Bil Stim Meningkat
Bil gas asli kemudahan penyaduran untuk penjanaan wap meningkat 18% dalam tempoh tiga tahun manakala volum pengeluaran kekal tidak berubah. Kecekapan dandang disahkan. Perangkap wap berfungsi. Paip pengedaran stim terlindung. Peningkatan penggunaan dikesan kepada penukar haba dalam tangki proses-khususnya, kepada kehilangan progresif kecekapan pemindahan haba apabila gegelung logam busuk dan terhakis.
Gegelung keluli tahan karat yang bersih pada pemasangan memindahkan haba dengan nilai U-seluruh lebih kurang 800 W/m²·K. Selepas 12 bulan dalam perkhidmatan, nilai U-telah menurun kepada 450 W/m²·K. Selepas 24 bulan, 320 W/m²·K. Selepas 36 bulan, gegelung hampir tidak mengekalkan suhu mandi pada aliran wap penuh dan dijadualkan untuk penggantian.
Gegelung PTFE yang dipasang pada masa yang sama bermula dengan nilai U--yang lebih rendah lebih kurang 280 W/m²·K-tetapi mengekalkannya. Selepas 36 bulan, nilai U-masih 260-270 W/m²·K. Trajektori kos tenaga kedua-dua keluk prestasi ini berbeza dengan ketara.
Mekanisme Kehilangan Kecekapan
Gegelung logam kehilangan kecekapan pemindahan haba melalui dua mekanisme. Skala mendapan pengotoran luaran-kalsium sulfat, hidroksida logam, sisa organik-yang menambah rintangan haba secara bersiri dengan dinding tiub. Lapisan skala setebal 0.5mm boleh mengurangkan nilai U-sebanyak 30-50% bergantung pada kekonduksian termanya.
Kakisan permukaan dalaman menjadikan dinding tiub sisi-kasar. Kekasaran yang meningkat meningkatkan pergolakan, yang meningkatkan sedikit pekali pemindahan haba dalaman, tetapi produk kakisan membentuk lapisan penebat yang lebih daripada mengimbangi keuntungan ini. Kesan bersih adalah degradasi progresif.
Kemudahan ini mengimbangi dengan meningkatkan tekanan wap. Tekanan wap yang lebih tinggi meningkatkan suhu tepu, meningkatkan perbezaan suhu min logaritma yang mendorong pemindahan haba. LMTD yang lebih tinggi mengimbangi sebahagian penurunan nilai U-. Tetapi suhu wap yang lebih tinggi meningkatkan kehilangan haba daripada tangki dan paip, dan dandang beroperasi pada kecekapan yang lebih rendah pada suhu keluaran yang lebih tinggi. Kompaun penalti tenaga.
Jadual 1: Perbandingan Kos Tenaga 36 Bulan (50 kW Tugas Reka Bentuk, 6,000 Waktu Operasi/Tahun)
| Tempoh Masa | Keluli Tahan Karat U-Nilai (W/m²·K) | PTFE U-Nilai (W/m²·K) | Penggunaan Stim SS (kg/j) | Penggunaan Stim PTFE (kg/j) | Penalti Kos Tenaga Terkumpul (SS lwn PTFE) |
|---|---|---|---|---|---|
| Bulan 1 (bersih) | 800 | 280 | 78 | 82 | -$180 (kelebihan SS) |
| Bulan 6 | 500 | 275 | 83 | 82 | +$60 |
| Bulan 12 | 400 | 270 | 86 | 83 | +$480 |
| Bulan 18 | 350 | 268 | 88 | 83 | +$960 |
| Bulan 24 | 310 | 265 | 90 | 84 | +$1,620 |
| Bulan 30 | 290 | 262 | 91 | 84 | +$2,340 |
| Bulan 36 (pra-gantian) | 260 | 260 | 93 | 85 | +$3,180 |
| Jumlah kos tenaga 3 tahun | – | – | – | – | +$9,440 |
Kos wap dikira pada $30/tan (1,000 kg). Penalti terkumpul ialah kos stim tambahan yang ditanggung oleh gegelung keluli tahan karat akibat penurunan kecekapan berbanding prestasi PTFE yang stabil.
Kelebihan PTFE: Kestabilan Lebih Puncak
Gegelung PTFE beroperasi pada kelemahan kos tenaga yang sederhana dalam beberapa bulan pertama apabila gegelung keluli tahan karat bersih. Jurang awal ini adalah lebih kurang $180-jumlah yang boleh diabaikan. Apabila gegelung tahan karat rosak, jurang akan terbalik. Menjelang bulan 9, kos tenaga terkumpul adalah sama. Sejak itu, gegelung PTFE memberikan kos tenaga yang lebih rendah dengan setiap bulan yang berlalu.
Sepanjang tempoh 36-bulan penuh, gegelung PTFE yang stabil mengelakkan kira-kira $9,440 dalam kos stim tambahan yang ditanggung oleh gegelung keluli tahan karat yang merendahkan. Penjimatan kos tenaga ini sahaja memulihkan harga pembelian awal gegelung PTFE yang lebih tinggi-tanpa mengambil kira kos penyahscalan yang dielakkan, masa henti yang dielakkan untuk pembersihan atau penggantian yang dielakkan pada 36 bulan.
Penalti Tenaga Penyahscalan
Jika gegelung keluli tahan karat dinyah kerak pada selang 12-bulan, nilai U-nya dipulihkan sebahagiannya. Tetapi pembersihan kerak tidak pernah memulihkan prestasi asal-setiap pembersihan mengeluarkan beberapa logam asas bersama-sama dengan penimbang, dan permukaan yang kasar menjadi lebih cepat selepas setiap pembersihan. Kelebihan kos tenaga PTFE dikurangkan tetapi tidak dihapuskan apabila penyahkulitan diamalkan.
Tambahan pula, penyahkulitan itu sendiri memakan tenaga. Bahan kimia pembersih mesti dipanaskan. Tangki mesti dipanaskan semula selepas proses penyahkerak. Kos tenaga ini adalah sebahagian daripada jumlah kos pemilikan gegelung logam tetapi jarang dikesan sebagai perbelanjaan tenaga.
Ringkasan
Prestasi penukar haba PTFE yang stabil mengelakkan penalti kos tenaga progresif akibat mengotorkan gegelung logam. Sepanjang tempoh 36-bulan, penjimatan kos wap terkumpul daripada operasi PTFE yang stabil melebihi $9,400 untuk satu penukar haba 50 kW-cukup untuk mendapatkan semula harga pembelian PTFE daripada penjimatan tenaga sahaja.
Kelebihan kos tenaga dikekalkan sepanjang 10+ tahun hayat perkhidmatan penukar PTFE, manakala gegelung logam mengulangi kitaran degradasi 36-bulan dengan setiap penggantian. Kecekapan stabil PTFE memberikan kelebihan kos tenaga kekal selepas tempoh pulang modal awal.
Analisis kejuruteraan untuk perbandingan kos tenaga dalam keadaan operasi tertentu tersedia selepas penyerahan jenis dan umur penukar haba semasa, kos wap, data kadar kekotoran, dan kekerapan dan keberkesanan penyahkekal.
