Το Πλαίσιο Σύγκρισης Κόστους
Μια εγκατάσταση χημικής επεξεργασίας απαιτεί έναν εναλλάκτη θερμότητας 100 kW για μια δεξαμενή παστοποίησης σκυροδέματος. Αξιολογούνται δύο επιλογές: ένα εργοστασιακό-κέλυφος τιτανίου-και-εναλλάκτης σωλήνων εγκατεστημένος στον βρόχο ανακυκλοφορίας και ένα πεδίο-κατασκευασμένο πλέγμα PTFE που συναρμολογείται-στο χώρο και βυθίζεται απευθείας στη δεξαμενή.
Η σύγκριση των τιμών αγοράς είναι απλή: η μονάδα κελύφους-και-τιτανίου κοστίζει περίπου 28.000 $ από τον κατασκευαστή. Τα εξαρτήματα πλέγματος PTFE-σωλήνες, κεφαλίδες, πλάκες στήριξης και εξαρτήματα-κοστίζουν περίπου 10.500 $.
Αλλά η τιμή αγοράς δεν είναι κόστος εγκατάστασης. Ο εναλλάκτης τιτανίου απαιτεί δομική στήριξη από χάλυβα, εξάρτιση γερανού, τοποθέτηση σωλήνων για συνδέσεις διεργασιών και βοηθητικών υπηρεσιών και μόνωση. Το πλέγμα PTFE απαιτεί- εργασία συναρμολόγησης στο εργοτάξιο, αλλά όχι βαριά ξάρτια, ελάχιστη δομική υποστήριξη και απλούστερες συνδέσεις σωληνώσεων. Η σύγκριση του συνολικού εγκατεστημένου κόστους λέει μια διαφορετική ιστορία από την τιμή αγοράς και μόνο.
Υπολογισμός Εργασίας Συναρμολόγησης Πεδίου
Ένα πλέγμα PTFE για ισχύ 100 kW αποτελείται από περίπου 120 σωλήνες OD 10 mm, διατεταγμένους σε ένα πλέγμα 12 × 10 με πλάκες στήριξης PTFE και κεφαλές. Τα εξαρτήματα αποστέλλονται στον ιστότοπο ως κιτ: κομμένοι{-σωλήνες σε μήκος, προ-τρυπημένες πλάκες στήριξης και προ-προκατασκευασμένες κεφαλές με εξαρτήματα συμπίεσης.
Η συναρμολόγηση στον ιστότοπο από δύο τεχνικούς διαρκεί περίπου 16-20 ώρες. Η εργασία περιλαμβάνει σπείρωμα σωλήνων μέσω πλακών στήριξης, σύνδεση σωλήνων με κεφαλές, συναρμολόγηση του πλαισίου στήριξης και δοκιμή πίεσης του ολοκληρωμένου συγκροτήματος. Δεν απαιτούνται εξειδικευμένα εργαλεία πέρα από τους κόφτες σωλήνων και τα δυναμόκλειδα.
Με ένα πλήρως επιβαρυμένο εργατικό ποσοστό 85 $ ανά ώρα, το κόστος εργασίας συναρμολόγησης είναι $2.720-$3.400. Αυτό το κόστος εργασίας είναι μέρος του κόστους εγκατάστασης PTFE, αλλά δεν έχει αντίστοιχο στη μεταλλική επιλογή, η οποία έρχεται πλήρως συναρμολογημένη.
Πίνακας 1: Σύγκριση συνολικού εγκατεστημένου κόστους (100 kW φόρτιση, δεξαμενή αποστράγγισης σκυροδέματος)
| Στοιχείο κόστους | Κέλυφος τιτανίου-και-Σωλήνας (Προ-Συναρμολογημένος) | Πλέγμα PTFE (Πεδίο-Κατασκευασμένο) |
|---|---|---|
| Αγορά εξοπλισμού/εξαρτημάτων | $28,000 | $10,500 |
| Μεταφορά στο χώρο | $1,200 | $350 |
| Εξοπλισμός εκφόρτωσης (περονοφόρα/γερανός) | $450 | 0 $ (χειροκίνητο) |
| Στήριγμα από δομικό χάλυβα | $3,500 | 400 $ (ελαφρύ PTFE/PVDF) |
| Εργασίες εγκατάστασης/συναρμολόγησης | 1.200 $ (τοποθέτηση σωλήνων) | 3.200 $ (συναρμολόγηση + τοποθέτηση σωλήνων) |
| Εξάρτιση και τοποθέτηση | $1,500 | $0 (μη αυτόματη τοποθέτηση στη δεξαμενή) |
| Διαδικασία συνδέσεων σωληνώσεων | $2,800 | 1.200 $ (ευέλικτες συνδέσεις) |
| Σωληνώσεις ατμού/συμπυκνώματος | $1,800 | $1,500 |
| Μόνωση | $900 | $0 (βυθισμένο, δεν απαιτείται) |
| Δοκιμή πίεσης και θέση σε λειτουργία | $600 | $600 |
| Συνολικό κόστος εγκατάστασης | $41,950 | $17,750 |
Το πλεονέκτημα κόστους κατασκευής και εξάρτισης
Ο εναλλάκτης-και-σωλήνων τιτανίου ζυγίζει περίπου 320 κιλά. Απαιτεί ένα δομικό χαλύβδινο πλαίσιο αγκυρωμένο στο πάτωμα ή ένα μαξιλάρι από σκυρόδεμα. Το πλαίσιο πρέπει να είναι σχεδιασμένο για το στατικό φορτίο συν σεισμικά ή αιολικά φορτία ανάλογα με την τοποθεσία. Ο εναλλάκτης πρέπει να ανυψωθεί στη θέση του με χρήση γερανού, περονοφόρου ανυψωτικού οχήματος ή αλυσιδωτής πτώσης{6}}εξοπλισμού που απαιτεί προγραμματισμό, πιστοποιημένους χειριστές και άδειες ασφαλείας.
Το πλέγμα PTFE, που έχει συναρμολογηθεί στην τοποθεσία-, ζυγίζει περίπου 35 κιλά. Μπορεί να ανυψωθεί και να τοποθετηθεί από δύο τεχνικούς χωρίς μηχανική βοήθεια. Το πλαίσιο στήριξης είναι ελαφρύ σε γωνία PTFE ή PVDF, που στηρίζεται στο πάτωμα της δεξαμενής ή αναρτάται από το χείλος της δεξαμενής. Χωρίς άγκυρες δαπέδου, χωρίς γερανό, χωρίς πιστοποιήσεις χειριστή.
Το πλεονέκτημα κατασκευής και δομικού κόστους του PTFE-$3,500 + $1,500=$5.000 για το τιτάνιο έναντι των $400 + $0=$400 για το PTFE-συμβάλλει σημαντικά στη διαφορά κόστους εγκατεστημένης.
Η διαφορά σύνδεσης σωληνώσεων
Ένας εναλλάκτης-και-σωλήνων απαιτεί άκαμπτες συνδέσεις σωληνώσεων σε ακριβείς θέσεις. Τα ακροφύσια εισόδου και εξόδου της διεργασίας πρέπει να ευθυγραμμίζονται με τις υπάρχουσες σωληνώσεις. Οποιαδήποτε κακή ευθυγράμμιση απαιτεί τροποποίηση του σωλήνα. Οι συνδέσεις ατμού και συμπυκνώματος είναι εξίσου άκαμπτες. Η εργασία τοποθέτησης σωλήνων είναι 2-3 φορές μεγαλύτερη από την επιλογή PTFE.
Το πλέγμα PTFE μέσα στη δεξαμενή χρησιμοποιεί εύκαμπτους σωλήνες ουράς PTFE που συνδέονται με τις κεφαλές ατμού και συμπυκνώματος έξω από τη δεξαμενή. Οι εύκαμπτες συνδέσεις αντιμετωπίζουν την κακή ευθυγράμμιση και εξαλείφουν την ανάγκη για τοποθέτηση σωλήνων ακριβείας. Η ίδια η δεξαμενή παρέχει τη διεργασία-πλευρική συγκράτηση-δεν απαιτούνται εξωτερικές συνδέσεις σωληνώσεων διεργασίας για τη θέρμανση.
Περίληψη
Το συνολικό κόστος εγκατάστασης ενός πεδίου-κατασκευασμένου δικτύου εναλλάκτη θερμότητας PTFE είναι περίπου το 42% ενός ισοδύναμου προ{2}}συναρμολογημένου κελύφους-και{4}}μονάδας σωλήνων τιτανίου-17.750 $ έναντι 41.950 $. Το κόστος αγοράς PTFE είναι χαμηλότερο και τα πλεονεκτήματα του κόστους εγκατάστασης από την ελαφριά κατασκευή, την εξάλειψη της βαριάς αρματωσιάς, την απλοποιημένη δομική υποστήριξη και τις εύκαμπτες συνδέσεις σωληνώσεων υπεραντιστάθμιση της εργασίας συναρμολόγησης πεδίου.
Για εφαρμογές όπου η εμβάπτιση δεξαμενής είναι πρακτική, το-κατασκευασμένο πλέγμα PTFE προσφέρει σημαντικά χαμηλότερο συνολικό κόστος έργου από έναν μεταλλικό εναλλάκτη-και-σωλήνων, επιπλέον των πλεονεκτημάτων διάβρωσης και συντήρησης.
Η μηχανική ανάλυση για τη σύγκριση του εγκατεστημένου κόστους σε συγκεκριμένες συνθήκες έργου είναι διαθέσιμη με την υποβολή των διαστάσεων της δεξαμενής, του χρόνου χρήσης θερμότητας, των διαθέσιμων βοηθητικών υπηρεσιών, των περιορισμών πρόσβασης στον χώρο και των τοπικών ποσοστών εργασίας.
