換熱器的經(jīng)濟(jì)收支計(jì)算法

    1.概述

    在化學(xué)工業(yè)中，特別是在處理流體的工業(yè)中，換熱器的購(gòu)入費(fèi)用占全部設(shè)備購(gòu)入費(fèi)的比例有時(shí)可達(dá)30%左右?？梢?jiàn)，板式換熱器的設(shè)計(jì)、選型在技術(shù)上，經(jīng)濟(jì)上都是非常重要的問(wèn)題。 熱量回收，亦即從熱效率方面考慮，換熱器的設(shè)計(jì)、選型是否合適，對(duì)操作費(fèi)用影響很大。實(shí)際上，關(guān)于換熱器的經(jīng)濟(jì)核算方面報(bào)告已有很多。

    為了能夠正確地選型，僅從傳熱系數(shù)的大小，制造費(fèi)用的多少，清洗的難易等方面進(jìn)行比較是不全面的。參照制造廠的資料及過(guò)去的資料經(jīng)驗(yàn)等，應(yīng)該比較一年的總經(jīng)費(fèi)的高低進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算。設(shè)計(jì)換熱器時(shí)，因?yàn)榱黧wzui終出口溫度、換熱器內(nèi)的流體流速、冷卻水用量等控制了設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)，所以為了得到的設(shè)計(jì)值，必須了解一年中經(jīng)費(fèi)額是怎樣隨著設(shè)計(jì)值的變化而變化的。

    對(duì)換熱器而言，隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間增長(zhǎng)，換熱器傳熱壁面上要結(jié)垢，從而傳熱系數(shù)值減小，所以，換熱器運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，應(yīng)通過(guò)清洗、除垢使傳熱系數(shù)得到恢復(fù)。但，清洗亦需一定的經(jīng)費(fèi)，故存在著的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。

    本章中將講述換熱器上述內(nèi)容的經(jīng)濟(jì)核算方法。

    2.以選型為目的的經(jīng)濟(jì)核算

    工廣選用設(shè)備時(shí)，常希望采用標(biāo)準(zhǔn)型設(shè)備，換熱器亦不例外。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)型設(shè)備購(gòu)入費(fèi)用低。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知，這類(lèi)設(shè)備操作、維修亦容易。所以，除了不能滿足要求的情況外，皆應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)型。

    代表美國(guó)煉油廠的特拉華（Delaware）煉油廠，使用的換熱器限定9種，而日本的煉油廠使用的換熱器高達(dá)20種”。使用換熱器的種類(lèi)多，并不說(shuō)明技術(shù)，相反，因缺乏設(shè)備種類(lèi)的統(tǒng)一性，不難看出其購(gòu)入費(fèi)、維修費(fèi)均會(huì)提高。

    作為選用的基礎(chǔ)，不言而喻應(yīng)該滿足技術(shù)要求，但當(dāng)有數(shù)種換熱器皆能滿足技術(shù)要求時(shí)，zui終應(yīng)選用在一定時(shí)間內(nèi)（通常為一年），固定費(fèi)用和可變費(fèi)用之和為zui小的設(shè)備。

    固定費(fèi)用是與操作無(wú)關(guān)的費(fèi)用，包括設(shè)備投資的折舊費(fèi)，若有借款，應(yīng)包括利息。對(duì)于自有資金，如將其轉(zhuǎn)做他用，當(dāng)然此項(xiàng)資金指的是能夠增加利潤(rùn)的資金，也應(yīng)以期望的利息率計(jì)算利息。所謂可變費(fèi)用無(wú)須運(yùn)轉(zhuǎn)，是直接需要的經(jīng)費(fèi)，是在有效運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi)按比例變化的經(jīng)費(fèi)。通常將維修費(fèi)加到該項(xiàng)中。預(yù)算時(shí)，一年中的維修費(fèi)按設(shè)備投資費(fèi)的百分?jǐn)?shù)計(jì)算，此項(xiàng)值應(yīng)根據(jù)制造廠的資料及經(jīng)驗(yàn)而定。但，由于換熱器中要結(jié)垢，所以維修費(fèi)是重要的經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目。

    舉簡(jiǎn)單的例子，技術(shù)研究成果，以列管式換熱器和套管式換熱器為選定對(duì)象，前者購(gòu)入費(fèi)為600萬(wàn)日元，后者為750萬(wàn)日元，安裝費(fèi)皆取購(gòu)入費(fèi)的10%。當(dāng)傳熱量相同時(shí)，操作費(fèi)前者為每年100萬(wàn)日元，后者為75萬(wàn)日元，維修費(fèi)，對(duì)前者是安裝費(fèi)的8%,后者假定為6% 使用年限皆為5年，計(jì)算哪種設(shè)備有利。取年利率為1Q%.

    理論的經(jīng)濟(jì)計(jì)算，應(yīng)考慮資金的時(shí)間價(jià)值，按復(fù)利計(jì)算，但在此僅根據(jù)簡(jiǎn)單的單利計(jì)算進(jìn)行比較。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2.1-1.結(jié)論是選用列管式換熱器有利。