Tõusev Steam Bill
Pindamistehase maagaasiarve auru tootmiseks tõuseb kolme aasta jooksul 18%, samas kui tootmismaht jääb samaks. Katla efektiivsus on kontrollitud. Aurulõksud töötavad. Aurujaotustorustik on isoleeritud. Suurenenud tarbimine tuleneb protsessipaakide soojusvahetitest,{5}}täpsemalt soojusülekande efektiivsuse järkjärgulisest kadumisest, kuna metallimähised määrduvad ja korrodeeruvad.
Puhas roostevabast terasest mähis kannab paigaldamisel üle soojust üldise U-väärtusega ligikaudu 800 W/m²·K. Pärast 12 kuud töötamist on U-väärtus langenud 450 W/m²·K-ni. 24 kuu pärast 320 W/m²·K. 36 kuu pärast ei säilita spiraal peaaegu täielikult vanni temperatuuri täisvoolul ja see on plaanis välja vahetada.
Samal ajal paigaldatud PTFE mähis algab madalama U-väärtusega-ligikaudu 280 W/m²·K-, kuid säilitab selle. 36 kuu pärast on U-väärtus endiselt 260–270 W/m²·K. Nende kahe jõudluskõvera energiakulude trajektoorid erinevad oluliselt.
Tõhususe kaotamise mehhanism
Metallrullid kaotavad soojusülekande efektiivsuse kahe mehhanismi kaudu. Välised saastejäägid katlakivi-kaltsiumsulfaat, metallhüdroksiidid, orgaanilised jäägid-, mis suurendavad jadamisi toru seinaga soojustakistust. 0,5 mm paksune katlakivikiht võib sõltuvalt selle soojusjuhtivusest vähendada U-väärtust 30–50%.
Sisepinna korrosioon karestab auru{0}}külgseina toru. Suurenenud karedus suurendab turbulentsi, mis parandab veidi sisemist soojusülekandetegurit, kuid korrosiooniproduktid moodustavad isolatsioonikihi, mis enam kui kompenseerib selle võimenduse. Puhasmõju on progresseeruv lagunemine.
Seade kompenseerib aururõhu suurendamisega. Kõrgem aururõhk tõstab küllastustemperatuuri, suurendades logaritmilist keskmist temperatuuri erinevust, mis juhib soojusülekannet. Kõrgem LMTD kompenseerib osaliselt U-väärtuse languse. Kuid kõrgem aurutemperatuur suurendab paagi ja torustiku soojuskadusid ning katel töötab madalama efektiivsusega kõrgematel väljundtemperatuuridel. Energiatrahvi ühendid.
Tabel 1: 36-kuuline energiakulude võrdlus (50 kW projekteerimisvõimsus, 6000 töötundi aastas)
| Ajaperiood | Roostevaba terase U{0}}väärtus (W/m²·K) | PTFE U{0}}väärtus (W/m²·K) | SS Auru tarbimine (kg/h) | PTFE auru tarbimine (kg/h) | Kumulatiivne energiakulu trahv (SS vs PTFE) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1. kuu (puhas) | 800 | 280 | 78 | 82 | -180 dollarit (SS-i eelis) |
| 6. kuu | 500 | 275 | 83 | 82 | +$60 |
| 12. kuu | 400 | 270 | 86 | 83 | +$480 |
| 18. kuu | 350 | 268 | 88 | 83 | +$960 |
| 24. kuu | 310 | 265 | 90 | 84 | +$1,620 |
| 30. kuu | 290 | 262 | 91 | 84 | +$2,340 |
| 36. kuu (eelne-asendamine) | 260 | 260 | 93 | 85 | +$3,180 |
| 3-aastane kogu energiakulu | – | – | – | – | +$9,440 |
Aurukulu arvestuslikult 30 $/tonn (1000 kg). Kumulatiivne trahv on roostevabast terasest spiraaliga seotud täiendav aurukulu, mis on tingitud efektiivsuse langusest võrreldes PTFE stabiilse jõudlusega.
PTFE eelis: stabiilsus üle tipu
PTFE spiraal töötab esimestel kuudel vähese energiakuluga, kui roostevabast terasest spiraal on puhas. See esialgne vahe on ligikaudu 180 dollarit – tühine summa. Kui roostevaba mähis rikub, muutub vahe vastupidiseks. 9. kuuks on kumulatiivne energiakulu võrdne. Sellest hetkest alates pakub PTFE mähis iga kuuga madalamaid energiakulusid.
Kogu 36-kuulise perioodi jooksul väldib stabiilne PTFE mähis ligikaudu 9440 dollari suurust täiendavat aurukulu, mis tekivad roostevabast terasest mähise lagunemise tõttu. Ainuüksi see energiakulude kokkuhoid katab PTFE pooli kõrgema esialgse ostuhinna, arvestamata katlakivi eemaldamise välditud kulusid, välditud seisakuid puhastamisel või välditud asendamist 36 kuu pärast.
Katlakivi eemaldamise energia karistus
Kui roostevabast terasest mähis eemaldatakse katlakivist 12-kuuliste intervallidega, taastub selle U-väärtus osaliselt. Kuid katlakivi eemaldamine ei taasta kunagi algset jõudlust – iga puhastus eemaldab koos katlakiviga ka osa mitteväärismetallist ja karestatud pind määrdub pärast iga puhastamist kiiremini. Katlakivi eemaldamise käigus väheneb PTFE energiakulu eelis, kuid see ei kao.
Lisaks kulutab katlakivi eemaldamine ise energiat. Puhastuskemikaalid tuleb kuumutada. Pärast katlakivi eemaldamise protsessi tuleb paaki uuesti soojendada. Need energiakulud moodustavad osa metallimähise kogu omamiskuludest, kuid neid loetakse harva energiakuludeks.
Kokkuvõte
Stabiilne PTFE-soojusvaheti jõudlus väldib järkjärgulist energiakulu trahvi metallpoolide saastumise tõttu. 36-kuulise perioodi jooksul ületab stabiilse PTFE töötamise kumulatiivne aurukulu kokkuhoid 9400 dollarit ühe 50 kW soojusvaheti puhul – sellest piisab PTFE ostuhinna katmiseks ainuüksi energiasäästu arvelt.
Energiakulu eelis säilib PTFE soojusvaheti kogu 10+-aastase kasutusea jooksul, samal ajal kui metallmähis kordab iga asendamisega 36-kuulist lagunemistsüklit. PTFE stabiilne efektiivsus annab püsiva energiakulueelise pärast esialgset tasuvusperioodi.
Tehniline analüüs energiakulude võrdlemiseks konkreetsetes töötingimustes on saadaval, kui esitate praeguse soojusvaheti tüübi ja vanuse, aurukulud, saastumise määra andmed ning katlakivi eemaldamise sagedus ja tõhusus.
