הערעור על ההזרקה הישירה
הזרקת קיטור ישירה היא שיטת החימום הפשוטה ביותר: אדים מבעבעים ישירות לתוך נוזל התהליך דרך צינור מזרז. אין מחליף חום. אין צרור צינורות. אין החזר קונדנסט. הקיטור מתעבה ישירות בנוזל התהליך, ומעביר את החום הסמוי שלו ביעילות של 100%. עלות ההון היא מינימלית-שסתום קיטור, צינור מפיץ ובקר טמפרטורה.
הפשטות מסתירה עלות-לטווח ארוך. עיבוי הקיטור מדלל את נוזל התהליך. על כל קילוגרם אדים המוזרק, מוסיפים לאמבטיה קילוגרם מים. זה מדלל את הכימיקלים בתהליך, משנה את נפח האמבטיה, ובסופו של דבר דורש אידוי כדי להחזיר את הריכוז או השלכה והחלפה של האמבט המדולל. העלות של ניהול הדילול הזה-תוספות כימיות, טיפול בפסולת, אנרגיה לאידוי-מצטברת שנה אחר שנה.
מחליף חום PTFE מתחמם בעקיפין. הקיטור ונוזל התהליך מופרדים על ידי דופן הצינור. לא מתרחש דילול. עלות ההון הראשונית הגבוהה יותר מקוזזת על ידי ביטול עלות הדילול השוטף.
חישוב עלות הדילול
אמבט תהליך הדורש חימום רציף של 100 קילוואט עם הזרקת קיטור ישירה מקבל כ-160 ק"ג לשעה של עיבוי קיטור-שווה ערך ל-160 ליטר לשעה של מים שנוספו לאמבטיה. מעל 6,000 שעות פעילות בשנה, האמבטיה מקבלת 960,000 ליטר מי דילול - פי 120 מנפח אמבטיה של 8,000 ליטר.
בפועל, האמבטיה הייתה עולה על גדותיה ללא הרף. ההצפה מובילה כימיקלים בתהליך בריכוז האמבטיה. יש להחליף את האובדן הכימי. ההצפה גם מובילה חום, ומגדילה את דרישת הקיטור בלולאת משוב.
| אלמנט עלות | הזרקת קיטור ישירה (שנתי) | מחליף חום PTFE (שנתי) |
|---|---|---|
| הון מחליף חום (מופחת 15 שנים) | $0 | $1,000 ($15,000/15) |
| עלות קיטור לחימום | $72,000 | $72,000 |
| החלפה כימית (אובדן דילול) | $45,000 | $0 |
| טיפול בשפכים (נפח הצפת) | $18,000 | $0 |
| חימום אמבטיה של מי דילול | $12,000 | $0 |
| עלות שנתית כוללת | $147,000 | $73,000 |
| חיסכון שנתי עם PTFE | – | $74,000 |
| חיסכון מצטבר של 20 שנה | – | $1,480,000 |
חלופת האידוי
חלק מהמתקנים משתמשים במאיידים כדי לרכז מחדש אמבטיות מדוללות, לשחזר את הכימיקלים ולהחזיר את המים לתהליך בתור תזקיק. המאייד צורך אנרגיה-בדרך כלל 0.7-1.0 ק"ג קיטור לכל ק"ג מים שהתנדף. עבור 960,000 ליטר של דילול שנתי, עלות האידוי היא כ-$40,000-$60,000 לשנה, בתוספת ההון והתחזוקה של המאייד. הזרקה ישירה עם התאוששות באידוי יקרה יותר מחימום עקיף עם מחליף PTFE.
יתרון בקרת התהליך
הזרקת קיטור ישירה גורמת לתנודות מתמשכות של נפח וריכוז האמבטיה. קצב ההצפה משתנה בהתאם לדרישת הקיטור. הריכוז הכימי נסחף. המפעילים חייבים לפקח ולהתאים את הכימיה לעתים קרובות. חימום עקיף PTFE שומר על נפח אמבטיה קבוע וכימיה יציבה. בקרת התהליך פשוטה יותר ואיכות המוצר עקבית יותר.
תַקצִיר
במהלך תקופה של 20 שנה, מחליף חום PTFE חוסך כ-1,480,000 דולר בהשוואה להזרקת קיטור ישירה עבור חובת חימום של 100 קילוואט, על ידי ביטול אובדן כימיקלים מתמשך, טיפול בשפכים ואנרגיית חימום מחדש הקשורים לדילול עיבוי. עלות ההון הראשונית הגבוהה יותר של מחליף PTFE מוחזרת תוך חודשים מרגע הפעולה. עבור כל תהליך שבו שליטה בכימיה באמבטיה חשובה, חימום PTFE עקיף הוא הבחירה העדיפה מבחינה כלכלית.
תמיכה הנדסית להשוואת עלויות שיטות חימום זמינה עם הגשת חובת החום, שעות הפעילות, כימיה ועלות האמבטיה ועלויות הטיפול בפסולת.
