उभरता हुआ स्टीम बिल
भाप उत्पादन के लिए एक प्लेटिंग सुविधा का प्राकृतिक गैस बिल तीन वर्षों में 18% बढ़ गया है जबकि उत्पादन की मात्रा स्थिर बनी हुई है। बॉयलर की दक्षता सत्यापित की जाती है। भाप जाल काम कर रहे हैं. भाप वितरण पाइप इन्सुलेट किया गया है। बढ़ी हुई खपत प्रक्रिया टैंकों में हीट एक्सचेंजर्स के कारण होती है, विशेष रूप से, धातु के कॉइल खराब होने और खराब होने के कारण गर्मी हस्तांतरण दक्षता में प्रगतिशील हानि होती है।
स्थापना के समय एक साफ स्टेनलेस स्टील का तार लगभग 800 W/m²·K के समग्र U- मान के साथ गर्मी स्थानांतरित करता है। 12 महीनों की सेवा के बाद, U-मान घटकर 450 W/m²·K हो गया है। 24 महीने के बाद, 320 W/m²·K। 36 महीनों के बाद, कुंडल पूर्ण भाप प्रवाह पर बमुश्किल स्नान तापमान को बनाए रख रहा है और प्रतिस्थापन के लिए निर्धारित है।
एक ही समय में स्थापित एक PTFE कॉइल कम U{0}}मान{{1}लगभग 280 W/m²·K- के साथ शुरू होता है लेकिन इसे बनाए रखता है। 36 महीनों के बाद, U-मान अभी भी 260-270 W/m²·K है। इन दो प्रदर्शन वक्रों की ऊर्जा लागत प्रक्षेपवक्र में काफी भिन्नता है।
दक्षता हानि तंत्र
धातुई कुंडलियाँ दो तंत्रों के माध्यम से ऊष्मा स्थानांतरण दक्षता खो देती हैं। बाहरी दूषण जमा स्केल {{1}कैल्शियम सल्फेट, धातु हाइड्रॉक्साइड, कार्बनिक अवशेष {{2}जो ट्यूब की दीवार के साथ श्रृंखला में थर्मल प्रतिरोध जोड़ते हैं। 0.5 मिमी मोटी एक स्केल परत अपनी तापीय चालकता के आधार पर यू - मान को 30-50% तक कम कर सकती है।
आंतरिक सतह का क्षरण भाप की साइड ट्यूब की दीवार को खुरदुरा कर देता है। बढ़ी हुई खुरदरापन अशांति को बढ़ाती है, जो आंतरिक गर्मी हस्तांतरण गुणांक में थोड़ा सुधार करती है, लेकिन संक्षारण उत्पाद एक इन्सुलेटिंग परत बनाते हैं जो इस लाभ को ऑफसेट करने से कहीं अधिक है। शुद्ध प्रभाव प्रगतिशील गिरावट है।
सुविधा भाप के दबाव को बढ़ाकर क्षतिपूर्ति करती है। उच्च भाप दबाव संतृप्ति तापमान को बढ़ाता है, जिससे गर्मी हस्तांतरण को चलाने वाले लॉगरिदमिक औसत तापमान अंतर में वृद्धि होती है। उच्च एलएमटीडी आंशिक रूप से यू - मूल्य में गिरावट की भरपाई करता है। लेकिन उच्च भाप तापमान से टैंक और पाइपिंग से गर्मी का नुकसान बढ़ जाता है, और बॉयलर उच्च आउटपुट तापमान पर कम दक्षता पर काम करता है। ऊर्जा दंड यौगिक.
तालिका 1: 36-माह की ऊर्जा लागत तुलना (50 किलोवाट डिज़ाइन ड्यूटी, 6,000 परिचालन घंटे/वर्ष)
| समय सीमा | स्टेनलेस स्टील यू-मूल्य (डब्ल्यू/एम²·के) | पीटीएफई यू-मूल्य (डब्ल्यू/एम²·के) | एसएस भाप की खपत (किलो/घंटा) | पीटीएफई भाप की खपत (किलो/घंटा) | संचयी ऊर्जा लागत जुर्माना (एसएस बनाम पीटीएफई) |
|---|---|---|---|---|---|
| महीना 1 (स्वच्छ) | 800 | 280 | 78 | 82 | -$180 (एसएस लाभ) |
| महीना 6 | 500 | 275 | 83 | 82 | +$60 |
| महीना 12 | 400 | 270 | 86 | 83 | +$480 |
| महीना 18 | 350 | 268 | 88 | 83 | +$960 |
| महीना 24 | 310 | 265 | 90 | 84 | +$1,620 |
| महीना 30 | 290 | 262 | 91 | 84 | +$2,340 |
| माह 36 (प्री-प्रतिस्थापन) | 260 | 260 | 93 | 85 | +$3,180 |
| 3-वर्ष की कुल ऊर्जा लागत | – | – | – | – | +$9,440 |
भाप की लागत $30/टन (1,000 किग्रा) पर गणना की गई। संचयी जुर्माना स्टेनलेस स्टील कॉइल द्वारा स्थिर पीटीएफई प्रदर्शन की तुलना में दक्षता में गिरावट के कारण होने वाली अतिरिक्त भाप लागत है।
पीटीएफई लाभ: चरम पर स्थिरता
स्टेनलेस स्टील कॉइल साफ होने पर पहले कुछ महीनों में पीटीएफई कॉइल मामूली ऊर्जा लागत हानि पर काम करती है। यह प्रारंभिक अंतर लगभग 180 डॉलर है - एक नगण्य राशि। जैसे ही स्टेनलेस कॉइल खराब हो जाती है, गैप उलट जाता है। 9वें महीने तक, संचयी ऊर्जा लागत बराबर हो जाती है। उस बिंदु से आगे, पीटीएफई कॉइल हर गुजरते महीने के साथ कम ऊर्जा लागत प्रदान करता है।
पूरे 36{4}}महीने की अवधि में, स्थिर पीटीएफई कॉइल खराब हो रहे स्टेनलेस स्टील कॉइल द्वारा खर्च होने वाली अतिरिक्त भाप लागत में लगभग $9,440 से बचाती है। यह ऊर्जा लागत बचत अकेले पीटीएफई कॉइल की उच्च प्रारंभिक खरीद मूल्य को पुनर्प्राप्त करती है - डीस्केलिंग की टाली गई लागत, सफाई के लिए टाले गए डाउनटाइम, या 36 महीनों में टाले गए प्रतिस्थापन पर विचार किए बिना।
डीस्केलिंग एनर्जी पेनल्टी
यदि स्टेनलेस स्टील कॉइल को 12{1}}महीने के अंतराल पर डीस्केल किया जाता है, तो इसका यू-मान आंशिक रूप से बहाल हो जाता है। लेकिन डीस्केलिंग कभी भी मूल प्रदर्शन को बहाल नहीं करती है - प्रत्येक सफाई स्केल के साथ कुछ आधार धातु को हटा देती है, और प्रत्येक सफाई के बाद खुरदरी सतह तेजी से खराब हो जाती है। जब डीस्केलिंग का अभ्यास किया जाता है तो पीटीएफई का ऊर्जा लागत लाभ कम हो जाता है लेकिन समाप्त नहीं होता है।
इसके अलावा, स्केलिंग स्वयं ऊर्जा की खपत करती है। सफाई रसायनों को गर्म किया जाना चाहिए। डीस्केलिंग प्रक्रिया के बाद टैंक को दोबारा गर्म किया जाना चाहिए। ये ऊर्जा लागत धातु के तार के स्वामित्व की कुल लागत का हिस्सा हैं लेकिन शायद ही कभी ऊर्जा व्यय के रूप में ट्रैक की जाती हैं।
सारांश
स्थिर पीटीएफई हीट एक्सचेंजर प्रदर्शन धातुई कॉइल्स को खराब करने की प्रगतिशील ऊर्जा लागत जुर्माना से बचाता है। 36{5}}महीने की अवधि में, स्थिर पीटीएफई संचालन से संचयी भाप लागत बचत एक 50 किलोवाट हीट एक्सचेंजर के लिए $9,400 से अधिक हो जाती है - जो अकेले ऊर्जा बचत से पीटीएफई खरीद मूल्य वसूल करने के लिए पर्याप्त है।
ऊर्जा लागत लाभ पीटीएफई एक्सचेंजर की पूर्ण 10+ वर्ष की सेवा अवधि के दौरान कायम रहता है, जबकि धातु का तार प्रत्येक प्रतिस्थापन के साथ 36{3}} महीने के क्षरण चक्र को दोहराता है। पीटीएफई की स्थिर दक्षता प्रारंभिक ब्रेक-ईवन अवधि के बाद स्थायी ऊर्जा लागत लाभ प्रदान करती है।
विशिष्ट परिचालन स्थितियों में ऊर्जा लागत तुलना के लिए इंजीनियरिंग विश्लेषण वर्तमान हीट एक्सचेंजर प्रकार और उम्र, भाप लागत, दूषण दर डेटा, और डीस्केलिंग आवृत्ति और प्रभावशीलता प्रस्तुत करने पर उपलब्ध है।
