L-Abbozz ta' Liġi tal-Fwar Rising
Il-kont tal-gass naturali ta' faċilità ta' kisi għall-ġenerazzjoni tal-fwar jogħla bi 18% fuq tliet snin filwaqt li l-volum tal-produzzjoni jibqa' ċatt. L-effiċjenza tal-bojler hija vverifikata. Nases tal-fwar qed jaħdmu. Il-pajpijiet tad-distribuzzjoni tal-fwar huwa iżolat. Iż-żieda fil-konsum hija rintraċċata għall-iskambjaturi tas-sħana fit-tankijiet tal-proċess-speċifikament, għat-telf progressiv tal-effiċjenza tat-trasferiment tas-sħana hekk kif il-koljaturi metalliċi jħammġu u jissaddad.
Kolja nadifa ta' l-istainless steel waqt l-installazzjoni tittrasferixxi s-sħana b'valur ġenerali U- ta' madwar 800 W/m²·K. Wara 12-il xahar fis-servizz, il-valur U-naqas għal 450 W/m²·K. Wara 24 xahar, 320 W/m²·K. Wara 36 xahar, il-coil bilkemm qed iżomm it-temperatura tal-banju bi fluss sħiħ tal-fwar u huwa skedat għal sostituzzjoni.
Kolja PTFE installata fl-istess ħin tibda b'valur U-aktar baxx-madwar 280 W/m²·K-iżda jżommha. Wara 36 xahar, il-valur U-għadu 260-270 W/m²·K. It-trajettorji tal-ispiża tal-enerġija ta 'dawn iż-żewġ kurvi tal-prestazzjoni jvarjaw b'mod sinifikanti.
Il-Mekkaniżmu ta' Telf ta' Effiċjenza
Il-koljaturi metalliċi jitilfu l-effiċjenza tat-trasferiment tas-sħana permezz ta 'żewġ mekkaniżmi. Depożiti ta' fouling esterni skala-sulfat tal-kalċju, idrossidi tal-metall, residwi organiċi-li jżidu reżistenza termali f'serje mal-ħajt tat-tubu. Saff ta 'skala ħxuna ta' 0.5mm jista 'jnaqqas il-valur U-bi 30-50% skont il-konduttività termali tiegħu.
Il-korrużjoni tal-wiċċ intern tħaffef il-ħajt tal-ġenb tat-tubu tal-fwar-. Iż-żieda fil-ħruxija ttejjeb it-turbolenza, li ttejjeb kemmxejn il-koeffiċjent tat-trasferiment tas-sħana intern, iżda l-prodotti tal-korrużjoni jiffurmaw saff iżolanti li aktar milli jikkumpensa dan il-qligħ. L-effett nett huwa degradazzjoni progressiva.
Il-faċilità tikkumpensa billi żżid il-pressjoni tal-fwar. Pressjoni tal-fwar ogħla żżid it-temperatura ta 'saturazzjoni, u żżid id-differenza fit-temperatura logaritmika medja tas-sewqan tat-trasferiment tas-sħana. L-LMTD ogħla jikkumpensa parzjalment it-tnaqqis tal-valur U-. Iżda temperatura tal-fwar ogħla żżid it-telf tas-sħana mit-tank u l-pajpijiet, u l-bojler jaħdem b'effiċjenza aktar baxxa f'temperaturi ogħla tal-ħruġ. Il-komposti tal-penali tal-enerġija.
Tabella 1: Tqabbil tal-Ispejjeż tal-Enerġija ta' 36 Xahar (Dazju tad-Disinn ta' 50 kW, 6,000 Siegħa ta' Operazzjoni/Sena)
| Perjodu ta' Ħin | Stainless Steel U-Valur (W/m²·K) | Valur U-PTFE (W/m²·K) | Konsum tal-Fwar SS (kg/h) | Konsum tal-Fwar PTFE (kg/h) | Penali tal-Ispiża Kumulattiva tal-Enerġija (SS vs. PTFE) |
|---|---|---|---|---|---|
| Xahar 1 (nadif) | 800 | 280 | 78 | 82 | -$180 (vantaġġ SS) |
| Xahar 6 | 500 | 275 | 83 | 82 | +$60 |
| Xahar 12 | 400 | 270 | 86 | 83 | +$480 |
| Xahar 18 | 350 | 268 | 88 | 83 | +$960 |
| Xahar 24 | 310 | 265 | 90 | 84 | +$1,620 |
| Xahar 30 | 290 | 262 | 91 | 84 | +$2,340 |
| Xahar 36 (pre-sostituzzjoni) | 260 | 260 | 93 | 85 | +$3,180 |
| Spiża totali tal-enerġija ta '3 snin | – | – | – | – | +$9,440 |
L-ispiża tal-fwar ikkalkulata għal $ 30/tunnellata (1,000 kg). Piena kumulattiva hija l-ispiża tal-fwar addizzjonali mġarrba mill-coil tal-istainless steel minħabba tnaqqis fl-effiċjenza kontra l-prestazzjoni stabbli tal-PTFE.
Il-Vantaġġ tal-PTFE: Stabbiltà fuq il-Quċċata
Il-coil PTFE topera bi żvantaġġ modest fl-ispiża tal-enerġija fl-ewwel ftit xhur meta l-coil tal-istainless steel ikun nadif. Dan id-distakk inizjali huwa madwar $180-ammont negliġibbli. Hekk kif il-coil li ma jissaddadx jiflaħ, id-distakk jinqaleb. Sad-9 xahar, l-ispiża kumulattiva tal-enerġija hija ugwali. Minn dak il-punt 'il quddiem, il-coil PTFE jagħti spiża tal-enerġija aktar baxxa ma' kull xahar li jgħaddi.
Matul il-perjodu sħiħ ta '36-xahar, il-coil PTFE stabbli jevita madwar $9,440 fi spiża addizzjonali tal-fwar imġarrba mill-coil degradanti tal-istainless steel. Dan l-iffrankar ta 'l-ispiża ta' l-enerġija waħdu jirkupra l-prezz ta 'xiri inizjali ogħla tal-coil PTFE-mingħajr ma tikkunsidra l-ispiża evitata ta' descaling, il-ħin ta 'waqfien evitat għat-tindif, jew is-sostituzzjoni evitata f'36 xahar.
Il-Penali għall-Enerġija għat-Tnaqqis
Jekk il-coil tal-istainless steel jitneħħa f'intervalli ta' 12-xahar, il-valur U-tagħha jiġi restawrat parzjalment. Iżda descaling qatt ma jerġa 'jġib il-prestazzjoni oriġinali-kull tindif ineħħi xi metall bażiku flimkien ma' l-iskala, u l-wiċċ roughens fouls aktar malajr wara kull tindif. Il-vantaġġ tal-ispiża tal-enerġija tal-PTFE jitnaqqas iżda mhux eliminat meta jiġi pprattikat it-tneħħija tal-qoxra.
Barra minn hekk, it-tneħħija tal-kalċ innifsu jikkonsma l-enerġija. Il-kimiċi tat-tindif għandhom jissaħħnu. It-tank għandu jerġa 'jissaħħan wara l-proċess ta' descaling. Dawn l-ispejjeż tal-enerġija huma parti mill-ispiża totali tas-sjieda tal-coil metalliku iżda rarament jiġu ssorveljati bħala spejjeż tal-enerġija.
Sommarju
Il-prestazzjoni stabbli tal-iskambjatur tas-sħana PTFE tevita l-penali tal-ispiża progressiva tal-enerġija tal-fouling tal-koljaturi metalliċi. Matul perjodu ta' 36-xahar, l-iffrankar kumulattiv tal-ispejjeż tal-fwar minn tħaddim stabbli tal-PTFE jaqbeż $9,400 għal skambjatur tas-sħana wieħed ta' 50 kW-biżżejjed biex jirkupra l-prezz tax-xiri tal-PTFE mill-iffrankar tal-enerġija biss.
Il-vantaġġ tal-ispiża tal-enerġija huwa sostnut matul il-ħajja sħiħa ta' servizz ta' 10+ sena tal-iskambjatur PTFE, filwaqt li l-coil metalliku jirrepeti ċ-ċiklu ta' degradazzjoni ta' 36-xahar ma' kull sostituzzjoni. L-effiċjenza stabbli ta 'PTFE tipprovdi vantaġġ permanenti fl-ispiża tal-enerġija wara l-perjodu inizjali ta' break-even.
L-analiżi tal-inġinerija għat-tqabbil tal-ispiża tal-enerġija f'kundizzjonijiet operattivi speċifiċi hija disponibbli fuq is-sottomissjoni tat-tip u l-età attwali tal-iskambjatur tas-sħana, l-ispejjeż tal-fwar, id-dejta dwar ir-rata tal-fouling, u l-frekwenza u l-effettività tat-tneħħija tal-qoxra.
