Hogyan lehet összehasonlítani a vastag-falú (3 mm-es) és a vékony-falú (1 mm-es) PFA-fűtő{0}}életciklus-költségeit egy 10 éves csiszolósav-szolgáltatáshoz?

A vastag-falú (3 mm) és a vékony-falú (1 mm-es) PFA fűtőelemek koptatósavas fűtőelemeinek kiválasztásához életciklus-költség (LCC) vizsgálat szükséges a várható élettartam (10 év) során. A vékony falú fűtőelem alacsonyabb kezdeti költséggel és nagyobb hőátadással rendelkezik (kisebb hőmérsékletesés a falon), de rövidebb élettartama az erózió és a behatolás miatt. A vastagfalú-fűtők drágábbak, és gyengébb a hőátadásuk (nagyobb méretre vagy nagyobb wattsűrűségre van szükség), de tovább élnek. Egy tipikus koptatósavas használathoz (20% HCl 1% kovasavval, 90 fok, 2 m/s áramlás) egy 1 mm-es PFA-fűtő 0,5-1 évig bírja; egy 3 mm-es fűtőtest 4-6 évig bírja. A 10-éves élettartam alatt a vékony-falú fűtőtestet 10-20, a vastagfalú fűtőtestet viszont csak 2-3 csere szükséges. A vastag falú fűtőtest nagyobb és nagyobb indulási költséggel rendelkezik, de a teljes LCC 40-60%-kal alacsonyabb. A kompromisszumot az alábbiakban ismertetett LCC-összehasonlítási módszerrel határozzuk meg.

Életciklus költségmodell
Teljes LCC=kezdeti költség + csereköltség + energiaköltség + leállási költség + ártalmatlanítási költség.

6 kW-os fűtőberendezéshez (2000 literes tartályra jellemző):

Paraméter Vékony-falú (1 mm) vastag-falú (3 mm) Megjegyzések
Fűtőberendezés 400 USD 1 USD, 200 3x több a vastag falúakért
Beépítési költség (egyenként) 150 USD 150 USD Munka, szerelvények
Várható élettartam (év) 0.75 5 0,8 mm/év eróziós sebesség alapján (szilikahomok)
Csere 10 év felett 13 2 10/0.75=13.3 10/5=2 Teljes fűtés + telepítési költség 400+13×(400+13×(400+150)=150)=400 + 7,150=7,150=7,550 1,200+2×(1,{{15 }}×(1,200+150)=150)=1,200 + 2,700=2,700=3,900 vastag-falú 3650 dollár megtakarítás
Energiahatékonyság 85 % 95 % A vastagabb fal nagyobb hőveszteséget jelent
Éves energiaköltség (0,10 USD/kWh, 8000 óra/év, 6 kW) 6 kW × 8000 × 0,10 × (1/0,95)=5, 053 6 kW × 8000 × 0,10 × (1/0,85 × 0,10 × (1/0,85 × 0,10 × (1/0,85)){47 $9,59,47} egy év
10{5}}évi energiaköltség 50 530 USD 56 470 USD A vékony falú 5940 USD megtakarítás
Leállási költség cserénként (8 óra @ 500 USD/óra) 4000 USD/esemény 4000 USD/esemény Kimenet elveszett
Az állásidő teljes költsége 10 év alatt 13 x 4,000=4,000=52,000 2 x 4,000=4,000=8 000 A vastag falú 44 000 USD megtakarítás
Ártalmatlanítási költség (egyenként) 50 USD 50 USD kisebb
Teljes élettartam-ciklusköltség (10 év) 7,550+7,550+50,530 + 52,000=52,000=110,080 3,900+3,900+56,470 + 8,000=8,000=68,{12}},000=68,370 $ vastagság (10,8%) megtakarítás
Érzékenységelemzés
Az LCC összehasonlítása feltételezésektől függ. Változtassa meg az egyes paramétereket:

Vékony-falas, vastag-falú, változó előnyök. Megtérülési pont
A fűtőelem élettartamaránya (vastag/vékony) - Vastag nyer, ha az élettartam aránya > 2,5× Vastag nyer 3× élettartam mellett
Energiaköltség ($/kWh) A vékony nyer, ha az energia > 0,30 USD/kWh. A vastag nyer, ha az energia < 0,15 USD/kWh. A vastagság továbbra is nyer 20 cent/kWh
Downtime cost ($/hr) - Thick wins if downtime >100 USD/óra 50 USD/óra vékony lehet versenyképes
Csiszolóképesség (eróziós sebesség) - Minél vastagabb, annál jobb a kopásállóság növekedésével Alacsony kopásnál a vékonyság érvényesülhet (1 mm 5 évig tart)
Kamatláb (diszkontálás) – Vastag nyeremény (kiadások elhalasztása) A diszkont a vastagon (a jövőbeni megtakarítások) kedvez
Amikor a vékony{0}}falú jobb
A vékony{0}}falú (1 mm-es) fűtőberendezések csökkentett LCC-t tudnak elérni, ha:

Alacsony kopás (nincs részecskék, tiszta sav) 1 mm élettartam=3 - 5 év, vastagság=8 - 10 év. Az élettartam aránya alacsonyabb, és a vékony energiamegtakarítás fontosabb

Very high energy cost (>0,30 USD/kWh) A vastag fal 10%-os hatékonysági büntetése összeadódik.

Alacsony állásidő költség (<$100/hr ) production loss cheap, frequent replacements less uncomfortable.

Rövid projektélettartam (<3 years): High initial cost of thicks may not be recouped.

Helyszűke: A vastag falhoz nagyobb fűtőelem szükséges (nagyobb felület az egyenlő teljesítményhez), ami nem biztos, hogy elfér.

Az LCC Formula egyszerűen a gyors összehasonlításhoz
A gyors becsléshez:

N=cserék száma 10 év alatt=10 / L_thin - 10 / L_thick (L években)

Ha (Cost_thick - Cost_thick)*(N+1)*(1 + Downtime_factor) + (Energy_thick - Energy_thin)*10 < 0 vastag, olcsóbb.

A fenti példához: L_vékony=0.75 L_vastag=5 N=13.3-2=11.3. Költségkülönbség=800.800=Leállási idő cserénként Leállási idő cserénként=4000. Éves energiakülönbség=594Vastagmegtakarítás: 594 Vastagmegtakarítás: 800 x 12,3? Csak egy perc, a képlet némi munkát igényel. A pontosság érdekében használja a teljes LCC táblázatot.

Gyakorlati javaslat a csiszolósav szervizeléséhez
For abrasive acid service with particle hardness >5 Mohs (szilícium-dioxid, timföld) eróziós élet dominál. A kezdeti költség és az energiabüntetés magasabb, de a 10 év alatti élettartam-költsége 30-50%-kal alacsonyabb egy vastag-falú (3 mm-es) PFA-fűtő esetében, mint egy vékonyfalú (1 mm-es) fűtő esetében, főként a cserelehetőségek rövidebb leállása miatt. Az LCC előnye a következőkkel nő:

Cost of downtime (>200 USD/óra)

Longer project duration (>5 év)

Nagyobb kopásállóság (rövidebb vékonyfalú{0}}élettartam)

Adjon meg 3 mm-es falat minden csiszolósav-szolgáltatáshoz, ha a tartály több mint 4000 órát üzemel/év. Alacsony-kopásállósághoz vagy időszakos használathoz 2 mm-es fal lehet az optimális. A fenti táblázat segítségével készítse el saját LCC-jét, és adja meg költségeit. A 3 mm-es fűtőtesthez előzetesen 800 dollár plusz 40 dollárt takarít meg,{10}} 10 év alatt. Ez nem csere, ez befektetés.