コスト比較の枠組み
化学処理施設では、コンクリート酸洗タンク用に 100 kW の熱交換器が必要です。 2 つのオプションが評価されます。1 つは再循環ループに設置された工場で製造された-チタン シェル-と-チューブ交換器、もう 1 つは現場で組み立てられ-現場で組み立てられた現場製造の PTFE グリッドです。-
購入価格の比較は簡単です。チタン シェル-と-のユニットの価格はメーカーから約 28,000 ドルです。 PTFE グリッド コンポーネント-チューブ、ヘッダー、サポート プレート、継手-の費用は約 10,500 ドルです。
ただし、購入価格には設置費用は含まれません。チタン交換器には、構造用鋼サポート、クレーンの索具、プロセスおよびユーティリティ接続用のパイプ継手、および断熱材が必要です。 PTFE グリッドは現場での組み立て作業を必要としますが、重い装備は必要なく、最小限の構造サポートがあり、配管接続が簡単です。-設置コストの合計を比較すると、購入価格だけを比較する場合とは異なります。
現場組立工数の計算
100 kW デューティ用の PTFE グリッドは、PTFE サポート プレートとヘッダーを備えた 12 × 10 グリッドに配置された、外径 10 mm のチューブ約 120 本で構成されています。コンポーネントは、キットとして現場に出荷されます。つまり、適切な長さに切断されたチューブ、--事前に穴あけされたサポート プレート、-圧縮フィッティングを備えた事前に製造されたヘッダーです。
-技術者 2 名による現場での組み立てには約 16～20 時間かかります。この作業には、サポート プレートにチューブを通し、ヘッダーにチューブを接続し、サポート フレームを組み立て、完成したアセンブリの圧力テストが含まれます。チューブカッターやトルクレンチ以外の特殊な工具は必要ありません。
完全負担労働料金 1 時間あたり 85 ドルの場合、組み立て人件費は 2,720 ～ 3,400 ドルとなります。この人件費は PTFE の設置費用の一部ですが、完全に組み立てられた状態で届く金属製のオプションには同等の費用はありません。
表 1: 総設置コストの比較 (100 kW 負荷、コンクリート酸洗タンク)
| 原価要素 | チタン シェル-と-チューブ（組み立て済み）- | PTFE グリッド (現場で製造)- |
|---|---|---|
| 機器/コンポーネントの購入 | $28,000 | $10,500 |
| 現場までの貨物 | $1,200 | $350 |
| 荷降ろし設備（フォークリフト・クレーン） | $450 | $0 (手動) |
| 構造用鋼製支持フレーム | $3,500 | $400 (軽量 PTFE/PVDF) |
| 設置・組立工賃 | $1,200 (パイプフィッティング) | $3,200 (組立+パイプ継手) |
| リギングとポジショニング | $1,500 | $0 (タンクへの手動設置) |
| プロセス配管接続 | $2,800 | $1,200 (柔軟な接続) |
| 蒸気・復水配管 | $1,800 | $1,500 |
| 絶縁 | $900 | $0 (浸漬型、必須ではありません) |
| 圧力テストと試運転 | $600 | $600 |
| 総設置コスト | $41,950 | $17,750 |
構造コストと艤装コストの利点
チタン シェル-と-チューブ エクスチェンジャーの重量は約 320 kg です。床またはコンクリートパッドに固定された構造用鋼フレームが必要です。フレームは、静荷重に加えて、場所に応じて地震荷重または風荷重を考慮して設計する必要があります。熱交換器は、クレーン、フォークリフト、またはチェーン フォール装置を使用して所定の位置に持ち上げる必要があります。{6}}これには、スケジュール設定、認定オペレーター、および安全許可が必要です。
PTFE グリッドは現場で組み立てられ、完成後の重量は約 35 kg です。{0}機械的な補助を必要とせずに、技術者 2 名で持ち上げて位置決めすることができます。サポート フレームは軽量の PTFE または PVDF アングルで、タンクの床に置かれるか、タンクのリムから吊り下げられます。フロアアンカーもクレーンもオペレーターの資格もありません。
PTFE の艤装と構造コストの利点-$3、500 + $1、500=チタンの $6,000 に対し、PTFE の $400 + $0=$400-が、設置コストの差の主な要因です。
配管接続の違い
シェル{0}および-交換器には、正確な位置にしっかりとした配管接続が必要です。プロセスの入口および出口のノズルは、既存の配管と位置が合う必要があります。ずれがある場合はパイプの修正が必要です。蒸気と凝縮水の接続も同様に堅固です。パイプ取り付け作業は PTFE オプションの場合より 2 ～ 3 倍かかります。
タンク内の PTFE グリッドは、タンクの外側の蒸気ヘッダーと凝縮水ヘッダーに接続する柔軟な PTFE テール パイプを使用しています。柔軟な接続により位置ずれに対応できるため、精密なパイプ取り付けが不要になります。タンク自体がプロセス-側の封じ込め-を提供し、加熱のために外部プロセス配管接続は必要ありません。
まとめ
現場で製作された PTFE 熱交換器グリッドの総設置コストは、同等の事前に組み立てられたチタン シェル-と{{4}チューブ ユニット-の $17,750 と $41,950 の約 42% です。{0}} PTFE の購入コストが低くなり、軽量構造、重い艤装の排除、簡素化された構造サポート、および柔軟な配管接続による設置コストのメリットは、現場での組み立ての労力を相殺してしまうほどです。
タンクへの浸漬が実際的な用途では、現場で製造される PTFE グリッドは、腐食やメンテナンスの利点に加えて、金属シェル-や-よりもプロジェクトの総コストを大幅に削減できます。{0}
特定のプロジェクト条件での設置コストを比較するためのエンジニアリング分析は、タンクの寸法、熱負荷、利用可能なユーティリティ、サイトへのアクセスの制約、および現地の人件費を提出すると利用できます。
