Cadrul de comparare a costurilor
O instalație de procesare chimică necesită un schimbător de căldură de 100 kW pentru un rezervor de decapare a betonului. Sunt evaluate două opțiuni: o carcasă de titan-construită din fabrică-și-schimbător de tuburi instalat în bucla de recirculare și o rețea de PTFE-fabricată în câmp, asamblată la fața-și scufundată direct în rezervor.
Comparația prețului de achiziție este simplă: carcasa de titan-și-unitatea de tub costă aproximativ 28.000 USD de la producător. Componentele grilei PTFE-tuburile, anteturile, plăcile de susținere și fitingurile-cost aproximativ 10.500 USD.
Dar prețul de achiziție nu este costul instalat. Schimbătorul de titan necesită suport structural din oțel, montaj de macara, fiting de țevi pentru procese și conexiuni de utilități și izolație. Grila din PTFE necesită manoperă de asamblare-la fața locului, dar fără montaj greu, suport structural minim și conexiuni mai simple la conducte. Comparația costului total instalat spune o poveste diferită decât prețul de achiziție.
Calculul forței de muncă la montaj de teren
O grilă de PTFE pentru o sarcină de 100 kW constă din aproximativ 120 de tuburi cu diametrul exterior de 10 mm, dispuse într-o grilă de 12 × 10 cu plăci de susținere și colectoare din PTFE. Componentele sunt livrate la fața locului sub formă de kit: tuburi tăiate-la-lungime, plăci de sprijin pre{-găurite și colectoare pre-fabricate cu fitinguri de compresie.
Asamblarea-la fața locului de către doi tehnicieni durează aproximativ 16-20 de ore. Lucrarea implică filetarea tuburilor prin plăci de susținere, conectarea tuburilor la colectori, asamblarea cadrului suport și testarea presiunii a ansamblului finalizat. Nu sunt necesare unelte specializate în afară de tăietoarele de tuburi și cheile dinamometrice.
La o rată a forței de muncă complet împovărată de 85 USD pe oră, costul forței de muncă de asamblare este de 2.720 USD-3.400 USD. Acest cost al forței de muncă face parte din costul instalat de PTFE, dar nu are echivalent în opțiunea metalică, care vine complet asamblată.
Tabelul 1: Comparația costurilor totale instalate (funcție de 100 kW, rezervor de decapare a betonului)
| Element de cost | Carcasă-și-tub din titan (pre-asamblate) | Grilă PTFE (fabricată în câmp-) |
|---|---|---|
| Achizitie de echipamente/componente | $28,000 | $10,500 |
| Marfa la santier | $1,200 | $350 |
| Echipamente de descărcare (stivuitor/macara) | $450 | 0 USD (manual) |
| Cadru suport din oțel structural | $3,500 | 400 USD (PTFE/PVDF ușor) |
| Manopera de instalare/montaj | 1.200 USD (fitting pentru țevi) | 3.200 USD (asamblare + fiting pentru țevi) |
| Tachelaj și poziționare | $1,500 | $0 (plasare manuală în rezervor) |
| Conexiunile conductelor de proces | $2,800 | 1.200 USD (conexiuni flexibile) |
| Conducte de abur/condens | $1,800 | $1,500 |
| Izolare | $900 | $0 (imersat; nu este necesar) |
| Testarea presiunii și punerea în funcțiune | $600 | $600 |
| Costul total instalat | $41,950 | $17,750 |
Avantajul costurilor structurale și de montaj
Carcasa de titan-și-schimbătorul de tuburi cântăresc aproximativ 320 kg. Necesită un cadru structural din oțel ancorat de podea sau un suport de beton. Cadrul trebuie proiectat pentru sarcina statică plus sarcinile seismice sau vântului, în funcție de locație. Schimbătorul trebuie să fie ridicat în poziție folosind o macara, un stivuitor sau un echipament de cădere cu lanț-care necesită programare, operatori certificați și permise de siguranță.
Grila din PTFE, asamblată pe{0}}șantier, cântărește aproximativ 35 kg complet. Poate fi ridicat și poziționat de doi tehnicieni fără asistență mecanică. Cadrul de susținere este unghiular ușor de PTFE sau PVDF, sprijinit pe podeaua rezervorului sau suspendat de marginea rezervorului. Fără ancore de podea, fără macara, fără certificări de operator.
Avantajul costurilor structurale și de montaj al PTFE-3 USD,500 + 1 USD,500=5.000 USD pentru titan față de 400 + USD0=400 USD pentru PTFE-contribuie major la diferența de cost instalat.
Diferența de conectare a conductelor
Un schimbător de înveliș-și-tuburilor necesită conexiuni rigide de conducte în locații precise. Duzele de intrare și de evacuare a procesului trebuie să se alinieze cu conductele existente. Orice nealiniere necesită modificarea conductei. Conexiunile pentru abur și condens sunt la fel de rigide. Manopera pentru montarea tevilor este de 2-3 ori mai mare decat pentru optiunea PTFE.
Grila din PTFE din interiorul rezervorului folosește țevi flexibile de evacuare din PTFE care se conectează la colectoarele de abur și condens din afara rezervorului. Conexiunile flexibile se potrivesc cu dezalinierea și elimină nevoia de montare precisă a țevilor. Rezervorul însuși asigură reținerea-partea procesului-nu sunt necesare conexiuni externe ale conductelor de proces pentru încălzire.
Rezumat
Costul total instalat al unei rețele de schimbător de căldură PTFE fabricat pe teren-este de aproximativ 42% din o carcasă de titan pre-asamblată-și-unitatea de tub-17.750 USD față de 41.950 USD. Costul de achiziție al PTFE este mai mic, iar costurile de instalare avantajele din construcția ușoară, eliminarea tachelarii grele, sprijinul structural simplificat și conexiunile flexibile ale conductelor compensează mai mult decât munca de asamblare pe teren.
Pentru aplicațiile în care imersarea rezervorului este practică, rețeaua-fabricată din PTFE oferă un cost total de proiect substanțial mai mic decât un schimbător cu carcasă metalică-și-tuburilor, în plus față de avantajele sale de coroziune și întreținere.
Analiza de inginerie pentru compararea costurilor instalate în condiții specifice de proiect este disponibilă la prezentarea dimensiunilor rezervorului, a taxei de căldură, a utilităților disponibile, a constrângerilor de acces la șantier și a ratelor locale de muncă.
