Анализа исплативости{0}}а одабира грејних цеви од чистог титанијума у ​​односу на цеви за грејање обложене ПФА за дуготрајну-производњу континуираном ферментацијом

Грејне цеви од чистог титанијума и цеви за грејање потпуно обложене ПФА-су два примарна решења за грејање против корозије са којима се сусрећу фабрике хране и фармацеутске ферментације. Купци често само једном упоређују трошкове набавке и не узимају у обзир дугорочни-губитак у раду, рад на одржавању, губитак при затварању и учесталост замене. Овај чланак квантификује свеобухватне трошкове и економске користи целог-циклуса у условима континуиране ферментације, пружајући на тај начин подршку у подацима за процес-доношења одлуке о избору материјала за опрему.

1. Једнократно поређење трошкова набавке
Као мерило, изаберите исту спецификацију грејне цеви (прирубница ДН50, укупна дужина 1800 мм, називна снага 12 кВ):

Потпуно ПФА обложена грејна цев: Ниска цена сировина (основа од угљеничног челика + танак флуоропластични премаз). Мале фабрике са ограниченим почетним капиталом могу имати користи од ниског улазног прага, кратког циклуса испоруке и јединичне набавне цене која је отприлике 40%–50% нижа од цене цеви од чистог титанијума.

Цев за грејање од чистог титанијума 2. степена: Интегрисана пасивизација + заваривање аргоном + -скупа метална подлога од титанијума. Почетна инвестиција је знатно већа, са ценом куповине која је 45%–60% већа од цене стандардних цеви са ПФА-обложеним слојем исте димензије.

2. Век трајања и учесталост замене (стандардно окружење ферментације: органска киселина + хлорид, обична кисела-база ЦИП, 24-часовна континуална производња)
Просечан радни век цевовода за грејање обложеног ПФА{0}}ом је 1,5–2 године. Флуоропластични премази лако стварају рупе, пукотине под абразијом честица, честе термичке циклусе и судари алата. У року од 1-4 недеље од отказивања премаза, унутрашња подлога од угљеничног челика перфорира и цури, што захтева потпуну замену цеви у одсуству локалних опција за поправку. Просечна годишња количина замене: 0,5–0,7 комплета по оригиналном комаду опреме.

Стандардни радни век одржавања цеви за грејање од чистог титанијума је 3-5 година. Полирање и поновна{3}}пасивација се могу користити за поправку мањих површинских огреботина, док је редовно праћење дебљине довољно за решавање малог стањивања зида. Секундарно заваривање се може применити за отклањање локалне корозије завара. Просечна годишња количина замене за оригиналну опрему је 0,15–0,25 комплета.

3. Трошкови помоћног материјала и рада на одржавању
Трошкови одржавања цеви обложених ПФА{0}}
Не постоји могућност локалне поправке; свако оштећење премаза захтева растављање, демонтажу и замену целе{0}}цеви.

Замена резервоара захтева често затварање резервоара, што захтева пражњење, чишћење и поновну{0}}стерилизацију ферментационог бујона. Свака замена захтева заустављање резервоара од 3-4 сата.

Помоћни губитак: Честа замена ПТФЕ заптивача који су оштећени током поновљене демонтаже, као и одбацивање цеви за премазивање којима није истекао рок трајања. Годишњи рад на одржавању и помоћни трошкови су око 75% првобитне набавне цене цеви.

Трошкови одржавања цеви од чистог титанијума су
Локална поправка јаме може се организовати током планираног месечног ремонта резервоара. Рутинско одржавање захтева само испирање на мрежи и периодични третман -пасивације, који се може обавити без потребе за гашењем резервоара.

Смањење учесталости демонтаже, смањење потрошње заптивки и елиминисање потребе за редовним стругањем целих цеви. Годишњи рад на одржавању и помоћни трошкови су приближно 18% првобитне набавне цене цеви.

4. Губитак прекида производње (висока цена цеви обложених ПФА-ом)
Дневна излазна вредност континуиране производње резервоара за ферментацију је висока. Међутим, непланирано хитно гашење због цурења цеви за грејање доводи до значајних економских губитака, као што су одложена испорука, одбачени медијум за ферментацију и поновна стерилизација.

Кратак радни век и непредвидиво цурење из отвора на премазу доводе до 2-3 непланирана искључења годишње за цеви обложене ПФА. Губитак искључења у нужди је знатно скупљи од цене једне грејне цеви.

Цев од чистог титанијума: кварови су обично прогресивни и предвидљиви, са смањењем дебљине зида што омогућава планирану замену током рутинског одржавања резервоара. Практично нема непланираних хитних искључења.

5. Разлика у преносу топлоте резултира губитком потрошње енергије.
ПФА флуоропластични премаз има ниску топлотну проводљивост и ствара дебео слој топлотне отпорности на површини грејања. У случају да је снага грејања еквивалентна:

ПФА{0}}обложене цеви показују повећање температуре језгра цеви за 25–40 степени, што доводи до повећања дуготрајне-потрошње енергије за 8%–12% у поређењу са цевима од титанијума. То је због делимичног губитка топлоте. Век трајања грејних компоненти се додатно смањује убрзањем старења жице отпорности на грејање услед високе температуре језгра.

Цев од чистог титанијума: Састоји се од металног зида високе топлотне проводљивости, уједначене површинске температуре, ниске топлотне отпорности и стабилне ефикасности размене топлоте. Ово резултира просечном годишњом уштедом електричне енергије од 10% за дуготрајан-рад.

6. Разлика у цени за посебан медијум
Процес чишћења јаке алкалије или течности за ферментацију која садржи трагове флуорида: Забрањена је употреба цеви од чистог титанијума; уместо тога, морају да се изаберу цеви обложене ПФА{0}}ом. Не постоји алтернативни приступ.

Уобичајена ферментација без{0}}органске киселине без флуорида: Трошак пуног-циклуса је недвосмислена економска предност за титанијумске цеви.

7. Свеобухватна табела за поређење трошкова за цео животни циклус (5-годишњи радни циклус)
Улаз:

Ставка за процену трошкова Грејна цев од чистог титанијума Потпуно обложена ПФА грејна цев Економска предност Партија
Једно{0}}улагање Ниско (основно 100%) Превише (150% цене ПФА) Краткорочно-ПФА
Пет{0}}кумулативни трошак замене Бројне комплетне промене цеви на високом нивоу Низак, са ограниченим алтернативамаДуготрајно-излагање титанијуму
Рад и прибор за годишње одржавање Значајна потрошња, која се често јавља. Титанијум захтева минимално рутинско одржавање.
Ненамерни економски губитак током затварања Готово без неочекиваних искључења Тешка, честа хитна заустављања Титаниум
додатни трошак електричне енергије од 8%–12%-дугорочни трошак потрошње енергије Титанијум је материјал за{3}}штеду енергије који има високу ефикасност преноса топлоте.
Укупни свеобухватни трошкови за период од пет- година: 100% основне вредности Само 60%–70% укупне цене ПФА Очигледна предност титанијума је у томе што
Сажети сажетак
У случају дуготрајних производних линија за континуирану ферментацију{0}без флуорида, цеви за грејање од чистог титанијума захтевају већи почетни буџет за набавку. Међутим, њихов дуг радни век, поправљиви кварови, ниска учесталост одржавања, нула непланираних губитака при гашењу и висока ефикасност преноса топлоте резултирају свеобухватним трошком од 5-година целог-циклуса који је знатно нижи од цене цеви за грејање обложене ПФА-. Ово пружа значајне укупне економске користи. Епрувете обложене ПФА-има су исплативе само-за краткотрајну употребу у повременој производњи малих серија или у медијима који садрже јоне флуора. Цеви од чистог титанијума су пожељан избор за пројекте континуиране ферментације у расутом стању како би се смањили свеобухватни трошкови рада.