กรอบการเปรียบเทียบต้นทุน
โรงงานแปรรูปสารเคมีต้องใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน 100 กิโลวัตต์สำหรับถังดองคอนกรีต มีการประเมินสองทางเลือก: -เปลือกไทเทเนียมที่สร้างขึ้นจากโรงงาน-และ-ตัวแลกเปลี่ยนท่อที่ติดตั้งในวงจรหมุนเวียน และ-โครงข่าย PTFE ประดิษฐ์ขึ้นในสนามที่ประกอบบน-ไซต์และจุ่มลงในถังโดยตรง
การเปรียบเทียบราคาซื้อนั้นตรงไปตรงมา: ส่วนเปลือกไทเทเนียม-และ-ท่อมีราคาประมาณ 28,000 เหรียญสหรัฐจากผู้ผลิต ส่วนประกอบโครงข่าย PTFE -ท่อ ส่วนหัว แผ่นรองรับ และข้อต่อ-มีราคาประมาณ 10,500 เหรียญสหรัฐ
แต่ราคาซื้อไม่ใช่ค่าติดตั้ง ตัวแลกเปลี่ยนไททาเนียมจำเป็นต้องมีส่วนรองรับที่เป็นเหล็กโครงสร้าง อุปกรณ์เครน ข้อต่อท่อสำหรับการเชื่อมต่อกระบวนการและสาธารณูปโภค และฉนวน โครงข่าย PTFE ต้องใช้-แรงงานในการประกอบที่ไซต์งาน แต่ไม่มีการติดตั้งอุปกรณ์หนัก การรองรับโครงสร้างขั้นต่ำ และการเชื่อมต่อท่อที่ง่ายกว่า การเปรียบเทียบต้นทุนการติดตั้งทั้งหมดบอกเล่าเรื่องราวที่แตกต่างจากราคาซื้อเพียงอย่างเดียว
การคำนวณแรงงานประกอบภาคสนาม
ตะแกรง PTFE สำหรับงาน 100 kW ประกอบด้วยท่อขนาด OD 10 มม. ประมาณ 120 หลอด จัดเรียงเป็นตาราง 12 × 10 พร้อมแผ่นรองรับและส่วนหัวของ PTFE ส่วนประกอบจะถูกส่งไปยังไซต์งานเป็นชุด: ท่อตัด-ถึง-ความยาว แผ่นรองรับที่เจาะไว้ล่วงหน้า- และ-ส่วนหัวที่เตรียมไว้ล่วงหน้าพร้อมอุปกรณ์บีบอัด
ใน-การประกอบที่ไซต์งานโดยช่างเทคนิคสองคนจะใช้เวลาประมาณ 16-20 ชั่วโมง งานนี้เกี่ยวข้องกับการร้อยท่อผ่านแผ่นรองรับ การต่อท่อเข้ากับส่วนหัว การประกอบโครงรองรับ และการทดสอบแรงกดของชุดประกอบที่เสร็จสมบูรณ์ ไม่ต้องใช้เครื่องมือพิเศษใดๆ นอกเหนือจากเครื่องตัดท่อและประแจทอร์ค
ที่อัตราค่าแรงเต็มจำนวนอยู่ที่ 85 เหรียญต่อชั่วโมง ค่าแรงในการประกอบอยู่ที่ 2,720-3,400 เหรียญสหรัฐ ค่าแรงนี้เป็นส่วนหนึ่งของต้นทุนการติดตั้ง PTFE แต่ไม่มีค่าเท่ากันในตัวเลือกโลหะซึ่งประกอบเสร็จเรียบร้อยแล้ว
ตารางที่ 1: การเปรียบเทียบต้นทุนการติดตั้งทั้งหมด (หน้าที่ 100 kW, ถังดองคอนกรีต)
| องค์ประกอบต้นทุน | เปลือกไทเทเนียม-และ-ท่อ (ก่อน-ประกอบแล้ว) | ตะแกรง PTFE (สนาม-แบบประดิษฐ์) |
|---|---|---|
| การซื้ออุปกรณ์/ส่วนประกอบ | $28,000 | $10,500 |
| การขนส่งสินค้าไปยังไซต์ | $1,200 | $350 |
| อุปกรณ์ขนถ่าย (รถยก/เครน) | $450 | $0 (ด้วยตนเอง) |
| โครงรองรับโครงเหล็ก | $3,500 | 400 เหรียญสหรัฐฯ (PTFE/PVDF น้ำหนักเบา) |
| ค่าแรงติดตั้ง/ประกอบ | 1,200 เหรียญสหรัฐฯ (ข้อต่อท่อ) | $3,200 (ประกอบ+ข้อต่อท่อ) |
| เสื้อผ้าและการวางตำแหน่ง | $1,500 | $0 (การวางด้วยตนเองในถัง) |
| ดำเนินการเชื่อมต่อท่อ | $2,800 | $1,200 (การเชื่อมต่อแบบยืดหยุ่น) |
| ท่อไอน้ำ/คอนเดนเสท | $1,800 | $1,500 |
| ฉนวนกันความร้อน | $900 | $0 (แช่ไว้ ไม่จำเป็น) |
| การทดสอบแรงดันและการว่าจ้าง | $600 | $600 |
| รวมค่าติดตั้ง | $41,950 | $17,750 |
ความได้เปรียบด้านต้นทุนโครงสร้างและเสื้อผ้า
ตัวแลกเปลี่ยนเปลือกไทเทเนียม-และ-ท่อมีน้ำหนักประมาณ 320 กิโลกรัม ต้องใช้โครงเหล็กโครงสร้างยึดกับพื้นหรือแผ่นคอนกรีต เฟรมต้องได้รับการออกแบบสำหรับการรับน้ำหนักคงที่บวกกับแรงแผ่นดินไหวหรือแรงลม ขึ้นอยู่กับตำแหน่ง เครื่องแลกเปลี่ยนจะต้องถูกยกขึ้นในตำแหน่งโดยใช้เครน รถยก หรืออุปกรณ์ตกโซ่-ที่ต้องมีการกำหนดตารางเวลา ผู้ปฏิบัติงานที่ได้รับการรับรอง และใบอนุญาตด้านความปลอดภัย
ตะแกรง PTFE ซึ่งประกอบบน-ไซต์งาน น้ำหนักรวมประมาณ 35 กก. สามารถยกและวางตำแหน่งได้โดยช่างเทคนิคสองคนโดยไม่ต้องอาศัยความช่วยเหลือด้านกลไก โครงรองรับเป็นมุม PTFE หรือ PVDF น้ำหนักเบา วางอยู่บนพื้นถังหรือแขวนจากขอบถัง ไม่มีพุกพื้น ไม่มีเครน ไม่มีใบรับรองผู้ปฏิบัติงาน
ความได้เปรียบด้านต้นทุนการติดตั้งและโครงสร้างของ PTFE-$3,500 + $1,500=$5,000 สำหรับไทเทเนียม เทียบกับ $400 + $0=$400 สำหรับ PTFE- มีส่วนสำคัญต่อส่วนต่างต้นทุนการติดตั้ง
ความแตกต่างของการเชื่อมต่อท่อ
เครื่องแลกเปลี่ยนเปลือก-และ-ท่อต้องมีการเชื่อมต่อท่อที่แข็งแรงในตำแหน่งที่แม่นยำ หัวฉีดทางเข้าและทางออกของกระบวนการจะต้องสอดคล้องกับท่อที่มีอยู่ การวางแนวที่ไม่ตรงจำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนท่อ การเชื่อมต่อไอน้ำและคอนเดนเสทมีความแข็งเช่นเดียวกัน ค่าแรงในการติดตั้งท่อสูงกว่าตัวเลือก PTFE ถึง 2-3 เท่า
ตะแกรง PTFE ภายในถังใช้ท่อหาง PTFE ที่ยืดหยุ่นได้ซึ่งเชื่อมต่อกับส่วนหัวไอน้ำและคอนเดนเสทด้านนอกถัง การเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่นรองรับการวางแนวที่ไม่ตรงและไม่จำเป็นต้องใช้ข้อต่อท่อที่แม่นยำ ตัวถังเองจัดให้มีกระบวนการ-บรรจุด้านข้าง-โดยไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อท่อกระบวนการภายนอกเพื่อให้ความร้อน
สรุป
ต้นทุนรวมในการติดตั้งของ-โครงข่ายระบบแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE แบบประดิษฐ์ภาคสนามอยู่ที่ประมาณ 42% ของ-เปลือกไทเทเนียมที่ประกอบแล้ว-และ-หน่วยท่อ-ที่เทียบเท่ากันคือ 17,750 เหรียญสหรัฐฯ เทียบกับ 41,950 เหรียญสหรัฐฯ ต้นทุนการซื้อ PTFE ต่ำกว่า และข้อได้เปรียบด้านต้นทุนการติดตั้งจากการก่อสร้างที่มีน้ำหนักเบา การกำจัดเสื้อผ้าที่มีน้ำหนักมาก การรองรับโครงสร้างที่เรียบง่าย และการเชื่อมต่อท่อที่ยืดหยุ่นมากกว่าการชดเชยแรงงานในการประกอบภาคสนาม
สำหรับการใช้งานที่การแช่ถังสามารถทำได้จริง -โครงข่าย PTFE ที่ประดิษฐ์ขึ้นจากสนามจะให้ต้นทุนรวมของโครงการต่ำกว่าอย่างมาก-}และ-ตัวแลกเปลี่ยนท่อ นอกเหนือจากข้อดีด้านการกัดกร่อนและการบำรุงรักษา
การวิเคราะห์ทางวิศวกรรมสำหรับการเปรียบเทียบต้นทุนการติดตั้งในเงื่อนไขโครงการเฉพาะจะมีให้โดยการส่งขนาดถัง หน้าที่ความร้อน สาธารณูปโภคที่มีอยู่ ข้อจำกัดในการเข้าถึงไซต์งาน และอัตราค่าแรงในท้องถิ่น
