Kā vannas iestatītā vērtība ietekmē PTFE iegremdējamā sildītāja enerģijas izmaksas?

Apšuvuma veikals paaugstināja niķeļa pārklājuma vannas iestatīto vērtību no 50 grādiem uz 55 grādiem, lai uzlabotu nogulsnēšanās ātrumu. Ražošanas komanda bija apmierināta ar ātrāku pārklājumu. Tehniskās apkopes komanda pamanīja, ka sildītājs darbojas ilgāk un elektrības rēķins par šo tvertni ir palielinājies par gandrīz 15%. Iemesls bija iestatītās vērtības maiņa, un izmaksu pieaugums bija paredzams.

Vannas temperatūras iestatītā vērtība ir viens no visvairāk kontrolējamajiem sildītāja ekspluatācijas izmaksu mainīgajiem. Katra palielinājuma pakāpe palielina siltuma zudumus no tvertnes, palielina apvalka temperatūru un paātrina noārdīšanos. Ietekme uz enerģijas izmaksām nav-lineāra-, jo augstāka ir iestatītā vērtība, jo lielākas ir katras papildu pakāpes robežizmaksas.

Siltuma zudumu attiecības

Siltuma zudumi no tvertnes rodas caur sienām, virsmu un visiem pievienotajiem cauruļvadiem vai armatūru. Zaudējumu ātrums ir proporcionāls temperatūras starpībai starp vannu un apkārtējo vidi. Vannai 60 grādu temperatūrā 20 grādu telpā ir 40 grādu temperatūras starpība. Paaugstinot uzdoto vērtību līdz 65 grādiem, starpība palielinās līdz 45 grādiem -kas ir par 12,5% siltuma zudumu palielināšanās.

Lielāki siltuma zudumi nozīmē, ka sildītājam jāsniedz vairāk enerģijas, lai uzturētu augstāku uzdoto vērtību. Enerģijas izmaksas pieaug proporcionāli siltuma zudumiem, nevis proporcionāli temperatūras pieaugumam. Uzdotās vērtības palielinājums par 5 grādiem var palielināt enerģijas patēriņu par 10–15%, atkarībā no tvertnes izolācijas un virsmas laukuma.

Vannas uzdotā vērtība	Temperatūras atšķirība	Relatīvais siltuma zudums	Relatīvās enerģijas izmaksas	Ikgadējais izmaksu pieaugums
50 grādi	30 grādi	1.0×	1.0×	Pamatlīnija
55 grādi	35 grādi	1.17×	1.17×	+17%
60 grādi	40 grādi	1.33×	1.33×	+33%
65 grādi	45 grādi	1.50×	1.50×	+50%
70 grādi	50 grādi	1.67×	1.67×	+67%

Siltuma zudumi un enerģijas izmaksas kā vannas iestatītās vērtības funkcija 20 grādu apkārtējā temperatūrā

Ietekme uz sildītāja degradāciju

Augstāka iestatītā vērtība paaugstina apvalka temperatūru, kas paātrina katru degradācijas mehānismu. Caurlaidība, katlakmens nogulsnēšanās un termiskais nogurums palielinās līdz ar temperatūru. Sildītājs, kas ērti darbojās 50 grādu leņķī, var būt drošā diapazona malā 60 grādos.

Apvalka temperatūra ir kopējās temperatūras un apvalka -līdz-atšķirības summa. Pie 50 grādu tilpuma ar 15 grādu atstarpi apvalks ir 65 grādos. Pie 60 grādu tilpuma ar tādu pašu atstarpi apvalks ir 75 grādos. Apvalka temperatūras paaugstināšanās par 10 grādiem aptuveni divkāršo caurlaidības ātrumu un palielina katlakmens nogulsnēšanās ātrumu par 30–50%.

Vannas uzdotā vērtība	Apvalks ΔT	Apvalka temperatūra	Relatīvais caurlaidības līmenis	Paredzamais kalpošanas laiks
50 grādi	15 grādi	65 grādi	1.0×	4-5 gadi
55 grādi	15 grādi	70 grādi	1.4×	3-4 gadi
60 grādi	15 grādi	75 grādi	2.0×	2-3 gadi
65 grādi	15 grādi	80 grādi	2.8×	18-30 mēneši
70 grādi	15 grādi	85 grādi	4.0×	12-20 mēneši

Apvalka temperatūra, caurlaidības ātrums un kalpošanas laiks kā vannas uzdotās vērtības funkcija

Atlaide{0}} starp ražošanas ātrumu un ekspluatācijas izmaksām

Augstāka vannas temperatūra bieži uzlabo procesa veiktspēju. Niķelējot, palielinās nogulsnēšanās ātrums un mainās nogulsnes īpašības. Tīrīšanas laikā augstāka temperatūra uzlabo netīrumu noņemšanu. Kodināšanas laikā augstāka temperatūra palielina kodināšanas ātrumu.

Ekspluatācijas izmaksu pieaugums ir jāsalīdzina ar ražošanas ieguvumiem. Ja augstāka iestatītā vērtība ļauj palielināt caurlaidspēju par 20% un enerģijas izmaksas palielinās par 15%, kompromiss{3}}var būt labvēlīgs. Ja augstāka iestatītā vērtība uzlabo sekundāro īpašību, bet nepalielina caurlaidspēju, izmaksas var nebūt pamatotas.

Process	Uzdotās vērtības palielināšana	Ražošanas ieguvums	Enerģijas izmaksu pieaugums	Neto ieguvums
Niķelēšana	50→55 grādi	Par 10–15% ātrāka nogulsnēšanās	+17%	Pozitīvi, ja caurlaidspējai ir nozīme
Sārma tīrīšana	60 → 65 grādi	Par 20–30% labāka tīrīšana	+15%	Pozitīvs sarežģītām augsnēm
Skābā kodināšana	40 → 45 grādi	Par 15–25% ātrāka kodināšana	+12%	Pozitīvs lielam apjomam
Noskalo	40 → 45 grādi	Minimāli	+12%	Parasti nav pamatots

Ražošanas ieguvums salīdzinājumā ar enerģijas izmaksām, palielinot kopējo iestatīto vērtību

Augstākas uzdotās vērtības izmaksu samazināšana

Augstākas uzdotās vērtības enerģijas izmaksas var samazināt, uzlabojot izolāciju, pārklājot tvertnes virsmu un reģenerējot siltuma pārpalikumu. Nosegta tvertne zaudē par 60–70% mazāk siltuma no virsmas. Siltinātās sienas zaudē par 80–90% mazāk nekā nesiltinātās sienas.

Zemāka vatu blīvuma sildītājs samazina apvalka -līdz-apjoma atstarpi, kas samazina apvalka temperatūru noteiktai tilpuma temperatūrai. Sildītājam, kas darbojas ar 0,9 W/cm², apvalka temperatūra ir par 8–12 grādiem zemāka nekā 1,5 W/cm² tādā pašā iestatītajā vērtībā. Zemāka apvalka temperatūra samazina caurlaidību un katlakmens nogulsnēšanos, pagarinot kalpošanas laiku.

Uzdotā vērtība	Neizolētas izmaksas	Izolācijas izmaksas	Segtās izmaksas	Izolēts + pārklāts
50 grādi	Pamatlīnija	0.6×	0.7×	0.4×
55 grādi	1.17×	0.7×	0.8×	0.5×
60 grādi	1.33×	0.8×	0.9×	0.6×
65 grādi	1.50×	0.9×	1.0×	0.7×

Relatīvās enerģijas izmaksas pēc uzdotās vērtības un tvertnes izolācijas/pārsega konfigurācijas

Ja augstākai uzdotajai vērtībai ir nepieciešams cits sildītājs

Ja iestatītās vērtības paaugstināšanās nospiež apvalka temperatūru ārpus PTFE drošā diapazona, var būt nepieciešama cita sildītāja specifikācija. Var būt nepieciešams mazāks vatu blīvums, biezāks apvalks vai cits materiāls. Pielāgota PTFE iegremdējamā sildītāja konfigurācija ar zemu vatu blīvumu un lielu virsmas laukumu nodrošina augstāku uzdoto vērtību, nepārsniedzot drošā apvalka temperatūru. Specifikācijas procesam ir nepieciešama vannas ķīmija, darba temperatūra, tvertnes izmēri un nepieciešamā jauda.

info-717-483