A terjeszkedés tervezési dilemma
A hidrometallurgiai üzemet szakaszosan építik. Az 1. fázis évente 5000 tonna ércet dolgoz fel. A 3. évre tervezett 2. fázis a kapacitást megkétszerezi, 10 000 tonnára. A 3. fázis, amely a piaci feltételektől függ, további 5000 tonnával bővülhet a 6. évben.
A hagyományos megközelítés a hőcserélőt a 3. fázis végső kapacitására méretezi. Ez azt jelenti, hogy az 1. fázisú üzem viseli a berendezések tőkeköltségét, amelyekre évekig nem lesz szükség. A túlméretezett hőcserélő részterheléssel működik, potenciálisan csökkentett hatásfokkal. A tőke improduktív eszközökhöz van kötve.
Az alternatíva az 1. fázis méretezése és a hőcserélő cseréje minden bővítésnél. Ez elhalasztja a tőkét, de elpazarolja az 1. fázisú berendezés maradványértékét, és dupla telepítési költséggel jár.
A moduláris PTFE hőcserélők egy harmadik utat kínálnak: most telepítse, amire szükség van, majd adjon hozzá modulokat az eredeti beruházás cseréje vagy eldobása nélkül.
A moduláris PTFE koncepció
A moduláris PTFE hőcserélő független csőkötegekből áll, amelyek közös vagy különálló gőz- és kondenzátum-gyűjtőkhöz vannak csatlakoztatva. Mindegyik modul egy önálló fűtőegység, saját tartókerettel, csőrácstal és fejcsatlakozókkal. Modulok hozzáadhatók a tartályhoz vagy eltávolíthatók onnan anélkül, hogy megzavarnák a szomszédos modulokat.
Az 1. fázisban 100 kW-os fűtést igénylő csurgaléktartály esetében három 35 kW-os PTFE modul biztosítja a feladatot némi tartalékkal. A 2. fázisban két további 35 kW-os modult telepítenek ugyanabba a tartályba, így a teljes kapacitás 175 kW. Az eredeti három modul továbbra is üzemben marad, teljes mértékben kihasználva. Egyetlen berendezést sem dobnak ki. A bővítéshez nincs szükség termelési leállásra az új moduloknak a gőzfejhez való csatlakoztatásán túl.
1. táblázat: Fázisos hidrometallurgiai üzem bővítési költségének összehasonlítása (kimosó tartály fűtése)
| Költségparaméter | Túlméret a 3. fázishoz (hagyományos) | Cserélje ki minden fázisban | Moduláris PTFE |
|---|---|---|---|
| 1. fázis felszerelési költsége | 45 000 USD (150 kW egység) | 22 000 USD (50 kW egység) | 24 000 USD (3 × 35 kW-os modulok) |
| 2. fázis felszerelési költsége | $0 (már telepítve) | 45 000 USD (új 100 kW-os egység) | 16 000 USD (2 további modul) |
| 2. fázis telepítés | $0 | 8000 USD (régi eltávolítása, új telepítése) | 2000 USD (modulok csatlakoztatása) |
| 2. fázis gyártási leállás | 0 nap | 2-3 nap | 0 nap |
| A 3. fázis felszerelési költsége | 0 USD (felhasznált árrés) | 60 000 USD (új 150 kW) | 16 000 USD (2 további modul) |
| 3. fázis telepítés | $0 | $10,000 | $2,000 |
| A kicserélt berendezések maradványértéke | N/A | 0 USD (törmelék) | Minden modul üzemben marad |
| Teljes 10 éves felszerelési költség | $45,000 | $145,000 | $60,000 |
Működési rugalmasság a bővítésen túl
A moduláris PTFE hőcserélők működési rugalmasságot biztosítanak a tőkekiadás kezelésén túl. Egy modul karbantartás céljából leválasztható, míg a többi modul folytatja a fűtést. A tartály hőmérsékleten marad. A termelés csökkentett teljesítménnyel folytatódik, nem pedig teljesen leáll.
Ha a folyamat körülményei megváltoznak,{0}}egy új érctest eltérő kilúgozási kinetikájú, magasabb hőmérsékletet igénylő A rendszer fokozatosan alkalmazkodik.
Ha egy modul megsérül egy folyamatzavar vagy mechanikai esemény miatt, csak az adott modult kell javítani. A többi modul tovább működik. A javítási költség az érintett modulra korlátozódik, nem a teljes hőcserélőre.
PTFE alkalmasság moduláris tervezésre
A PTFE egyedülállóan alkalmas moduláris hőcserélő konstrukcióhoz. A könnyű csövek és a tartókeretek lehetővé teszik, hogy a modulokat egy vagy két technikus emelőberendezés nélkül kezelje. A flexibilis csővezeték lehetővé teszi a helyszíni csatlakozásokat a merev fém- vagy grafitszerelvényekhez szükséges pontos beállítás nélkül.
A kémiai tehetetlenség biztosítja, hogy a különböző időpontokban telepített modulok azonos teljesítményt nyújtsanak. Az 1. fázisú modulok után öt évvel telepített 3. fázisú modul azonos hőátadási jellemzőkkel, vegyszerállósággal és várható hátralévő élettartammal rendelkezik. A korábbi modulok nem romlanak, ami egyensúlyhiányt okozna a kombinált rendszerben.
Összegzés
A moduláris PTFE hőcserélők kialakítása csökkenti a hidrometallurgiai üzem bővítési költségeit azáltal, hogy lehetővé teszi a kapacitás növelését a berendezés cseréje nélkül. A beruházási kiadásokat a termelési kapacitáshoz igazítják, elkerülve a kezdeti telepítések túlméretezéséből vagy az alulméretezett berendezések selejtezéséből adódó pazarlást.
A moduláris megközelítés működési rugalmasságot is biztosít: az egyes modulok karbantartás céljából leválaszthatók, folyamatmódosításokhoz hozzáadhatók, vagy sérülés esetén kicserélhetők, mindezt anélkül, hogy befolyásolná a fennmaradó fűtőteljesítményt.
A moduláris PTFE-hőcserélő-konfiguráció mérnöki elemzése a szakaszos üzembővítésekhez az aktuális és tervezett termelési kapacitások, a tartályméretek, a fázisonkénti fűtési feladatok és a bővítési ütemterv benyújtásával érhető el.
