Привличането на простите показатели
Оценките на обществените поръчки гравитират към прости показатели. Цената на киловат топлопреносна мощност е сред най-често срещаните. Разделете покупната цена на оборудването на проектното топлинно натоварване. Сравнете получените числа. Изберете най-ниската.
Топлообменник от неръждаема стомана, доставящ 50 kW за $3500 струва $70/kW. PTFE топлообменник, доставящ същите 50 kW за $8000, струва $160/kW. Показателят казва, че неръждаемата стомана е 2,3 пъти по-рентабилна{11}}. Показателят е грешен.
Цената на kW не измерва нищо относно това колко дълго оборудването доставя този киловат, как капацитетът се влошава с времето или какви допълнителни разходи са направени за поддържане на номиналната мощност. Това е показател за моментна снимка, приложен към движеща се картина. Химическото разграждане гарантира, че картината се движи.
Каква цена на kW игнорира
Метриката предполага, че топлообменникът осигурява номинален капацитет през целия си експлоатационен живот. В химически агресивни среди това предположение се проваля бързо.
Намотка от неръждаема стомана при декапиране със солна киселина при 60 градуса осигурява 50 kW, когато е нова. След шест месеца корозия, изтъняването на стените намалява коефициента на топлопреминаване. Повърхностното изрязване създава локализирани горещи точки, които ускоряват мащабирането. Бобината сега доставя 38 kW-с 24% загуба на капацитет. За да се поддържа производството, налягането на парата се увеличава, което повишава разходите за енергия и ускорява скоростта на разграждане. След 18 месеца намотката се поврежда поради изтичане на дупка и се заменя.
Истинската цена на опцията от неръждаема стомана включва намаляващия капацитет, увеличеното потребление на енергия, намотките за подмяна, труда по монтажа и прекъсването на производството. Нито едно от тях не се появява в цифрата $70/kW.
PTFE намотка в същата услуга доставя 50 kW, когато е нова. След шест месеца той доставя 50 kW. След 18 месеца доставя 50 kW. След пет години той доставя 50 kW. Капацитетът не се влошава, защото материалът не корозира. Цифрата $160/kW, макар и по-висока първоначално, представлява стабилен, устойчив капацитет.
Таблица 1: Сравнение на реалните разходи, включително ефекти на разграждане (50 kW режим, HCl ецване при 60 градуса)
| Елемент на разходите | Неръждаема стомана ($70/kW) | PTFE ($160/kW) |
|---|---|---|
| Първоначална покупка | $3,500 | $8,000 |
| Средна мощност за 5 години (kW) | 38 (понижаване от 50 на 25) | 50 (стабилен) |
| Ефективна цена за поддържан kW | $92/kW първоначално; $140/kW средно за живота | $160/kW (стабилен) |
| Замени над 5 години | 2-3 | 0 |
| Разходи за закупуване на замяна (5 години) | $7,000-10,500 | $0 |
| Монтаж (5 години) | $3,000-4,500 | $0 |
| Престой в производството за подмяна | 24-36 часа | 0 часа |
| Разходи за престой от $500/час | $12,000-18,000 | $0 |
| Енергийна санкция от влошена производителност | $2,500-4,000 | $0 |
| Обща цена за 5 години | $28,000-40,500 | $8,000 |
| Действителна цена на kW-година | $112-162 | $32 |
Факторът на влошаване на капацитета
Намаляването на капацитета на топлообменника следва крива, която цената на kW пренебрегва. Скоростта на разграждане зависи от механизма на корозия. Равномерната корозия води до постепенно намаляване. Точковата корозия води до внезапна повреда след период на видима стабилност. И двете намаляват средния капацитет през живота на оборудването.
Когато ефективният среден капацитет се замени с проектния капацитет, цената на kW се променя драстично. Опцията от неръждаема стомана доставя средно 38 kW през целия си живот, а не проектните 50 kW. Ефективната първоначална цена на среден kW е $92, затваряйки разликата с PTFE. Когато са включени разходите за подмяна за период от 5 години, опцията PTFE доставя топлина при приблизително една-трета до една-четвърт от цената на kW-година на алтернативата от неръждаема стомана.
Наказанието за консумация на енергия
Деградиралите топлообменници консумират повече енергия. За да се компенсира намаленият пренос на топлина, налягането на парата се увеличава. По-високото налягане на парата означава по-висока температура на парата, което увеличава топлинните загуби от тръбопроводите и повърхността на резервоара. Котелът работи по-усилено. Разходът на гориво се повишава.
Това енергийно наказание се натрупва тихо в бюджета на комуналните услуги, изключено от решението за покупка на топлообменник. Рядко се появява при сравнения на обществени поръчки, но представлява реални експлоатационни разходи, които показателят за първоначална цена на kW напълно пренебрегва.
Резюме
Цената на kW е подвеждащ показател за избор на топлообменник, тъй като той обхваща само първоначалната цена на оборудването, разделена на проектния капацитет в един момент. Той пренебрегва влошаването на капацитета от корозия, честотата на смяна, труда по монтажа, престоя на производството и енергийните санкции от спада на производителността.
Анализ на разходите през жизнения цикъл, който включва ефектите на разграждане, разкрива, че PTFE топлообменниците, въпреки по-високата първоначална цена на kW, осигуряват значително по-ниска цена на kW-година при химически агресивно обслужване. Опростеността на показателя е съблазнителна, но води до решения за обществени поръчки, които максимизират общите разходи, вместо да ги минимизират.
Инженерен анализ за сравнение на разходите за жизнения цикъл в специфични химически среди е достъпен при подаване на химия на процеса, работна температура, текущи данни за експлоатационния живот на оборудването, разходи за подмяна и стойност на времето на престой.
