Küttemeetodi otsus
Kõva anodeerimisliin vajab 60 kW kuumutamist, et hoida eksotermilise anodeerimisreaktsiooni ajal elektrolüüdi temperatuuri 0-5 kraadi. Võistlevad kaks küttemeetodit: elektrilised kvartsküttekehad ja auruküttega PTFE soojusvahetid.
Elektriline kvarts pakub lihtsust. Paigaldage kütteseadmed, ühendage vooluvõrku ja juhtige termostaadiga. Puudub aurukatla, kondensaadi tagasivool, aurulõksud. Infrastruktuur on minimaalne.
Steam PTFE vajab auruallikat. Kui katel juba teenindab muid tehase protsesse, on inkrementaalne infrastruktuur tagasihoidlik. Kui auru tuleb toota ainult anodeerimisliini jaoks, tuleb võrdlusesse kaasata katla kapitalikulu.
Tegevuskulude võrdlus määrab, milline meetod pakub seadme 10-aastase kasutusea jooksul madalamaid kulusid. Energiakulu, küttekeha vahetamise sagedus ja hooldustööjõud on kolm peamist põhjust.
Energiakulude võrdlus
Elektriline takistusküte muudab peaaegu 100% elektrienergiast soojuseks. Energiatõhusus on suurepärane. Selle energia hind on tavaliselt kõrgem kui maagaasist toodetud aur. Tööstusliku elektrienergia keskmise hinnaga 0,08–0,12 dollarit kWh ja maagaasi puhul 4–6 dollarit miljoni BTU kohta on tarnitud kWh soojusenergia maksumus 0,08–0,12 dollarit elektrienergia ja 0,02–0,04 dollari eest maagaasi auru puhul, mis arvestab katla efektiivsust.
60 kW küttekoormusel, mis töötab 4000 tundi aastas, on aastane energiakulu 240 000 kWh. Elektrikütte maksumus 0,10 dollarit/kWh on 24 000 dollarit aastas. Aurukütte maksumus 0,03 dollarit kWh kohta on 7200 dollarit aastas. Auru aastane energiakulu eelis on 16 800 dollarit.
See eelis püsib ka siis, kui aurukatel on pühendatud anodeerimisliinile. Väikekatla kapitalikulu taastub energiasäästu kaudu 2-3 aasta jooksul.
Tabel 1: 10-aastane tegevuskulude võrdlus (60 kW kõvaanodeeriv küte)
| Kulukategooria | Elektriline kvarts | Steam PTFE |
|---|---|---|
| Aastane energiakulu | $24,000 | $7,200 |
| 10-aastane energiakulu | $240,000 | $72,000 |
| Küttekeha vahetamise sagedus | 6-12 kuud (kvartsimurd) | 10+ aastat |
| Asendusküttekehad (10 aastat) | 10-15 ühikut | 0 ühikut |
| Küttekeha varuosade maksumus (10 aastat) | $25,000-37,500 | $0 |
| Asendustööjõud (10 aastat) | $15,000-22,500 | $0 |
| Tootmise seisak asendamiseks | 80-120 tundi (10 aastat) | 0 tundi |
| Seisaku maksumus 500 dollarit tunnis | $40,000-60,000 | $0 |
| Regulaarne hooldus (iga-aastane) | 500 dollarit (ülevaatus, puhastamine) | 200 dollarit (ainult ülevaatus) |
| 10-aastane rutiinne hooldus | $5,000 | $2,000 |
| 10 aasta tegevuskulud kokku | $325,000-365,000 | $74,000 |
Küttekeha vahetuskulu
Kvartsküttekehad kõvaanodeerimisel purunevad purunemise tõttu. Kuumadele kvartspindadele pritsivast külmast elektrolüüdist tulenev soojusšokk tekitab lokaalse pinge, mis ületab materjali tõmbetugevuse. Toorikute või hooldustööriistade mehaaniline löök põhjustab laaste ja pragusid. Rikete määr on pideva töötamise korral 1-2 kütteseadet aastas.
Iga asendus maksab kütteelemendi enda (2000–2500 dollarit 15–20 kW seadme puhul) pluss tööjõu paagi tühjendamiseks või kütteseadme isoleerimiseks, rikkis seadme eemaldamiseks, asendusseadme paigaldamiseks ja töö kontrollimiseks. Tootmise seisak 6-8 tundi sündmuse kohta mitmekordistab finantsmõju.
Steam PTFE soojusvahetid ei purune. Painduv fluoropolümeerist toru neelab termilisi ja mehaanilisi lööke. Kasutusiga ületab 10 aastat rasketes anodeerimistingimustes. Asendussündmused on võrdlusperioodil tegelikult null.
Hooldustöö võrdlus
Kvartsküttekehad nõuavad perioodilist pragude kontrollimist, elektriisolatsiooni testimist ja mineraalsete hoiuste puhastamist ümbrise pinnalt. Iga ülevaatus on lihtne, kuid nõuab juurdepääsu paagile ja küttekeha eemaldamist.
PTFE soojusvahetid nõuavad iga-aastast toru seisukorra ja toe terviklikkuse visuaalset kontrolli. Eemaldamist pole vaja. Elektrilist testimist pole vaja. Ülevaatus viiakse lõpule ilma paaki tühjendamata.
Tegevuskulude võrdlus eelistab tugevalt anodeeriva paagi soojendamiseks auru-PTFE-d elektrikvartsi asemel. Auru-PTFE 10-aastane OPEX on umbes 74 000 dollarit versus 325 000–365 000 dollarit elektrikvartsi puhul – erinevus on 4–5. Energiakulude kokkuhoid annab erinevusest 168 000 dollarit. Ülejäänud osa annavad välja kvartsküttekehade asendused.
Võrdluses eeldatakse, et aurukatel on saadaval. Maagaasi energiakulu eelis elektri ees katab tavaliselt spetsiaalse katla kapitalikulu selle küttekoormuse puhul 2–3 aasta jooksul.
Tehniline analüüs OPEXi võrdlemiseks konkreetsetes kõva anodeerimise tingimustes on saadaval küttekoormuse, iga-aastaste töötundide, kohalike elektri- ja gaasitariifide, praeguse kvartsküttekeha asendamise sageduse ja olemasoleva auru infrastruktuuri üksikasjade esitamisel.
