20 metų horizontas
Pramoninė cheminio apdorojimo įranga dažnai nusidėvi per 5-10 metų, tačiau jos aptarnaujami procesai veikia 20-30 ar daugiau metų. Šiandien parinktas šilumokaitis įpareigoja įrenginį padengti būsimų išlaidų – pakeitimo pirkimų, montavimo darbų, priežiūros ir prastovų – srautą, kuris tęsiasi gerokai ilgiau nei nusidėvėjimo laikotarpis.
20 metų gyvavimo ciklo sąnaudų analizė parodo visą išlaidų įsipareigojimą. Normalizavus šilumos perdavimo paviršiaus kvadratinio metro sąnaudas, galima teisingai palyginti skirtingas medžiagas, kurioms taikomi skirtingi paviršiaus ploto reikalavimai tai pačiai šilumos funkcijai.
PTFE šilumokaičiui, kurio šilumos laidumas yra mažesnis, reikia maždaug 3,5 kvadratinio metro paviršiaus, kad būtų galima atlikti tą pačią 50 kW galią, kokią nerūdijančio plieno šilumokaitį užtikrina 1,0 kvadratinio metro. Normalizavimas atspindi šį skirtumą, išreiškiant išlaidas doleriais už kvadratinį metrą per metus, leidžiant tiesiogiai palyginti kiekvieno įrengto paviršiaus kvadratinio metro ekonominį efektyvumą.
Pakeitimo kaskada
Per 20 korozinių rūgščių eksploatavimo metų skirtingų medžiagų pakeitimų skaičius labai skiriasi. Nerūdijančio plieno 316L šilumokaitį, kurio įprastas eksploatavimo laikas yra 2–3 metai iki duobių gedimo, reikia pakeisti 7–9 kartus per 20 metų. Titano 2 laipsnio šilumokaitį, kuris tarnauja 4-6 metus ne taip agresyviai, reikia pakeisti 3-4 kartus. PTFE šilumokaitį, kurio tarnavimo laikas yra 15–20 metų, reikia pakeisti nuliui arba vieną kartą.
Kiekvienas pakeitimas apima ne tik įrangos sąnaudas, bet ir montavimo darbus, vamzdynų pakeitimus, jei pakeitimas nėra identiškas pagal matmenis, ir gamybos prastovos. Bendra kelių pakeitimų kaina viršija pigesnių metalinių šilumokaičių pradinės pirkimo kainos pranašumą.
Normalizuotas gyvavimo ciklo kaina vienam kvadratiniam metrui per metus apima visas šias pakeitimo išlaidas ir išreiškia jas kaip metines nuosavybės išlaidas už kiekvieną šilumos perdavimo paviršiaus kvadratinį metrą.
1 lentelė: 20 metų gyvavimo ciklo kaina vienam kvadratiniam metrui (50 kW galia, 15 % H₂SO₄ 70 laipsnių temperatūroje)
| Kainos elementas | Nerūdijantis plienas 316L | Titano 2 klasė | PTFE |
|---|---|---|---|
| Reikalingas paviršiaus plotas (m²) | 1.0 | 1.0 | 3.5 |
| Įrangos kaina už m² | $3,500 | $4,500 | $2,700 |
| Įprastas tarnavimo laikas (metai) | 2.5 | 5 | 18 |
| Pakeitimai virš 20 metų | 7 | 3 | 0,1 (iš tikrųjų 0) |
| Bendra įrangos sąnauda daugiau nei 20 metų (už m²) | $28,000 | $18,000 | $2,700 |
| Montavimo kaina už pakeitimą (už m²) | $1,200 | $1,400 | 800 USD (vieną-kartą) |
| Bendra įrengimo kaina per 20 metų (už m²) | $9,600 | $5,600 | $800 |
| Kasmetinė priežiūra vienam m² (patikra, valymas) | $180 | $140 | $30 |
| 20 metų eksploatavimo išlaidos vienam m² | $3,600 | $2,800 | $600 |
| Prastovos vienam pakeitimui (valandos) | 6 | 6 | 0 |
| Prastovos kaina per 20 metų 500 USD/val (už m²) | $24,000 | $12,000 | $0 |
| Bendra 20 metų kaina už m² | $65,200 | $38,400 | $4,100 |
| Metinė kaina už m² per metus | $3,260 | $1,920 | $205 |
Paviršiaus ploto daugiklio efektas
PTFE šilumokaičiui reikia 3,5 karto didesnio paviršiaus nei metalinių alternatyvų. Norint palyginti visas 50 kW galios įrenginio nuosavybės išlaidas, kaštai už -kvadratinį- metrą turi būti padauginti iš atitinkamo paviršiaus ploto.
Bendra nerūdijančio plieno kaina 20 metų: 1,0 m² × 65 200 USD/m²=65 200 USD. Bendra titano kaina 20 metų: 1,0 m² × 38 400 USD/m²=38 400 USD. Bendra PTFE kaina 20 metų: 3,5 m² × 4 100 USD/m²=14 350 USD.
Nepaisant to, kad reikia 3,5 karto didesnio paviršiaus ploto, PTFE šilumokaičio bendra 20 metų kaina yra 78 % mažesnė nei nerūdijančio plieno ekvivalento ir 63 % mažesnė nei titano ekvivalento. PTFE metinė kvadratinio metro kaina (205 USD) yra tiek mažesnė nei metalų (1 920–3 260 USD), kad paviršiaus ploto bauda yra lengvai įveikiama.
Nuspėjamumo premija
Normalizuotų sąnaudų analizė atskleidžia kitą PTFE pranašumą: išlaidų nuspėjamumą. Metalinių šilumokaičių sąnaudose dominuoja pakeitimo įvykiai{1}}pakeitimų skaičius, jų laikas ir susijusi prastovos trukmė. Tai yra kintama, neapibrėžta ir dažnai viršija biudžete numatytas sumas.
PTFE sąnaudose dominuoja pradinis pirkimas{0}}žinoma, biudžete numatyta suma. 20 metų priežiūros ir keitimo išlaidos yra beveik nulio. Finansinis PTFE nuosavybės tikrumas yra vertingas sudarant biudžetą, finansinį planavimą ir išvengiant nenumatytų avarinių išlaidų, kurias sukelia metalinių šilumokaičių gedimai.
Santrauka
20 metų gyvavimo ciklo kaina vienam kvadratiniam metrui šilumos perdavimo paviršiaus yra 3 260 USD per metus nerūdijančio plieno, 1 920 USD per metus titano ir 205 USD per metus PTFE. PTFE pranašumas 16:1, palyginti su nerūdijančiu plienu, ir 9:1, palyginti su titanu, yra nulemtas daugelio pakeitimo ciklų, kurių kiekvienas patiria įrangos, įrengimo, priežiūros ir prastovų, išlaidas.
Net ir taikant PTFE paviršiaus ploto baudą, bendra 20 -metų kaina už visą 50 kW instaliaciją yra 14 350 USD už PTFE, palyginti su 38 400–65 200 USD už metalus. PTFE užtikrina mažiausias bendrąsias nuosavybės sąnaudas, o papildomas pranašumas yra nuspėjamos, išankstinės sąnaudos, o ne neaiškios būsimos pakeitimo išlaidos.
Inžinerinis palaikymas 20 metų gyvavimo ciklo sąnaudų analizei konkrečiomis proceso sąlygomis pasiekiamas pateikus esamas šilumokaičio specifikacijas, eksploatavimo trukmės duomenis, pakeitimo išlaidas, priežiūros įrašus ir prastovų sąnaudų sąmatas.
