واحدة) 50 دولارًا أمريكيًا و50 دولارًا ثانويًا
إجمالي عمر الدورة-تكلفة الدورة (10 سنوات) 7,550+7,550+50,530 + 52,000=52,000=110,080 3,900+3,900+56,470 + 8,000=8,000=68,370 سميك-يوفر 41,710 دولارًا أمريكيًا (38%)
تحليل الحساسية
تعتمد مقارنة LCC على الافتراضات. تختلف كل معلمة :
الميزة المتغيرة للمزايا ذات الجدران الرفيعة-السميكة-نقطة التعادل
نسبة عمر السخان (سميك/رفيع) - يفوز السُمك إذا كانت نسبة العمر > 2.5× يفوز السُمك عند 3× الحياة
Energy cost ($/kWh) Thin wins if energy >0.30 دولار/كيلووات ساعة سميكة تفوز إذا كانت الطاقة التي تقل عن 0.15 دولار/كيلووات ساعة لا تزال تربح عند 20 سنتًا/كيلووات ساعة
Downtime cost ($/hr) - Thick wins if downtime >100 دولار في الساعة بسعر 50 دولارًا في الساعة قد يكون ذلك أمرًا تنافسيًا
الكشط (معدل التآكل) - السُمك يفوز أكثر مع الكشط، يمكن أن يفوز النحيف عند كشط منخفض (5 سنوات من 1 مم)
سعر الفائدة (الخصم) – المكاسب الكبيرة (التكاليف المؤجلة)الخصومات الكبيرة (المدخرات المستقبلية)
عندما تكون الجدران الرقيقة-أفضل
يمكن للسخانات ذات الجدران الرقيقة-(1 مم) تحقيق انخفاض LCC عندما:
تآكل منخفض (بدون جزيئات، حمض نظيف) عمر 1 مم=3 إلى 5 سنوات، سمك=8 إلى 10 سنوات. نسبة الحياة منخفضة أكثر وتوفير الطاقة لدى النحافة أكثر أهمية
Very high energy cost (>0.30 دولار/كيلوواط ساعة) تضاف عقوبة الكفاءة البالغة 10% للجدار السميك.
انخفاض تكلفة التوقف (<$100/hr ) production loss cheap, frequent replacements less uncomfortable.
قصر عمر المشروع (<3 years): High initial cost of thicks may not be recouped.
قيود المساحة: الجدار السميك يعني وجود سخان أكبر (نفس الطاقة تتطلب مساحة أكبر) وهو ما قد لا يتناسب.
توصيات عملية لواجب الأحماض الكاشطة
For abrasive acid service with particle hardness >5 موس (السيليكا، الألومينا) يهيمن على حياة التآكل. تعتبر التكلفة الأولية وعقوبات الطاقة أعلى ولكن تكلفة دورة الحياة-على مدى 10 سنوات أقل بنسبة 30-50% بالنسبة لسخان PFA ذو الجدران السميكة-(3 مم) مقارنةً بالسخان ذي الجدران الرقيقة (1 مم)، ويرجع ذلك أساسًا إلى انخفاض وقت التوقف عن العمل لعمليات الاستبدال. تنمو فائدة LCC مع:
Cost of downtime (>200 دولار/ساعة)
Longer project duration (>5 سنوات)
مزيد من الكشط (عمر جداري أقصر-رفيعًا)
تحديد جدار 3 مم لأي خدمة حمض جلخ عندما يعمل الخزان أكثر من 4000 ساعة / سنة. بالنسبة للتآكل المنخفض- أو الخدمة المتقطعة، قد يكون الجدار الذي يبلغ سمكه 2- ملم هو الأمثل. استخدم الجدول أعلاه لإنشاء شركة LCC الخاصة بك، مع إدراج التكاليف الخاصة بك. 800 جنيه إسترليني مقدمًا مقابل 3 مم سخان 800 جنيهًا إسترلينيًا مقدمًا مقابل 3 مم سخان يوفر 40،000+ على مدى 10 سنوات. هذه ليست مقايضة، هذا استثمار.
الخلاصة: الفائزون في-رسومات الأحماض الكاشطة ذات الجدران السميكة
يتميز سخان PFA الجداري مقاس 3- ملم بتكلفة دورة عمر- أقل بكثير من سخان الحائط مقاس 1- ملم في استخدام الأحماض الكاشطة على مدار 10 سنوات. تبلغ تكلفة السخان ذو الجدران السميكة 3 مرات أكثر في البداية، كما أنه أقل كفاءة في استخدام الطاقة بنسبة 10%، ولكن عمره الأطول بمقدار 5 إلى 10 مرات يوفر عشرات الآلاف من الدولارات من نفقات الاستبدال ووقت التوقف عن العمل. يتم تحديد الجدران السميكة لجميع التطبيقات ذات معدلات التآكل > 0.2 مم/سنة. استخدم النموذج المذكور أعلاه لتشغيل LCC الخاص بك. الأرقام لا تكذب: سميكة توفر لك المال والوقت والصداع. الجدران الرقيقة لا تتحمل الأحماض الموجودة في المواد الكاشطة. كبيرة وطويلة ورخيصة.
