Kulude normaliseerimise probleem
Soojusvaheti kulude võrdluses kasutatakse tavaliselt paigaldatud kogumaksumust jagatuna projekteerimismaksu{0}}dollarites kilovati kohta. See mõõdik hõlmab algkapitali, kuid varjab erinevate kasutusigade ja hooldusnõuete mõju. Pikaajaliste-otsuste-tegemise paljastavam mõõdik on kogukulu soojusülekandepinna ruutmeetri kohta kasutusea aasta kohta.
See normaliseeritud mõõdik kajastab: seadme esialgset maksumust amortiseerituna tegeliku kasutusaja jooksul; asendamise sagedus ja sellega seotud paigalduskulud; hooldustöö, kemikaalid ja seisakud; ja korrosioonitoetuse maksumus-seina paksus, mis ei anna soojusülekande väärtust, kuid tuleb osta.
Superdupleksroostevaba terast (UNS S32750, 2507) kasutatakse laialdaselt kloriidi-rikkas hüdrometallurgilises leostuses, kuna selle kõrge kroomi-, molübdeeni- ja lämmastikusisaldus tagab võrreldes tavaliste austeniitklassidega suurepärase vastupidavuse täppide tekkele. PTFE on oma keemilise olemuse tõttu immuunne kloriidi aukude tekkele. Kulude--ruut-meetri--aasta võrdlus määrab, milline materjal tagab pikaajalise{10}}madalama hinna.
Kasutusaja draiverid
Superdupleks roostevaba teras talub kroomi ja molübdeeni rikastatud passiivse kile kloriidi tungimist. 2507 punktide löömise takistuse ekvivalentarv (PREN) on 40{5}}43, mis on üks roostevaba terase kõrgeimaid. Neutraalse kloriidi lahustes ümbritseva õhu temperatuuril täppide moodustumist ei esine. Kuuma happelise kloriidi leostuslahuste korral, mis on tüüpilised nikli lateriidi või vase kuhjaga leostustoimingutele, on PREN-i lävi ületatud.
Temperatuuril 70–80 kraadi lahustes, mis sisaldavad 10 000–50 000 ppm kloriidi pH 1–3 juures, korrodeerub superdupleksne roostevaba teras kiirusega 0,05–0,15 mm/aastas, kusjuures üldise kiirusega kajastub lokaalne täpp. 1,5 mm seinapaksusega soojusvaheti toru eeldatav kasutusiga on 5–10 aastat, enne kui auk läbib seina, kusjuures ebakindlus on märkimisväärne.
PTFE-l puudub kloriidi korrosioonimehhanism. Kasutusaeg määratakse töötemperatuuril aururõhu all roomamisega. Modifitseeritud PTFE puhul 140 kraadi juures ületab kasutusiga 15 aastat. Puudub lokaalne rünnak, süvendid ega tundlikkus kloriidi kontsentratsiooni või pH suhtes.
Tabel 1: Normaliseeritud kulu ruutmeetri kohta aastas (5 m² soojusvaheti, 10-aastane analüüs, kloriidi leostuslahus 80 kraadi juures, pH 2, 30 000 ppm Cl⁻)
| Kulu element | Super Duplex 2507 | PTFE |
|---|---|---|
| Esialgne paigalduskulu m² kohta | $1,800-2,500 | $1,400-2,000 |
| Eeldatav kasutusiga (aastates) | 5-8 (sõltub pittingust) | 15+ |
| Asendused üle 10 aasta | 1 (aastatel 5-8) | 0 |
| Asenduskulu (varustus + paigaldus) | $1,800-2,500/m² | $0 |
| Iga-aastane hooldus ruutmeetri kohta (ülevaatus, puhastus) | $120-200 | $40-80 |
| Seisakukulu asendussündmuse kohta (m² kohta) | $300-500 | $0 |
| 10 aasta kogukulu ruutmeetri kohta | $4,500-7,500 | $1,800-2,800 |
| Aastane kulu m² kohta aastas | $450-750 | $180-280 |
Korrosioonitoetuse maksumus
Roostevabast terasest superduplekssoojusvahetid kloriidide hoolduseks sisaldavad korrosioonivaru-lisaseina paksust, mis eeldatavasti kasutusea jooksul ära korrodeerub. See lisapaksus ei anna soojusülekande väärtust, kuid suurendab materjali maksumust ja kaalu.
0,5 mm korrosioonivaruga 1,5 mm disainseina puhul läheb ohvriks 33% kallist superdupleksmaterjalist. PTFE toru seinal puudub korrosioonivaru; kogu seinapaksus aitab kaasa rõhu piiramisele kogu kasutusaja jooksul.
Korrosioonivaru halvendab veidi ka soojusülekannet. Paksemal seinal on suurem soojustakistus. Uuel korrosioonivaruga superduplekstorul on madalam U-väärtus, kui sellel oleks ilma varudeta, mistõttu on sama töö jaoks vaja veidi rohkem pinda-, mis suurendab veelgi kulude erinevust.
Seisakuaja väärtuse määramine
Normaliseeritud kulude võrdlus on tundlik seisakuajale määratud väärtuse suhtes. Hüdrometallurgiatehases, kus leostusahel on tootmise kitsaskoht, võib tund seisakut maksta 10 000–50 000 dollarit kaotatud metallitootmises. Soojusvaheti rikke maksumus, mis seiskub 12–24 tunniks leostusringi, jääb seadme vahetuskulu alla.
Kui PTFE kõrvaldab ettenägematud süvendite rikked, eemaldab see seisaku kulu võrrandist. PTFE normaliseeritud kulueelis suureneb tootmise tööaja väärtuse kasvades.
Kokkuvõte
PTFE-soojusvahetid pakuvad madalamat ruutmeetri hinda aastas kui superdupleks-roostevaba teras kloriidi{0}}rikaste leostuslahenduste-hinnaga, tavaliselt 180–280 dollarit võrreldes 450–750 dollariga aastas. Erinevus tuleneb PTFE pikemast kasutuseast, asendusjuhtumite kõrvaldamisest, madalamatest hooldusnõuetest ja korrosioonivarude puudumisest.
Normaliseeritud kulueelist võimendab kõrge -seisakuaja-kuluga toimingud, mille puhul planeerimatute tõrgete kõrvaldamisel on majanduslik väärtus suurem. Super duplex roostevaba teras on kasutatav koht, kus PTFE temperatuuri- või rõhupiirangud on ületatud; PTFE ümbrikus on see madalam-kulu valik.
Kloriidi hoolduskulude võrdluse tehniline analüüs on saadaval pärast lahuse keemia, töötemperatuuri, soojusvaheti praeguse kasutusea andmete, hoolduskulude kirjete ja seisakukulude hinnangute esitamist.
