Skriveni trošak vanjskih izmjenjivača topline
Konvencionalni vanjski izmjenjivač topline-ljuska-i-cijev, ploča-i-okvir ili spirala-zahtijeva dva otvora spremnika: izlaz procesne tekućine u izmjenjivač i povratni ulaz iz izmjenjivača. Svaki prodor je mlaznica s prirubnicom zavarena ili pričvršćena na stjenke spremnika. Za svaki je potreban blok ventil, cjevovod do i od izmjenjivača, cirkulacijska crpka, usisni i ispusni cjevovod crpke i konstrukcijski oslonci za sve gore navedeno.
Ove komponente nisu besplatne. Oni predstavljaju značajan dio ukupnih instaliranih troškova sustava grijanja-koji često premašuju troškove samog izmjenjivača topline. PTFE izmjenjivač topline u -spremniku, uronjen izravno u procesnu tekućinu, eliminira proboje spremnika, vanjske cijevi, cirkulacijsku pumpu i njihove povezane strukturne potpore. Instalirane uštede mogu biti znatne.
Analiza troškova
Usporedba sustava grijanja od 50 kW za procesni spremnik od 10.000- litara ilustrira razliku u cijeni. Opcija A koristi vanjski izmjenjivač topline-i cijevi od titana s cirkulacijskom pumpom i cjevovodom za međusobno povezivanje. Opcija B koristi PTFE uronjenu rešetku ugrađenu izravno u spremnik.
| Troškovni element | Vanjska školjka-i-cijev (titan) | U-spremniku PTFE rešetka |
|---|---|---|
| Oprema za izmjenjivač topline | $18,000 | $9,500 |
| Proboji spremnika (2 × DN80 prirubničke mlaznice) | 3200 USD (materijali + zavarivanje + NDE) | $0 |
| Blok ventili (2) | $1,800 | $0 |
| Cirkulacijska pumpa (uključujući motor i osnovnu ploču) | $6,500 | $0 |
| Usisni/ispusni cjevovod pumpe (ukupno 10 m) | $4,200 | $0 |
| Cijevni nosači i konstrukcijski čelik | $2,500 | $0 |
| Izolacija (vanjski cjevovod i izmjenjivač) | $1,500 | $0 |
| Električno napajanje motora pumpe | $2,000 | $0 |
| Instalaterski rad (montaža cijevi, zavarivanje, elektrika) | $9,000 | $2,500 |
| Puštanje u pogon (ispiranje, ispitivanje tlaka, kontrole) | $2,500 | $800 |
| Ukupni instalirani trošak | $51,200 | $12,800 |
Stalne uštede energije pumpe
Cirkulacijska pumpa za vanjski izmjenjivač kontinuirano troši električnu energiju tijekom rada. Motor pumpe od 3 kW koji radi 6000 sati godišnje troši 18000 kWh. Pri industrijskoj cijeni električne energije od 0,08 USD/kWh, godišnji trošak energije crpke iznosi 1440 USD.
PTFE izmjenjivač u -spremniku ne zahtijeva cirkulacijsku pumpu. Postojeća agitacija spremnika-prskanje zraka, mehanička mješalica ili prirodna konvekcija-omogućuje kretanje tekućine za prijenos topline. Godišnja ušteda energije od 1440 USD je stalna i ponavljajuća. Tijekom 15-godišnjeg životnog vijeka PTFE izmjenjivača, kumulativna ušteda energije pumpe iznosi ukupno 21.600 USD - više od instalirane cijene samog PTFE izmjenjivača.
Troškovi održavanja pumpe-zamjena brtvi, podmazivanje ležajeva, trošenje impelera-također su eliminirani. Godišnji proračun za održavanje crpke od 800 USD dodaje dodatnih 12 000 USD tijekom 15-godišnjeg vijeka trajanja.
Prednost prostora i rasporeda
Vanjski izmjenjivač topline i njegova pumpa zauzimaju prostor na podu uz spremnik-obično 4-6 m² uključujući pristupne prostore. U prenatrpanim kemijskim postrojenjima ovaj prostor možda neće biti dostupan bez premještanja druge opreme. PTFE izmjenjivač u spremniku ne zauzima prostor na podu. Koristi volumen unutar spremnika koji je već dodijeljen procesu.
Uklanjanje cirkulacijske pumpe također uklanja izvor buke, potencijalnu točku curenja (brtva pumpe) i zahtjev za pristupom za održavanje. Pojednostavljeni sustav ima manje komponenti koje se kvare, manje rezervnih dijelova na zalihama i manje postupaka održavanja koje treba dokumentirati.
Sažetak
PTFE izmjenjivač topline u-spremniku eliminira potrebu za prodorima spremnika, vanjskim cjevovodima, cirkulacijskom pumpom i strukturalnim potporama potrebnim za vanjski izmjenjivač-i-cijevi. Ukupna ušteda instaliranih troškova za sustav od 50 kW iznosi približno 38.400 USD-što je smanjenje od 75% u usporedbi s vanjskim sustavom od titana. Dodatne stalne uštede od eliminirane energije pumpe i održavanja iznose ukupno 36 USD000+ tijekom 15-godišnjeg vijeka trajanja opreme. Za primjene gdje je moguće uranjanje u spremnik, PTFE pristup u spremniku pruža vrhunsku ekonomičnost.
Inženjerska podrška za-usporedbu troškova unutarnjeg i vanjskog izmjenjivača topline dostupna je nakon podnošenja dimenzija spremnika, toplinskog opterećenja, svojstava procesne tekućine i dostupnog unutarnjeg volumena spremnika.
