Skriveni troškovi eksternih izmjenjivača topline
Konvencionalni vanjski izmjenjivač topline-ljuska-i-cijev, ploča-i-okvir ili spirala- zahtijevaju dva prodora u rezervoar: izlaz procesnog fluida u izmjenjivač i povratni ulaz iz izmjenjivača. Svaki prodor je mlaznica sa prirubnicom zavarena ili prirubnicom u zid rezervoara. Za svaki je potreban blok ventil, cjevovod do i iz izmjenjivača, cirkulacijska pumpa, usisni i ispusni cjevovodi pumpe i strukturni nosači za sve gore navedeno.
Ove komponente nisu besplatne. Oni predstavljaju značajan dio ukupnih instaliranih troškova sistema grijanja-koji često premašuju cijenu samog izmjenjivača topline. PTFE izmjenjivač topline u-rezervoar, uronjen direktno u procesni fluid, eliminiše prodore u rezervoar, vanjske cijevi, cirkulacijsku pumpu i njihove povezane strukturne oslonce. Uštede instaliranih troškova mogu biti značajne.
The Cost Breakdown
Poređenje sistema grijanja od 50 kW za procesni rezervoar od 10.000-litara ilustruje razliku u cijeni. Opcija A koristi eksterni izmjenjivač topline od titanijuma -i cijevi sa cirkulacijskom pumpom i spojnim cijevima. Opcija B koristi PTFE potopnu rešetku instaliranu direktno u rezervoar.
| Cost Element | Vanjski omotač-i-cijev (titan) | U-rešetku PTFE rezervoara |
|---|---|---|
| Oprema izmjenjivača topline | $18,000 | $9,500 |
| Prodori u rezervoar (2 × DN80 mlaznice s prirubnicom) | 3.200 dolara (materijali + zavarivanje + NDE) | $0 |
| Blok ventili (2) | $1,800 | $0 |
| Cirkulacijska pumpa (uključujući motor i osnovnu ploču) | $6,500 | $0 |
| Usisni/ispusni cjevovodi pumpe (ukupno 10m) | $4,200 | $0 |
| Nosači cijevi i konstrukcijski čelik | $2,500 | $0 |
| Izolacija (vanjski cjevovodi i izmjenjivač) | $1,500 | $0 |
| Električno napajanje motora pumpe | $2,000 | $0 |
| Montažni radovi (montaža cijevi, zavarivanje, elektrika) | $9,000 | $2,500 |
| Puštanje u rad (ispiranje, ispitivanje pritiska, kontrole) | $2,500 | $800 |
| Ukupni troškovi instalacije | $51,200 | $12,800 |
Stalna ušteda energije pumpom
Cirkulaciona pumpa za eksterni izmenjivač troši električnu energiju neprekidno tokom rada. Motor pumpe od 3 kW koji radi 6.000 sati godišnje troši 18.000 kWh. Uz stopu industrijske električne energije od 0,08 USD/kWh, godišnji trošak energije pumpe iznosi 1440 USD.
PTFE izmjenjivač u-rezervoar ne zahtijeva cirkulacionu pumpu. Postojeće miješanje u rezervoaru-mješalica zraka, mehanička miješalica ili prirodna konvekcija-omogućava kretanje fluida za prijenos topline. Godišnja ušteda energije od 1.440 dolara je trajna i ponavljajuća. Tokom 15-godišnjeg vijeka trajanja PTFE izmjenjivača, kumulativna ušteda energije pumpe iznosi 21.600 USD – više od instalirane cijene samog PTFE izmjenjivača.
Troškovi održavanja pumpe-zamjena zaptivki, podmazivanje ležajeva, trošenje radnog kola-takođe su eliminisani. Godišnji budžet za održavanje pumpe od 800 dolara dodaje još 12.000 dolara tokom 15-godišnjeg vijeka trajanja.
Prednost prostora i rasporeda
Eksterni izmjenjivač topline i njegova pumpa zauzimaju podni prostor u blizini rezervoara-obično 4-6 m² uključujući pristupne prostore. U zagušenim hemijskim postrojenjima ovaj prostor možda neće biti dostupan bez premještanja druge opreme. PTFE izmjenjivač u spremniku ne zauzima nikakav podni prostor. Koristi volumen unutar spremnika koji je već dodijeljen procesu.
Uklanjanje cirkulacione pumpe takođe eliminiše izvor buke, potencijalno mesto curenja (zaptivka pumpe) i zahtev za pristup održavanju. Pojednostavljeni sistem ima manje komponenti koje mogu pokvariti, manje rezervnih dijelova na lageru i manje procedura održavanja koje treba dokumentirati.
Rezime
PTFE izmjenjivač topline u-rezervoarima eliminiše potrebu za prodorima u rezervoar, vanjskim cjevovodima, cirkulacionom pumpom i strukturalnim osloncima potrebnim za eksterni izmjenjivač omotača-i-cijevi. Ukupna ušteda instaliranih troškova za sistem od 50 kW iznosi približno 38.400 USD-smanjenje od 75% u poređenju sa eksternim sistemom od titanijuma. Dodatne stalne uštede od eliminisane energije pumpe i održavanja ukupno 36 USD,000+ tokom 15-godišnjeg vijeka trajanja opreme. Za primjene gdje je uranjanje u rezervoar izvodljivo, PTFE pristup u rezervoaru daje superiornu ekonomičnost.
Inženjerska podrška za poređenje troškova unutar-rezervoara u odnosu na eksterni izmjenjivač topline dostupna je nakon podnošenja dimenzija rezervoara, toplinskog opterećenja, svojstava procesnog fluida i dostupnog unutrašnjeg volumena rezervoara.
