तापन विधि निर्णय
एक कठोर एनोडाइजिंग लाइन को एक्ज़ोथिर्मिक एनोडाइजिंग प्रतिक्रिया के दौरान 0{3}}5 डिग्री इलेक्ट्रोलाइट तापमान बनाए रखने के लिए 60 किलोवाट हीटिंग की आवश्यकता होती है। दो हीटिंग विधियां प्रतिस्पर्धा करती हैं: इलेक्ट्रिक क्वार्ट्ज इमर्शन हीटर और स्टीम-हीटेड पीटीएफई हीट एक्सचेंजर्स।
इलेक्ट्रिक क्वार्ट्ज़ सरलता प्रदान करता है। हीटर स्थापित करें, विद्युत आपूर्ति से कनेक्ट करें, और थर्मोस्टेट से नियंत्रित करें। कोई स्टीम बॉयलर नहीं, कोई कंडेनसेट रिटर्न नहीं, कोई स्टीम ट्रैप नहीं। बुनियादी ढांचा न्यूनतम है.
स्टीम पीटीएफई को भाप स्रोत की आवश्यकता होती है। यदि कोई बॉयलर पहले से ही अन्य संयंत्र प्रक्रियाओं को पूरा करता है, तो वृद्धिशील बुनियादी ढांचा मामूली है। यदि भाप केवल एनोडाइजिंग लाइन के लिए उत्पन्न की जानी चाहिए, तो बॉयलर पूंजी लागत को तुलना में शामिल किया जाना चाहिए।
परिचालन व्यय तुलना यह निर्धारित करती है कि कौन सी विधि 10 साल के उपकरण जीवन में कम लागत प्रदान करती है। ऊर्जा लागत, हीटर प्रतिस्थापन आवृत्ति और रखरखाव श्रम तीन प्राथमिक चालक हैं।
ऊर्जा लागत तुलना
विद्युत प्रतिरोध तापन लगभग 100% विद्युत ऊर्जा को ऊष्मा में परिवर्तित करता है। ऊर्जा दक्षता उत्कृष्ट है. उस ऊर्जा की लागत आमतौर पर प्राकृतिक गैस से उत्पन्न भाप से अधिक होती है। औसत औद्योगिक बिजली दर $0.08-0.12 प्रति kWh और प्राकृतिक गैस $4-6 प्रति मिलियन BTU पर, प्रति वितरित kWh गर्मी की लागत बिजली के लिए $0.08-0.12 है जबकि प्राकृतिक गैस भाप के लिए $0.02-0.04 है, जो बॉयलर दक्षता के लिए जिम्मेदार है।
प्रति वर्ष 4,000 घंटे चलने वाले 60 किलोवाट हीटिंग लोड के लिए, वार्षिक ऊर्जा खपत 240,000 kWh है। $0.10/kWh पर इलेक्ट्रिक हीटिंग लागत $24,000 प्रति वर्ष है। स्टीम हीटिंग की लागत $0.03/kWh के बराबर $7,200 प्रति वर्ष है। भाप के लिए वार्षिक ऊर्जा लागत लाभ $16,800 है।
यह लाभ तब भी बना रहता है जब स्टीम बॉयलर एनोडाइजिंग लाइन के लिए समर्पित होता है। एक छोटे बॉयलर की पूंजीगत लागत 2-3 वर्षों के भीतर ऊर्जा बचत के माध्यम से वसूल की जाती है।
तालिका 1: 10-वर्षीय परिचालन व्यय तुलना (60 किलोवाट हार्ड एनोडाइजिंग हीटिंग)
| लागत श्रेणी | इलेक्ट्रिक क्वार्ट्ज | भाप पीटीएफई |
|---|---|---|
| वार्षिक ऊर्जा लागत | $24,000 | $7,200 |
| 10 साल की ऊर्जा लागत | $240,000 | $72,000 |
| हीटर प्रतिस्थापन आवृत्ति | 6-12 महीने (क्वार्ट्ज फ्रैक्चर) | 10+ वर्ष |
| रिप्लेसमेंट हीटर (10 वर्ष) | 10-15 इकाइयाँ | 0 इकाइयां |
| हीटर प्रतिस्थापन भागों की लागत (10 वर्ष) | $25,000-37,500 | $0 |
| प्रतिस्थापन श्रम (10 वर्ष) | $15,000-22,500 | $0 |
| प्रतिस्थापन के लिए उत्पादन डाउनटाइम | 80-120 घंटे (10 वर्ष) | 0 घंटे |
| डाउनटाइम लागत $500/घंटा | $40,000-60,000 | $0 |
| नियमित रखरखाव (वार्षिक) | $500 (निरीक्षण, सफाई) | $200 (केवल निरीक्षण) |
| 10 साल का नियमित रखरखाव | $5,000 | $2,000 |
| कुल 10 साल की परिचालन लागत | $325,000-365,000 | $74,000 |
हीटर प्रतिस्थापन लागत
हार्ड एनोडाइजिंग सेवा में क्वार्ट्ज विसर्जन हीटर फ्रैक्चर के कारण विफल हो जाते हैं। गर्म क्वार्ट्ज सतहों पर ठंडे इलेक्ट्रोलाइट के छींटे से थर्मल झटका सामग्री की तन्यता ताकत से अधिक स्थानीयकृत तनाव पैदा करता है। वर्कपीस या रखरखाव उपकरणों से यांत्रिक प्रभाव के कारण चिप्स और दरारें पड़ जाती हैं। निरंतर संचालन के लिए विफलता दर प्रति वर्ष 1-2 हीटर है।
प्रत्येक प्रतिस्थापन में हीटर तत्व की लागत (15-20 किलोवाट इकाई के लिए $2,000-2,500) और टैंक को खाली करने या हीटर को अलग करने, विफल इकाई को हटाने, प्रतिस्थापन स्थापित करने और संचालन को सत्यापित करने के लिए श्रम शामिल होता है। प्रति इवेंट 6-8 घंटे का उत्पादन डाउनटाइम वित्तीय प्रभाव को कई गुना बढ़ा देता है।
स्टीम पीटीएफई हीट एक्सचेंजर्स टूटते नहीं हैं। लचीली फ्लोरोपॉलीमर टयूबिंग थर्मल और मैकेनिकल झटके को अवशोषित करती है। कठोर एनोडाइजिंग स्थितियों में सेवा जीवन 10 वर्ष से अधिक है। तुलनात्मक अवधि में प्रतिस्थापन घटनाएँ प्रभावी रूप से शून्य हैं।
रखरखाव श्रम तुलना
क्वार्ट्ज हीटरों को दरारों के लिए समय-समय पर निरीक्षण, विद्युत इन्सुलेशन परीक्षण और शीथ सतह से खनिज जमा की सफाई की आवश्यकता होती है। प्रत्येक निरीक्षण सीधा है लेकिन इसके लिए टैंक तक पहुंच और हीटर हटाने की आवश्यकता होती है।
पीटीएफई हीट एक्सचेंजर्स को ट्यूब की स्थिति और समर्थन अखंडता के वार्षिक दृश्य निरीक्षण की आवश्यकता होती है। हटाने की कोई आवश्यकता नहीं है. किसी विद्युत परीक्षण की आवश्यकता नहीं है. टैंक को खाली किए बिना ही निरीक्षण पूरा कर लिया गया है।
सारांश
ऑपरेटिंग व्यय तुलना हार्ड एनोडाइजिंग टैंक हीटिंग के लिए इलेक्ट्रिक क्वार्ट्ज पर स्टीम पीटीएफई का दृढ़ता से समर्थन करती है। स्टीम पीटीएफई के लिए 10{7}}वर्षीय ओपेक्स लगभग $74,000 है जबकि इलेक्ट्रिक क्वार्ट्ज के लिए $325,000-365,000-4-5 अंतर का एक कारक। ऊर्जा लागत बचत में अंतर का योगदान $168,000 है। हटाए गए क्वार्ट्ज़ हीटर प्रतिस्थापन शेष योगदान देते हैं।
तुलना मानती है कि स्टीम बॉयलर उपलब्ध है। बिजली की तुलना में प्राकृतिक गैस का ऊर्जा लागत लाभ आम तौर पर इस हीटिंग लोड के लिए 2-3 वर्षों के भीतर एक समर्पित बॉयलर की पूंजीगत लागत को वसूल कर लेता है।
विशिष्ट हार्ड एनोडाइजिंग स्थितियों में ओपेक्स तुलना के लिए इंजीनियरिंग विश्लेषण हीटिंग शुल्क, वार्षिक परिचालन घंटे, स्थानीय बिजली और गैस दरें, वर्तमान क्वार्ट्ज हीटर प्रतिस्थापन आवृत्ति और मौजूदा भाप बुनियादी ढांचे के विवरण प्रस्तुत करने पर उपलब्ध है।
