Kako izračunati dejanske stroške PTFE izmenjevalnika toplote v njegovi življenjski dobi

Višje začetne stroške toplotnih izmenjevalnikov PTFE v primerjavi s kovinskimi ekvivalenti nosilci finančnih-odločitev pogosto navajajo kot pomanjkljivost materiala. Upravi morate utemeljiti tako, da prikažete celotne stroške v življenjski dobi opreme, ne le nabavne cene. Študija stroškov življenjskega cikla vključuje številna pomembna merila, ki ponazarjajo dolgoročen-ekonomski vpliv izbire materialov v korozivnih storitvah.
Ta vrsta ocene zahteva koncept skupnih stroškov lastništva (TCO). Statistika sešteje začetni kapitalski vložek, stroške namestitve, obratovalne stroške (večinoma energije), stroške vzdrževanja, izgube zaradi nedelovanja in stroške končne odstranitve ali zamenjave. Uporaba TCO preklopi poudarek s prve primerjave stroškov na širši pogled, ki vključuje podaljšano življenjsko dobo komponent PTFE v težkem kemičnem okolju. Običajno se analiza izvaja na deset-letnem obzorju, saj je to dovolj za številne cikle zamenjave kovinskih izmenjevalnikov, medtem ko PTFE enote pogosto še vedno delujejo brez prekinitev.
PTFE toplotni izmenjevalniki so na začetku dražji za nakup kot toplotni izmenjevalniki iz nerjavečega jekla ali titana zaradi uporabe specializiranih fluoropolimernih materialov in bolj izpopolnjenega proizvodnega procesa. Premija je za pridobivanje materiala, gladke postopke kapsulacije in stroge teste kakovosti. Toda modeli PTFE imajo običajno nižje stroške namestitve. Lastna korozijska odpornost izmenjevalnika omogoča preprosto postavitev cevi in ​​manj podpornih struktur, čeprav se uporabljajo posebne metode ravnanja, da se prepreči poškodba površine med transportom in uvajanjem. Neto razlika vgradnje pogosto nadomesti del višje nakupne cene.

Poraba energije je pomemben del obratovalnih stroškov, vendar uravnotežen. PTFE ima manjšo toplotno prevodnost v primerjavi s kovinami, kar zahteva povečanje površine, da se dosežejo enake stopnje prenosa toplote. Sodobne zasnove so optimizirale geometrijo cevi in ​​poti pretoka, da bi zmanjšale ta vpliv. Energija, potrebna za črpanje, je večinoma odvisna od značilnosti padca tlaka in padci tlaka pravilno dimenzioniranih PTFE izmenjevalnikov so enakovredni padcem tlaka kovinskih izmenjevalcev. Ustrezna zgodnja pozornost oceni toplotne moči v fazi specifikacije povzroči podobne skupne stroške energije pri vseh alternativah.
Stroški vzdrževanja kažejo precejšen padec PTFE izmenjevalcev. Odpornost proti koroziji preprečuje stalno propadanje kovinskih površin, ki zahteva pogoste preglede in popravila. Lastnosti PTFE, ki se -ne sprijemajo, zmanjšajo nastajanje umazanije-, zato so intervali čiščenja daljši in potrebujete manj kemikalij za odstranjevanje vodnega kamna. Rutinski pregledi preidejo z invazivnih ultrazvočnih meritev debeline na vizualne preglede zunanje celovitosti, kar znatno zmanjša delovne ure in s tem povezane stroške.
Eden največjih razlik so stroški izpadov. Kovinske izmenjevalnike v agresivnih servisih je običajno treba zamenjati vsakih 2-3 let. Vsak cikel prinaša načrtovane in nepričakovane motnje. Proizvodne izgube, kontaminacija izdelkov z izluženimi ioni, zaustavitve zaradi varnosti se hitro kopičijo. PTFE izmenjevalniki so pogosto dosegli življenjsko dobo, ki presega deset let, brez okvar zaradi korozije. Prihranki so pogosto znatni in običajno zasenčijo prvotno razliko v kapitalu v prvem ciklu zamenjave, saj zmanjšan čas izpadov povzroči vzdrževanje proizvodnje in odpravo zavržkov serij.
Pogostost zamenjave zaokroži sliko TCO. Vsaki 2 leti se zamenja kovinski izmenjevalec. Tako imate v obdobju 10 let 4 popolne cikle nabave in namestitve. Vsak cikel ponovi delo, čas žerjava, izolacijo sistema in spremljajoče testiranje. Po drugi strani pa bo izmenjevalnik PTFE morda treba zamenjati enkrat ob koncu desetletja ali pa ga sploh ne, če se življenjska doba nadaljuje pozneje. V vsakem primeru so stroški odstranjevanja še vedno nizki, vendar se prihranki povečajo, ko cikla ne ponavljate."
Za razlago ogrodja je predstavljen poenostavljen izračun. Uporaba korozivne kisline potrebuje 50 m2 prostora za prenos toplote. Izmenjevalnik kovin na začetku stane 40.000 $, z zamenjavo vsaki dve leti po 35.000 $ na kos (inflacija prilagojena). Namestitev in odstranitev sta stala 12.000 $ na cikel. Vsakič, ko ga moramo zamenjati, nas nenačrtovani izpadi stanejo 8000 USD na uro za 24 ur. Izbrano kovino bi bilo treba zamenjati petkrat v 10 letih (ena začetna zamenjava in štirje cikli), z neposrednimi stroški v višini približno 285.000 USD in izgubami zaradi izpadov v višini 960.000 USD, kar bi pomenilo TCO približno 1,3 milijona USD. Primerljiv PTFE izmenjevalec se začne pri 85.000 USD, ena zamenjava v 10. letu pa stane 75.000 USD. Enkratni-strošek namestitve je 18.000 USD. Vzdrževalni stroški v povprečju znašajo 2000 USD na leto, izpadi pa so minimalni. S tem se deset-letna TCO zniža na približno 220.000 USD. PTFE enota povrne svojo premijo v prvih treh letih z izogibanjem zamenjavi in ​​kontinuiteto proizvodnje.
Praktična uporaba ogrodja TCO se začne z zbiranjem podatkov o trenutni pogostosti zamenjave, preteklih dnevnikih vzdrževanja in dokumentiranih dogodkih izpada. Stroški nenačrtovanih izpadov so ocenjeni kot izgubljena vrednost proizvodnje, odpadni izdelek in regulativne kazni. Modeli preglednic zagotavljajo analizo občutljivosti s spreminjanjem predpostavk o življenjski dobi, cenah energije in stopnjah dela. Tudi če niso v celoti kvantificirane, obstaja močan razlog za vključitev kvalitativnih koristi, kot so povečana čistost izdelka, varnostni podatki in zmanjšana izpostavljenost operaterja.
Zaradi večje-predhodne naložbe bo morda treba posvetiti pozornost finančnim mehanizmom. Izračuni notranje stopnje donosa (IRR) ali enostavne vračilne dobe ponazarjajo, kako zmanjšani operativni izdatki poplačajo začetne stroške. Mnoga podjetja uporabljajo obdobje vračila od treh do petih let. Pri korozivnih aplikacijah PTFE izmenjevalci skoraj vedno dosežejo ali presežejo to dobo povračila.
Ocena skupnih stroškov lastništva kaže polno gospodarsko korist PTFE toplotnih izmenjevalcev v korozivnih storitvah. Začetne cene so še vedno višje, vendar zaradi preverjenega zmanjšanja vzdrževanja, izpadov in pogostosti zamenjave so te enote najbolj ekonomična alternativa v življenjski dobi opreme. Sistematična analiza skupne lastniške lastnine zagotavlja nosilcem odločanja objektivne informacije, ki upravičijo dolgoročno naložbo v zanesljivost v primerjavi s kratkoročnim znižanjem cene.