Ràng buộc trang bị thêm thúc đẩy việc lựa chọn bố cục
Một dây chuyền mạ đã hoạt động từ mười đến mười lăm năm đang được nâng cấp bằng bộ trao đổi nhiệt PTFE mới. Bể chứa hiện tại đã sẵn sàng. Việc cung cấp hơi nước và thu hồi nước ngưng đã được thực hiện. Không gian sẵn có xung quanh bể bị giới hạn bởi các thiết bị liền kề, cột kết cấu và đường ống trên cao. Bộ trao đổi nhiệt phải được lắp đặt mà không cần di chuyển bể chứa hoặc sửa đổi cấu trúc tòa nhà.
Các tùy chọn bố trí có sẵn trong cơ sở mới - diện tích lớn hơn, hướng khác, tuyến đường ống khác - không có sẵn khi trang bị thêm. Bộ trao đổi nhiệt phải được thiết kế để phù hợp với những hạn chế hiện có và cách bố trí phải giảm thiểu lao động cần thiết cho việc lắp đặt, đường ống và vận hành thử.
Các yếu tố bố trí quyết định nhân công lắp đặt
Một số yếu tố bố trí xác định nhân công lắp đặt cho bộ trao đổi nhiệt PTFE được trang bị thêm.
Định hướng trao đổi nhiệt.Hướng dọc yêu cầu ít không gian sàn hơn hướng ngang nhưng có thể cần thiết bị nâng để lắp đặt. Hướng ngang dễ lắp đặt hơn nhưng đòi hỏi nhiều không gian sàn hơn.
Vị trí kết nối.Các kết nối đầu vào và đầu ra phải được bố trí để giảm thiểu việc chạy đường ống đến các kết nối xử lý và cung cấp hơi nước hiện có. Các kết nối sai hướng đòi hỏi phải có thêm đường ống, phụ kiện và nhân công.
Cơ cấu hỗ trợ.Bộ trao đổi nhiệt phải được hỗ trợ bởi cấu trúc hiện có hoặc bằng cấu trúc hỗ trợ mới. Bố cục sử dụng cấu trúc hiện có giúp giảm lao động lắp đặt và chi phí hỗ trợ mới.
Giải phóng mặt bằng để cài đặt.Bố trí phải cung cấp đủ khoảng trống để bộ trao đổi nhiệt được di chuyển vào vị trí, kết nối và bảo trì. Khoảng trống không đủ sẽ làm tăng nhân công lắp đặt và nguy cơ hư hỏng trong quá trình lắp đặt.
Yêu cầu về trọng lượng và nâng.Trọng lượng của bộ trao đổi nhiệt xác định thiết bị nâng cần thiết. Thiết bị nhẹ hơn có thể được lắp đặt với cần trục hoặc tời nhỏ hơn, giúp giảm chi phí lắp đặt.
Độ phức tạp của đường ống.Số lượng khuỷu tay, chữ T và bộ giảm tốc trong đường ống ảnh hưởng đến nhân công lắp đặt và giảm áp suất. Một cách bố trí giảm thiểu độ phức tạp của đường ống sẽ làm giảm cả hai điều đó.
So sánh các tùy chọn bố trí cho nhân công lắp đặt
Bảng sau đây tóm tắt nhân công lắp đặt cho các bố trí bộ trao đổi nhiệt PTFE khác nhau trong dây chuyền mạ được trang bị thêm với diện tích sàn hạn chế và nguồn cung cấp hơi nước hiện có.
| Tùy chọn bố cục | Định hướng | Vị trí kết nối | Cấu trúc hỗ trợ | Nhân công lắp đặt (giờ) | Chi phí lắp đặt ở mức 85 USD/giờ | Chi phí tương đối |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Đường ống nằm ngang,{0}}gắn trên sàn, tùy chỉnh | Nằm ngang | Kết nối bên, đầu đối diện | Hỗ trợ sàn mới | 60–80 | $5,100–6,800 | 100 |
| Kết nối ngang,{0}}gắn trên sàn, được tối ưu hóa | Nằm ngang | Các kết nối đối diện với đường ống hiện có | Hỗ trợ sàn mới | 40–55 | $3,400–4,675 | 67 |
| Kết nối dọc,{0}}treo tường, được tối ưu hóa | Thẳng đứng | Các kết nối trên và dưới | Giá treo tường hiện có | 30–40 | $2,550–3,400 | 50 |
| Dọc, sàn-được gắn với giá đỡ hiện có | Thẳng đứng | Kết nối phù hợp với đường ống hiện có | Kết cấu sàn hiện tại | 25–35 | $2,125–2,975 | 42 |
| Trượt-được gắn,-ống dẫn trước | Ngang hoặc dọc | Được- dẫn trước tới một điểm kết nối duy nhất | Khung trượt | 15–25 | $1,275–2,125 | 25 |
| Khối mô-đun có các phụ kiện ngắt kết nối-nhanh | Bất kì | Ngắt kết nối-nhanh tại các kết nối đường ống-trước | Khung mô-đun | 10–18 | $850–1,530 | 17 |
Giá trị nhân công lắp đặt giả định việc trang bị thêm dây chuyền mạ hiện có với bể chứa tại chỗ và nguồn cung cấp hơi nước có sẵn. Chi phí lắp đặt bao gồm nhân công để di chuyển bộ trao đổi nhiệt vào vị trí, kết nối đường ống và vận hành thử.
Tại sao bố cục đường ống-được gắn và trước{1}}làm giảm lao động
Bộ trao đổi nhiệt-gắn trên khung trượt được lắp ráp trên khung thép với đường ống, van và thiết bị đo-được lắp đặt sẵn tại nhà máy. Thiết bị đến địa điểm dưới dạng một gói hoàn chỉnh và việc lắp đặt bao gồm việc đặt tấm trượt vào đúng vị trí và kết nối một điểm kết nối quy trình duy nhất và một điểm kết nối hơi nước duy nhất.
Đường trượt-có đường ống sẵn giúp giảm công sức lắp đặt vì ba lý do. Đầu tiên, đường ống đã được lắp ráp và thử nghiệm, giúp loại bỏ nhân công làm đường ống tại hiện trường. Thứ hai, các kết nối được hợp nhất tại một điểm duy nhất, giúp giảm số lượng kết nối trường. Thứ ba, thiết bị có thể được thử nghiệm và vận hành tại nhà máy, giúp giảm thời gian vận hành tại hiện trường.
Bố cục gắn trên thanh trượt đặc biệt hiệu quả trong các trường hợp cải tạo mà đường ống hiện tại khó sửa đổi. Có thể định vị thanh trượt để căn chỉnh với các điểm kết nối hiện có và các-kết nối đường ống trước có thể được thiết kế để phù hợp với đường ống hiện có.
Vai trò của định hướng kết nối
Hướng của các kết nối đầu vào và đầu ra có ảnh hưởng đáng kể đến nhân công lắp đặt. Các kết nối đối diện với đường ống hiện tại yêu cầu thời gian chạy đường ống ngắn hơn và ít phụ kiện hơn. Các kết nối sai hướng đòi hỏi phải có thêm đường ống, khuỷu tay và nhân công.
Đối với bộ trao đổi nhiệt được trang bị thêm, hướng kết nối phải được chỉ định dựa trên cách bố trí đường ống thực tế trong cơ sở. Một cuộc khảo sát địa điểm ghi lại vị trí và hướng của nguồn cung cấp hơi nước, nước ngưng hồi lưu và các kết nối xử lý hiện có sẽ cung cấp thông tin cần thiết để xác định hướng kết nối.
Hướng kết nối cũng ảnh hưởng đến quyền truy cập bảo trì. Các kết nối nằm ở bên cạnh hoặc phía trên bộ trao đổi nhiệt sẽ dễ tiếp cận hơn để bảo trì so với các kết nối nằm ở phía dưới hoặc trong một không gian hạn chế.
Vai trò của cấu trúc hỗ trợ
Cấu trúc hỗ trợ cho bộ trao đổi nhiệt được trang bị thêm có thể là một thành phần chi phí đáng kể. Một cấu trúc hỗ trợ mới đòi hỏi phải thiết kế, chế tạo và lắp đặt. Bố cục sử dụng cấu trúc hiện có sẽ loại bỏ chi phí này.
Bộ trao đổi nhiệt thẳng đứng thường có thể được đỡ bằng giá treo tường hoặc bằng các cột kết cấu hiện có. Bộ trao đổi nhiệt ngang thường yêu cầu hỗ trợ sàn, có thể cần được thiết kế và chế tạo.
Cấu trúc hỗ trợ phải được thiết kế để phù hợp với sự giãn nở nhiệt của bộ trao đổi nhiệt. Một giá đỡ cứng hạn chế sự giãn nở nhiệt có thể gây áp lực lên bộ trao đổi nhiệt và đường ống. Một giá đỡ linh hoạt cho phép bộ trao đổi nhiệt mở rộng và co lại tự do giúp giảm căng thẳng và nguy cơ hỏng hóc.
Vai trò của việc nâng và gian lận
Trọng lượng và kích thước của bộ trao đổi nhiệt xác định thiết bị nâng cần thiết để lắp đặt. Một bộ trao đổi nhiệt lớn có thể cần một cần trục, trong khi một bộ trao đổi nhiệt nhỏ hơn có thể được lắp đặt bằng tời hoặc xe nâng.
Bộ trao đổi nhiệt nhẹ hơn giúp giảm chi phí nâng hạ và nguy cơ hư hỏng trong quá trình lắp đặt. Có thể giảm trọng lượng bằng cách sử dụng diện tích bề mặt nhỏ hơn, thành ống mỏng hơn hoặc cấu trúc hỗ trợ nhẹ hơn. Tuy nhiên, những thay đổi này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất nhiệt và tuổi thọ sử dụng.
Kế hoạch nâng hạ cần được phát triển trước khi đặt hàng bộ trao đổi nhiệt. Kế hoạch cần xác định các điểm nâng, thiết bị nâng và đường đi từ điểm giao hàng đến vị trí lắp đặt. Cách bố trí cho phép bộ trao đổi nhiệt được di chuyển vào vị trí mà không bị cản trở giúp giảm công sức lắp đặt và nguy cơ hư hỏng.
Tính năng thiết kế giúp giảm lao động lắp đặt
Một số tính năng thiết kế giúp giảm nhân công lắp đặt cho bộ trao đổi nhiệt PTFE được trang bị thêm.
đường trượt trước{0}}có đường ống.Thiết bị-được gắn trên thanh trượt với-đường ống, van và thiết bị đo đạc được lắp sẵn giúp giảm nhân công và thời gian vận hành đường ống tại hiện trường.
-ngắt kết nối các phụ kiện một cách nhanh chóng.-Ngắt kết nối nhanh các phụ kiện trong quy trình và kết nối hơi nước cho phép kết nối và ngắt kết nối bộ trao đổi nhiệt trong vài phút thay vì hàng giờ.
Kết nối linh hoạt.Ống mềm hoặc khe co giãn tại các kết nối có thể điều chỉnh độ lệch nhỏ và giãn nở nhiệt mà không gây áp lực lên bộ trao đổi nhiệt hoặc đường ống.
Hỗ trợ có thể điều chỉnh.Các giá đỡ có thể điều chỉnh cho phép bộ trao đổi nhiệt được cân bằng và căn chỉnh sau khi đặt vào đúng vị trí, giúp giảm thời gian cần thiết cho việc căn chỉnh.
Nâng mắt và thân cây.Mắt nâng hoặc trục trên vỏ bộ trao đổi nhiệt cho phép nâng thiết bị bằng cần cẩu hoặc tời mà không cần lắp đặt có thể làm hỏng đường ống hoặc bó ống.
Xây dựng mô-đun.Một bộ trao đổi nhiệt mô-đun có thể được lắp ráp từ các bộ phận nhỏ hơn để dễ dàng di chuyển vào vị trí hơn. Điều này đặc biệt hữu ích trong việc trang bị thêm với quyền truy cập hạn chế.
Thông số kỹ thuật cho lao động lắp đặt thấp
Các kỹ sư thiết bị chỉ định bộ trao đổi nhiệt PTFE cho dây chuyền mạ được trang bị thêm phải xác nhận các thông số sau với nhà cung cấp.
Khảo sát địa điểm.Cung cấp cho nhà cung cấp bản khảo sát địa điểm để ghi lại bể chứa, đường ống, nguồn cung cấp hơi nước và không gian sẵn có hiện có.
Định hướng.Chỉ định hướng cần thiết dựa trên không gian có sẵn và đường ống hiện có.
Vị trí và hướng kết nối.Chỉ định vị trí và hướng kết nối dựa trên cách bố trí đường ống hiện có.
Cơ cấu hỗ trợ.Chỉ định cấu trúc hỗ trợ dựa trên cấu trúc hiện có và các yêu cầu giãn nở nhiệt.
Quy định nâng.Chỉ định các điểm nâng và thiết bị nâng có sẵn tại công trường.
Tùy chọn gắn-trượt.Chỉ định xem có cần thiết bị-gắn trượt có kết nối-ống dẫn sẵn hay không.
-ngắt kết nối các phụ kiện một cách nhanh chóng.Chỉ định loại phụ kiện tại quy trình và kết nối hơi nước.
Kết nối linh hoạt.Chỉ định các kết nối linh hoạt cần thiết để điều chỉnh độ lệch và giãn nở nhiệt.
Dự toán nhân công lắp đặt.Yêu cầu nhà cung cấp cung cấp ước tính nhân công lắp đặt dựa trên khảo sát địa điểm và cách bố trí được chỉ định.
Bố cục phù hợp với các ràng buộc cài đặt
Cách bố trí bộ trao đổi nhiệt PTFE trong dây chuyền mạ được trang bị thêm sẽ xác định nhân công lắp đặt và tổng chi phí trang bị thêm. Bố cục-được gắn trên,{2}}ống dẫn sẵn với hướng kết nối được tối ưu hóa và cấu trúc hỗ trợ hiện có giúp giảm 50–75% nhân công lắp đặt so với bố cục-ống dẫn, gắn trên sàn-tùy chỉnh. Việc tiết kiệm nhân công lắp đặt có thể bù đắp nhiều hơn chi phí vốn cao hơn của thiết bị-được gắn trên ván trượt.
Quyết định bố trí phải dựa trên phân tích cụ thể về cơ sở-kết hợp không gian có sẵn, đường ống hiện có, cấu trúc hỗ trợ và thiết bị nâng. Khảo sát địa điểm và bản vẽ bố cục cung cấp thông tin cần thiết để xác định bố cục tối ưu.
Đối với các dây chuyền mạ được trang bị thêm để đánh giá các phương án trao đổi nhiệt, nên chọn cách bố trí dựa trên tổng chi phí lắp đặt, bao gồm chi phí vốn, nhân công lắp đặt và tổn thất sản xuất trong quá trình lắp đặt. Một bộ trao đổi nhiệt có chi phí vốn cao hơn nhưng chi phí lắp đặt thấp hơn có thể có tổng chi phí trang bị thêm thấp hơn.
Các kỹ sư thiết bị và chuyên gia mua sắm đánh giá thông số kỹ thuật của bộ trao đổi nhiệt PTFE cho dây chuyền mạ được trang bị thêm có thể yêu cầu đánh giá thiết kế bao gồm hướng, vị trí kết nối, cấu trúc hỗ trợ, phương tiện nâng và các tùy chọn-gắn trượt để xác nhận rằng thiết bị phù hợp với các hạn chế lắp đặt thực tế và cơ cấu chi phí của cơ sở.
