Núll-niðurstöðuþörfin
Lyfjahvarfahitakerfi fyrir samfellda-ferla nýmyndun virkra lyfjaefna þolir ekki framleiðslustöðvun. Ferlið stendur yfir í 330 daga á ári. Ótímasett lokun kostar $180.000 á dag í tapaðri framleiðslu og þarf 3 daga til að endurheimta stöðuga vörugæði-. Varmaskiptirinn er ein-punktsbilunaráhætta: ef eitt rör lekur verður að einangra allan skiptann og framleiðsla stöðvast þar til viðgerð er lokið.
Óþarfa hönnun-sem felur í sér aukna afkastagetu þannig að bilun í einstökum íhlutum dragi ekki úr kerfisframleiðsla undir tilskildu lágmarki-er staðalbúnaður fyrir dælur, þjöppur og rafkerfi. Það er sjaldgæfara fyrir varmaskipta, þar sem kostnaður við viðbótaryfirborð hefur í gegnum tíðina verið talinn óhóflegur.
PTFE varmaskiptir með óþarfa rörpípum breytir þessum útreikningi. Lægri efniskostnaður PTFE samanborið við háa-blendimálma, ásamt hæfni til að einangra einstakar slöngur, gerir N+1 offramboð hagkvæmt fyrir mikilvægar upphitunarnotkun.
N+1 Pass offramboðshugtakið
Varmaskiptanum er skipt í N+1 óháðar rörganga, þar sem N er fjöldi umferða sem þarf til að skila fullri hönnunarvarmaskyldu. Hver gangur hefur sinn eigin gufugjafaeinangrunarventil, einangrunarventil fyrir þéttiúttak og gufugildru. Göngurnar deila sameiginlegum gufugjafahaus og þéttiskilahaus, en hægt er að einangra hverja sendingu fyrir sig.
Við venjulega notkun eru allar N+1 passar í notkun. Hver gangur starfar á broti af hámarksgetu sinni, með lægri gufuhraða og minni þéttihleðslu. Minni hleðsla lengir endingu rörsins með því að draga úr skriðhraða og lágmarka veðrun.
Ef leki myndast í einni umferð er hann einangraður með því að loka fyrir birgða- og afturlokum. Hinar N passarnar sem eftir eru eru enn færar um að skila fullri hönnunarhitaskyldu -þeir voru að stærð fyrir þetta viðbúnað. Lekarásin er tæmd og skilin eftir einangruð þar til næsta áætlaða viðhaldsglugga er þegar hægt er að gera við hann eða skipta um hann. Framleiðslan heldur áfram óslitið.
| Offramboðsfæribreyta | Hefðbundin hönnun (engin offramboð) | N+1 óþarfi hönnun |
|---|---|---|
| Fjöldi óháðra slönguganga | 1 | N+1 (td 4 passar fyrir N=3) |
| Hitagjald fyrir hverja ferð (hlutfall af heildarfjölda) | 1.0 (100%) | 1/N (33% fyrir N=3) |
| Afkastageta með einangrun einangruð | 0% (algjör lokun) | 100% (N passa enn í boði) |
| Stilling gufugjafa | Einn loki, einn haus | Einstakur einangrunarventill í hverri umferð; sameiginlegur haus |
| Þéttivatnsstillingar | Ein gildra | Einstök gildra og einangrunarventill í hverri umferð |
| Farðu yfir einangrunartíma eftir lekaleit | N/A (allur skiptarinn einangraður) | < 5 minutes (close two valves) |
| Framleiðsluáhrif bilunar í einni slöngu | Punktur; 1-3 daga stöðvun | Enginn; áframhaldandi rekstur af fullum krafti |
| Viðbótarflatarmál á móti ó-óþarfi | N/A | +33% (fyrir N=3 með 4 sendingum) |
| Viðbótarkostnaður á móti ó-óþarfi PTFE | N/A | +25-30% (viðbótarrör, lokar, gildrur) |
Lekagreiningar- og einangrunarrökfræðin
Hver óþarfi leið krefst sjálfstæðrar lekagreiningar til að bera kennsl á hvaða leið hefur mistekist. Leiðnimælar við hverja þéttivatnsúttak (eins og lýst er í fyrri greiningu) veita rauntímaskynjun. Þegar frávik í leiðni greinist í einni umferð kveikir stjórnkerfið viðvörun og auðkennir viðkomandi umferð.
Einangrun er handvirk eða sjálfvirk eftir því hversu mikilvæg ferlið er. Sjálfvirk einangrun notar pneumatískt virkjaða kúluventla á gufuveitu og þéttivatnsskilum í hverri umferð. Við uppgötvun leka lokast lokar á viðkomandi framhjá sjálfkrafa innan nokkurra sekúndna. Rekstraraðili er látinn vita og getur sannreynt einangrunina á meðan eftirstöðvarnar halda áfram að hita.
Fyrir mikilvægustu forritin er sjálfvirk einangrun með handvirkri endurstillingu tilgreind. Kerfið einangrar lekapassann sjálfkrafa en krefst íhlutunar rekstraraðila til að koma því passi aftur í notkun-til að koma í veg fyrir sjálfvirka hjólreiðar ef lekaskynjunarmerkið sveiflast.
Kostnaðarrétt-ávinningurinn
Aukakostnaður við N+1 offramboð er um það bil 25-30% af grunnkostnaði PTFE varmaskipta. Fyrir lyfjadæmið með $ 180.000 á dag kostnaði við stöðvunartíma, endurheimtist uppsagnarfjárfestingin ef hún kemur í veg fyrir einn dag tapaðrar framleiðslu á 15 ára líftíma búnaðarins. Líkurnar á að minnsta kosti einni slöngubilun í 15 ára samfelldri notkun eru verulegar, jafnvel fyrir PTFE, sem hefur framúrskarandi áreiðanleika en er ekki ónæmt fyrir hugsanlegri skriðbilun eða vélrænni skemmdum fyrir slysni.
Uppsagnarfjárfestingin er trygging gegn atburði sem er tölfræðilega líklegt yfir langan líftíma búnaðarins. Þegar kostnaður við stakan niðurtímaatburð fer yfir stigvaxandi uppsagnarkostnað með stuðlinum 10-100, þá er efnahagsmálið sannfærandi.
Samantekt
PTFE-varmaskiptir með N+1 óþarfa slöngurásum gerir kleift að halda áfram fullri-afkastagetu eftir eina slöngubilun. Hver framganga er sjálfstætt einangranleg með sérstökum gufugjafa og þéttiskilalokum. Lekaleit við hverja þéttivatnsúttak auðkennir misheppnaða leið, sem er einangruð á meðan N-rásirnar sem eftir eru halda áfram að hita.
25-30% aukinn kostnaður vegna offramboðs er réttlætanlegur þegar kostnaður við staka framleiðslustöðvun er meiri en fjárfestingin í offramboði - skilyrði sem uppfyllt er í flestum lyfja-, flug- og samfelldum efnaferlum.
Verkfræðiaðstoð fyrir óþarfa PTFE-varmaskiptaforskrift er fáanlegur við framlagningu hönnunarvarmagjalds, niðurtímakostnaðar, ásættanlegs rörafjölda og sjálfvirknivals fyrir virkjun einangrunarloka.
