最大限度地降低成本并最大限度地提高效益
發(fā)布時(shí)間:2020-04-11 點(diǎn)擊次數(shù):303次識(shí)別和量化經(jīng)濟(jì)利益
降低運(yùn)營(yíng)成本降低資本投資成本通過(guò)提高優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品形象提高利潤(rùn)提高運(yùn)營(yíng)響應(yīng)能力。
最大限度降低成本
首次成本
運(yùn)營(yíng)成本
設(shè)備和系統(tǒng)能夠提供非常大的各種各樣的應(yīng)用程序的好處-其中有一個(gè)事實(shí),在第4章但是進(jìn)行了討論,也沒(méi)有好處投資,并且在許多情況下,除濕投資設(shè)備即可可觀。設(shè)計(jì)工程師和設(shè)備所有者非常自然地關(guān)注最小化設(shè)備投資并最大化其益處。
任何支出的成本和收益絕不是絕對(duì)的–?它們與其他行動(dòng)方案的成本和收益相關(guān)。在一個(gè)除濕項(xiàng)目最常見(jiàn)的替代正在沒(méi)有投入的話-在許多情況下是最昂貴的所有的行動(dòng)錫布爾赫丁課程。
本章的第一部分提供了有關(guān)如何識(shí)別和量化除濕項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益的建議。該測(cè)量第二部分提供了一些方法,以保持項(xiàng)目和運(yùn)營(yíng)成本降至最低。
識(shí)別和量化經(jīng)濟(jì)利益
除濕項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益與設(shè)備的應(yīng)用數(shù)量一樣多種多樣。但總的來(lái)說(shuō),它們分為
四大類:
?降低運(yùn)營(yíng)成本
?降低資本設(shè)備成本
?產(chǎn)品質(zhì)量改進(jìn)
?業(yè)務(wù)響應(yīng)改進(jìn)
所有這些都直接轉(zhuǎn)化為提高利潤(rùn),或?qū)嘿F資源重新分配給其他用途的能力。經(jīng)濟(jì)的影響成倍增加的除濕設(shè)備的20年壽命的好處可以說(shuō)是相當(dāng)驚人的。我們將依次查看每個(gè)區(qū)域。
降低運(yùn)營(yíng)成本
全球競(jìng)爭(zhēng)將運(yùn)營(yíng)成本降至最低。除濕項(xiàng)目通常有助于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。對(duì)于例如:中斷成本,啟動(dòng)了許多除濕項(xiàng)目以減少中斷成本。如果資本設(shè)備的運(yùn)營(yíng)成本很高,則必須不斷使用以確保盈利運(yùn)營(yíng)。
當(dāng)一艘船在干船塢進(jìn)行噴漆時(shí),“滯期費(fèi)”的成本每天可超過(guò)20,000美元。加速涂裝的除濕項(xiàng)目可能會(huì)節(jié)省數(shù)天甚至數(shù)周的費(fèi)用。半導(dǎo)體和制藥生產(chǎn)通常對(duì)濕氣非常敏感過(guò)度的濕度會(huì)導(dǎo)致停止運(yùn)行。生產(chǎn)時(shí)間減少每天可能超過(guò)40,000美元。
企業(yè)經(jīng)常投資“中斷保險(xiǎn)”來(lái)彌補(bǔ)火災(zāi),洪水或其他災(zāi)難造成的生產(chǎn)損失。同樣,保險(xiǎn)公司的費(fèi)用每天可超過(guò)10,000美元。使用除濕機(jī)加速辦公室或生產(chǎn)設(shè)備的干燥可以使企業(yè)快速恢復(fù)運(yùn)營(yíng),避免非常大的保險(xiǎn)索賠,并加速恢復(fù)有利可圖的業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)。
生產(chǎn)冷凍機(jī)必須偶爾停止對(duì)機(jī)械和輸送機(jī)進(jìn)行除霜的操作。如果這種情況發(fā)生在班次中間,那么就會(huì)有數(shù)十名工人閑置。設(shè)備的勞動(dòng)力成本和資本成本
除濕項(xiàng)目成本和效益
除濕項(xiàng)目可以提供一個(gè)特殊的投資機(jī)會(huì),通常可以在短期內(nèi)收回成本。
這些圖表說(shuō)明了查看同一項(xiàng)目的兩種方式-?考慮和不考慮降低的資本成本。
上圖顯示了一個(gè)項(xiàng)目的成本和效益,該項(xiàng)目為生產(chǎn)用于飲料瓶的注塑塑料預(yù)制件的工廠除濕。除濕處理速度提高了一倍,可在不到三年的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)項(xiàng)目成本。
顯示了同一個(gè)項(xiàng)目,但考慮到了避免的成本。該除濕了一倍的植物的能力,這避免了對(duì)需要整個(gè)第二注塑成型植物。
即使沒(méi)有生產(chǎn),也不會(huì)下降。允許經(jīng)理安排除霜的除濕機(jī)每小時(shí)可節(jié)省超過(guò)1,000美元的停機(jī)時(shí)間。
減少返工
如果材料因高濕度而損壞,則產(chǎn)品或機(jī)器可能必須在可以使用或出售之前重新加工。在一個(gè)經(jīng)典案例中,涂層鋼卷的邊緣在儲(chǔ)存中腐蝕,損害了用于變壓器的鋼的電性能。該尺寸是至關(guān)重要的,所以它不可能簡(jiǎn)單地磨掉腐蝕。線圈必須重新切割到不同的尺寸,失去材料并破壞生產(chǎn)。每年對(duì)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行除濕的成本節(jié)省為250,000美元。
降低能源成本
干燥劑除濕機(jī)可以利用低成本能源來(lái)從空氣中去除水分,與其他方法相比可以節(jié)省資金。在超市中,冷藏箱可以從商店中去除水分,但效率不高。干燥劑單位每年可節(jié)省超過(guò)30,000美元的商店能源成本。
干燥劑單元通常與蒸汽壓縮冷卻系統(tǒng)結(jié)合以提供操作效率。制冷系統(tǒng)在高蒸發(fā)器溫度下工作效率更高。當(dāng)干燥劑除濕器向冷卻系統(tǒng)供應(yīng)干燥空氣時(shí),冷卻系統(tǒng)可以設(shè)置為相對(duì)較高的溫度,因?yàn)樗恍枰箍諝馊コ帧_@提高了制冷系統(tǒng)的運(yùn)行效率,每月在大型系統(tǒng)上節(jié)省數(shù)千美元。
減少對(duì)熟練勞動(dòng)力的需求
在許多情況下,由于濕度的影響,維護(hù)設(shè)備的勞動(dòng)力成本很高。例如,飛機(jī)航空電子設(shè)備可以通過(guò)電路和連接器的微小腐蝕來(lái)改變校準(zhǔn)。需要重新校準(zhǔn)這些儀器的人員稀缺且昂貴。控制濕度可以釋放這種資源,每月可節(jié)省數(shù)千美元的人工成本。
維護(hù)費(fèi)用
維護(hù)預(yù)算通常基于過(guò)去的做法,通過(guò)適當(dāng)?shù)臐穸瓤刂瓶赡懿恍枰@些做法。例如,噴射和油漆海運(yùn)油輪或加工化工廠可能花費(fèi)超過(guò)1,000,000美元。除濕器可提高涂層附著力,從而延長(zhǎng)涂層的使用壽命。這可能意味著在20到40年的工廠或船舶的使用壽命中節(jié)省數(shù)百萬(wàn)美元的維護(hù)成本。
處理機(jī)械加工吸濕材料如糖果,肥料和粉末必須經(jīng)常由維護(hù)人員清潔。操作成本在維護(hù)預(yù)算中丟失,但可能相當(dāng)大。減少清潔時(shí)間的除濕項(xiàng)目也降低了運(yùn)營(yíng)成本。
降低工人的賠償保險(xiǎn)費(fèi)用
對(duì)于工人的賠償要求,帶有冰冷地板的冷藏倉(cāng)庫(kù)可能會(huì)產(chǎn)生比正常成本更高的成本。除濕項(xiàng)目可以減少這種不受控制的成本,并通過(guò)改善工人的士氣使操作受益。
一些建筑物的室內(nèi)空氣質(zhì)量問(wèn)題源于涼爽潮濕的空氣分配系統(tǒng)中的微生物生長(zhǎng)。使用干燥劑除濕器對(duì)空氣進(jìn)行干燥可以減少問(wèn)題,從而節(jié)省因與濕度相關(guān)的健康危害導(dǎo)致的生病時(shí)間和工人賠償要求。
降低資本投資成本
許多組織在獲得資本支出資金方面受到限制。雖然除濕項(xiàng)目通常屬于這種類型,但是為了實(shí)現(xiàn)相同的目標(biāo),這種設(shè)備的成本通常遠(yuǎn)低于其他資本支出。例如:
減少對(duì)工廠擴(kuò)建的需求
一些除濕項(xiàng)目加快了生產(chǎn)速度,以消除對(duì)完整的第二工廠的需求。例如,將冷卻溫度降低到“?照相膠片涂布生產(chǎn)線的冷卻箱?”?可以使涂布速度加倍,從而使同一設(shè)備的生產(chǎn)量翻倍。防止冷表面結(jié)露的除濕器可以提高容量,避免了需要一條第二條涂裝線。涂裝設(shè)備的安裝成本可能在1000?萬(wàn)到5000?萬(wàn)美元之間,而不包括額外人員和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。
在塑料注塑成型操作中可以實(shí)現(xiàn)相同的生產(chǎn)率提高,這對(duì)于新工廠和設(shè)備具有相似的成本。現(xiàn)有設(shè)備的除濕項(xiàng)目可以避免主要工廠擴(kuò)建所需的成本和時(shí)間。
降低設(shè)備更換成本
在許多行業(yè)中,通常的做法是定期更換設(shè)備。但是,當(dāng)資本準(zhǔn)入受限時(shí),這些政策的成本很難承受。例如,酒店和汽車旅館假設(shè)霉菌和霉菌以及正常的磨損將需要定期更換房間的家具。防止霉菌和霉菌使某些鏈條延長(zhǎng)了家具的使用壽命,減少了對(duì)資本支出的需求。
軍事裝備提供了一個(gè)更具戲劇性的例子。生銹的彈藥,濕度受損的導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)和腐蝕的機(jī)身部件可能會(huì)迫使數(shù)百萬(wàn)美元的耗材和設(shè)備過(guò)早更換。武裝部隊(duì)并不總是有資源重新購(gòu)買這種昂貴的裝備。消除這些問(wèn)題的除濕項(xiàng)目可以為資源重新分配創(chuàng)造重要機(jī)會(huì)。
降低系統(tǒng)的安裝成本
當(dāng)濕度控制很重要時(shí),標(biāo)準(zhǔn)加熱,通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)會(huì)增加成本。例如,如果建筑物只有少量空間必須受濕度控制,但中央冷凍水系統(tǒng)適用于所有空間,則必須在低溫下運(yùn)行冷卻器以提供除濕。添加干燥劑除濕器以僅控制那些對(duì)濕度敏感的操作允許設(shè)計(jì)者使用更小的冷卻器來(lái)控制可感知的溫度和除濕以在建筑物的平衡中獲得舒適性,從而節(jié)省凈安裝的系統(tǒng)成本。
此外,在工藝應(yīng)用中,通常使用溶劑來(lái)加速產(chǎn)品的干燥速率。投資鑄造業(yè)務(wù)提供了一個(gè)很好的例子。溶劑或水均可用于形成熔模鑄造模具的陶瓷鑄造漿料中。但如果使用溶劑,則必須使用昂貴的排放控制系統(tǒng)以符合空氣污染法規(guī)。使用水基漿液–具有低濕度水平以加速干燥–工廠可以避免排放控制系統(tǒng)的高設(shè)備和操作成本。
降低商業(yè)建筑改造成本
近年來(lái),企業(yè)以個(gè)人計(jì)算機(jī),打印機(jī),復(fù)印機(jī)和傳真機(jī)的形式在辦公自動(dòng)化方面進(jìn)行了大量投資。在許多情況下,這使商業(yè)建筑內(nèi)的顯熱負(fù)荷增加了一倍。一些業(yè)主還得出結(jié)論,他們必須增加室外通風(fēng)率,以避免因健康問(wèn)題而喪失工人生產(chǎn)力。這也增加了舊建筑物的總潛熱和顯熱負(fù)荷,使原始機(jī)械系統(tǒng)超出其設(shè)計(jì)極限。
干燥除濕機(jī)用于通過(guò)將通風(fēng)空氣預(yù)干燥至非常低的水平來(lái)從系統(tǒng)中卸載潛熱負(fù)荷。干燥空氣具有較大的除濕能力,這意味著
不必更換現(xiàn)有的管道系統(tǒng)以獲得潛在的容量。而且,由于熱能可用于再生干燥劑并消除潛熱負(fù)荷,因此所有者通常可以避免
升級(jí)配電系統(tǒng)以增加冷卻能力的巨大成本。
通過(guò)提高質(zhì)量提高利潤(rùn)
通過(guò)使用除濕設(shè)備增加了許多產(chǎn)品和服務(wù)的價(jià)值。該值可以轉(zhuǎn)換為更高的利潤(rùn),這在其他情況下可能無(wú)法實(shí)現(xiàn),或者如果可能,可能比使用除濕設(shè)備花費(fèi)更多。一些例子包括:
通過(guò)產(chǎn)品外觀改善市場(chǎng)形象
優(yōu)質(zhì)巧克力產(chǎn)品具有精細(xì)的拋光表面,可提供最大的產(chǎn)品吸引力。這些對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)比那些由冷卻隧道或涂層鍋中的冷凝引起的斑點(diǎn)完成更有價(jià)值。這種差異對(duì)于投資除濕技術(shù)的制造商來(lái)說(shuō)意味著數(shù)百萬(wàn)美元的利潤(rùn)機(jī)會(huì)。此外,構(gòu)建品牌形象的營(yíng)銷成本可能是巨大的,而不是最佳的產(chǎn)品外觀會(huì)使這些支出無(wú)用。
廢品率降低
在一些生產(chǎn)操作中,制造高質(zhì)量的產(chǎn)品并不重要。然而,許多國(guó)際制造商認(rèn)為“質(zhì)量是免費(fèi)的”。這就是說(shuō),通過(guò)生產(chǎn)工具投資減少?gòu)U料和平滑生產(chǎn)可以非常迅速地支付其成本。與其他工具投資一樣,可以根據(jù)消除的廢料成本來(lái)評(píng)估脫鹽項(xiàng)目。
例如,半導(dǎo)體制造對(duì)數(shù)千個(gè)生產(chǎn)變量的波動(dòng)敏感,其中之一是大氣濕度。即使由于改善濕度控制而使芯片產(chǎn)量提高2%也意味著在一天內(nèi)可以減少數(shù)千美元的廢料成本。
更高的產(chǎn)品價(jià)值
通過(guò)使用除濕設(shè)備可以增強(qiáng)某些產(chǎn)品的機(jī)械,化學(xué)或生物特性。對(duì)于例如,在食品加工和生物工程?使用的酶蒸發(fā)散惡化與熱量。使用除濕器在低溫下干燥酶可使材料保持完全的效力。這意味著與使用高溫干燥的材料相比,給定量的酶將完成更多的工作。更有效的酶在市場(chǎng)上比不那么有效的材料更有價(jià)值。
種子的發(fā)芽率也在很大程度上取決于干燥溫度。使用除濕機(jī)在低溫下干燥的種子以更高的速率發(fā)芽,因此它們比在高溫下干燥的種子更有價(jià)值。香料,茶和其他高價(jià)值農(nóng)產(chǎn)品的價(jià)值可以以同樣的方式得到增強(qiáng)。增加的利潤(rùn)潛力是除濕設(shè)備的直接好處。
這種設(shè)備可以為產(chǎn)品干燥操作提供超過(guò)20年的更高利潤(rùn)。
提高運(yùn)營(yíng)能力
許多公司在商業(yè)環(huán)境中運(yùn)營(yíng),這使得市場(chǎng)需求的突然變化能夠快速響應(yīng)。脫水項(xiàng)目可以促進(jìn)快速反應(yīng),這與提高利潤(rùn)有直接關(guān)系。例如:發(fā)電
電力需求可能在一年中變化很大,甚至在一個(gè)月或一周內(nèi)。產(chǎn)生過(guò)剩電力是無(wú)利可圖的,因此某些峰值負(fù)載發(fā)電機(jī)通常會(huì)關(guān)閉。但是,關(guān)鍵部件在不使用時(shí)會(huì)腐蝕。在不需要潤(rùn)滑脂或氣相抑制劑的情況下防止腐蝕的除濕器允許發(fā)電機(jī)組響應(yīng)于負(fù)載條件的變化而立即以滿容量重新啟動(dòng),這避免了短時(shí)間內(nèi)從其他來(lái)源獲得的峰值功率的高成本。
民用飛機(jī)的計(jì)劃外維護(hù)
一個(gè)維護(hù)問(wèn)題在飛機(jī)大比例的濕度為相關(guān)的,包括航空電子設(shè)備故障,結(jié)構(gòu)腐蝕和-?葉片和螺栓銹蝕。使飛機(jī)停止服務(wù)的成本非常高,特別是在沒(méi)有替換飛機(jī)的情況下。甚至可以防止一次非定期維護(hù)事件的除濕可以大大提高運(yùn)營(yíng)盈利能力。
軍事任務(wù)能力
在任何時(shí)候,一定比例的軍事裝備都沒(méi)有完全的任務(wù)能力。除濕項(xiàng)目增加這種可用性意味著更少的坦克,飛機(jī)或火炮可以執(zhí)行相同的任務(wù),同時(shí)大幅降低資本支出和維護(hù)成本。改善任務(wù)準(zhǔn)備狀態(tài)也具有在沖突時(shí)挽救生命的明顯優(yōu)勢(shì)。
作物儲(chǔ)存
大多數(shù)農(nóng)產(chǎn)品在收獲時(shí)的價(jià)值都低于供應(yīng)量耗盡后的價(jià)值。使用除濕器保護(hù)這些產(chǎn)品直到市場(chǎng)需求高,即使在單個(gè)季節(jié)中,產(chǎn)品價(jià)值也大大超過(guò)設(shè)備的成本。
最大限度降低成本
假設(shè)已盡一切可能實(shí)現(xiàn)除濕項(xiàng)目的最大效益,系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員將注意力轉(zhuǎn)移到確保項(xiàng)目將使用實(shí)現(xiàn)預(yù)期收益所需的最少資源。有兩個(gè)值得關(guān)注的領(lǐng)域–首要成本和運(yùn)營(yíng)成本。
當(dāng)?shù)瓦\(yùn)營(yíng)成本的目標(biāo)可能與有限的項(xiàng)目預(yù)算沖突時(shí),設(shè)計(jì)師通常必須做出艱難的決定。如果出現(xiàn)這種情況,組織根本無(wú)法負(fù)擔(dān)額外控制的成本,這可能會(huì)在安裝后的一個(gè)月內(nèi)償還成本,這是很痛苦的。但是,處理這些情況超出了本手冊(cè)的范圍。我們的討論將圍繞可以做什么–一旦資源可用–?確保總體成本最小化。
最大限度降低首要成本
原則上,可以通過(guò)僅去除實(shí)現(xiàn)期望益處所需的最小水分并且通過(guò)盡可能以最有效的方式移除它來(lái)最小化第一成本。在實(shí)踐中,這意味著設(shè)計(jì)師應(yīng)該專注于:
?最大限度地減少水分負(fù)荷
?優(yōu)化控制水平并最大化公差
?在進(jìn)入受控空間之前對(duì)外部空氣進(jìn)行干燥
?結(jié)合制冷劑和基于干燥劑的除濕設(shè)備
最大限度地減少水分負(fù)荷
冷藏倉(cāng)庫(kù)示例提供了如何最小化水分負(fù)荷以最小化第一成本的示例。在這個(gè)例子中,設(shè)計(jì)者面臨的事實(shí)是現(xiàn)有的倉(cāng)庫(kù)裝載門實(shí)踐將產(chǎn)生巨大的水分負(fù)荷。該項(xiàng)目永遠(yuǎn)無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行,因?yàn)闊o(wú)論潛在的利益有多大,公司都買不起設(shè)備。在該示例中,設(shè)計(jì)者對(duì)門打開(kāi)的最大允許時(shí)間進(jìn)行了更改,并且水分負(fù)荷降至原始計(jì)算的一半以下,從而將資本成本降低了50%以上。
這個(gè)例子是虛構(gòu)的,大多數(shù)設(shè)計(jì)師沒(méi)有直接控制門的活動(dòng),但原則是合理的–當(dāng)資金有限時(shí),設(shè)計(jì)師應(yīng)該仔細(xì)檢查水分負(fù)荷計(jì)算表。與構(gòu)建更大的系統(tǒng)以消除大的水分負(fù)荷相比,可以以非常低的成本限制門活動(dòng),減少排氣扇氣流或收緊建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。
控制露點(diǎn)(°)低濕度需要大量氣流
隨著控制水平下降,需要更多的干燥空氣來(lái)移除相同的負(fù)載。系統(tǒng)成本大致與空氣量成比例。該實(shí)施例顯示了在不同控制水平下除去一磅水蒸氣所需的完全干燥空氣量。
實(shí)驗(yàn)室排氣罩特別昂貴,因?yàn)樗鼈冃枰稍锏难a(bǔ)充空氣來(lái)代替排出的空氣。通常,可以減少罩的開(kāi)口區(qū)域而不損害實(shí)驗(yàn)或工藝要求。
對(duì)于設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō),這是一條難以走鋼絲的人–?對(duì)于未來(lái)對(duì)現(xiàn)有建筑和既定實(shí)踐的改變,我們不應(yīng)過(guò)于樂(lè)觀。通過(guò)低成本應(yīng)用建筑密封劑,鋁箔膠帶和蒸氣阻滯劑,可以輕松減少一些大負(fù)荷。
優(yōu)化控制水平并最大化公差
隨著濕度控制水平的降低,工程師應(yīng)該越來(lái)越小心,不要過(guò)度指定露點(diǎn)或公差。這是在低于0°露點(diǎn)(5.5克/磅),尤其如此。即使空氣可以在零水分含量下輸送,隨著控制水平下降,移除給定水分負(fù)荷所需的干燥空氣量也會(huì)增加。這意味著對(duì)于相同的負(fù)載,需要更大的除濕系統(tǒng)。
例如,如果空間的內(nèi)部水分負(fù)荷為每小時(shí)1磅,控制水平為5.5/,則需要283的完全干燥空氣來(lái)移除負(fù)載并保持控制。如果控制水平降低到-15°露點(diǎn)(2.5/),系統(tǒng)將需要622,在-27°露點(diǎn)(1.2/),氣流必須為1296–所有這些都代表了不增加水分負(fù)荷的較大首次成本。
容差是注重成本的設(shè)計(jì)師審查的另一個(gè)領(lǐng)域,與控制水平一樣,隨著控制水平下降和公差收緊,過(guò)度指定的成本急劇上升。此外,容差規(guī)范的混淆可能非常昂貴。
小除濕系統(tǒng)
例如,考慮環(huán)境模擬室規(guī)格,要求室內(nèi)控制水平為15/,公差為±5?/.?規(guī)范可以有兩個(gè)含義。一個(gè)供應(yīng)商可能將設(shè)計(jì)者的意圖解釋為“?空氣進(jìn)入空間的空氣中的水分條件不得超過(guò)指定水平超過(guò)±5/。”第二個(gè)供應(yīng)商可將該規(guī)范解為“整個(gè)房間濕度條件必須是均勻的,它不能超過(guò)5克/磅從任一個(gè)變化在室內(nèi)的任何其它點(diǎn)。瓦特
大除濕系統(tǒng)
規(guī)格混亂
該規(guī)范要求水分控制水平為15/±5/,但無(wú)法確定測(cè)量位置–在室內(nèi),空氣供應(yīng)擴(kuò)散器或回風(fēng)格柵中。隨著控制水平的下降,這種模糊性可能導(dǎo)致不同供應(yīng)商的不同系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
第一個(gè)供應(yīng)商可以通過(guò)在15/的條件下輸送任何數(shù)量的空氣(可能是少量)來(lái)滿足規(guī)格要求。房間其他部分的控制水平可能遠(yuǎn)高于20平方英寸,但規(guī)范并沒(méi)有明確說(shuō)明。第二個(gè)供應(yīng)商將提供足夠的空氣以移除指定的負(fù)載,同時(shí)保持從系統(tǒng)出口到系統(tǒng)入口的不超過(guò)5谷物差。這將是一個(gè)成本更高的系統(tǒng)。
通過(guò)與設(shè)備供應(yīng)商的對(duì)話,設(shè)計(jì)人員可以節(jié)省大量關(guān)于不同規(guī)格對(duì)系統(tǒng)成本的影響。當(dāng)濕度控制水平下降到非常低的露點(diǎn)時(shí)尤其如此。
結(jié)合制冷和干燥劑的除濕設(shè)備
通常,基于制冷的除濕系統(tǒng)對(duì)于高于50°露點(diǎn)的水分去除具有成本效益。在較低的水平,干燥劑設(shè)備可能更有效。然而,大多數(shù)濕度控制系統(tǒng)越過(guò)這條線,因?yàn)闈裢L(fēng)空氣被帶入具有低濕度控制水平的建筑物中。設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮使用組合系統(tǒng)。在許多情況下,使用這兩種技術(shù)的系統(tǒng)安裝和操作的成本比僅使用干燥劑或冷凍的系統(tǒng)便宜。對(duì)于大型建筑物空調(diào)系統(tǒng)尤其如此。第8章詳細(xì)描述了這個(gè)優(yōu)化過(guò)程。
調(diào)節(jié)能量以響應(yīng)負(fù)載
除濕系統(tǒng)通常設(shè)計(jì)有足夠的容量以滿足最大負(fù)載。但最大載荷僅在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生。除非系統(tǒng)配備調(diào)制控制裝置,否則無(wú)論負(fù)載如何變化都會(huì)消耗相同的能量–?就像帶有開(kāi)關(guān)但沒(méi)有加速踏板的汽車一樣。
將運(yùn)營(yíng)成本降至最低–就像降低安裝成本–限制負(fù)載,并使用最便宜的能源來(lái)移除它。該任務(wù)的某些方面超出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的控制范圍,因?yàn)樗鼈兩婕跋到y(tǒng)的操作方式,或生產(chǎn)過(guò)程必須從原始假設(shè)改變的方式。然而,設(shè)計(jì)師確實(shí)控制了最小化運(yùn)營(yíng)成本的最重要方法-根據(jù)負(fù)載變化調(diào)節(jié)能量,并使用可用的最低成本能源。
響應(yīng)負(fù)載變化的能量調(diào)制
購(gòu)買沒(méi)有加速踏板或變速箱的汽車的想法幾乎是不可想象的。但憑借想象力,人們可以想象出只有一個(gè)開(kāi)關(guān)和制動(dòng)器來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力而在街道上徘徊的喜劇效果。然而,直到最近幾年,除濕系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為沒(méi)有控制以調(diào)節(jié)除濕器容量,再激活能量和
冷卻是很常見(jiàn)的。
能量調(diào)制的重要性取決于系統(tǒng)的大小以及負(fù)載變化的性質(zhì)。一些系統(tǒng)–如長(zhǎng)期存儲(chǔ)系統(tǒng)–可能只需要一個(gè)開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān),因?yàn)樨?fù)載很小且相對(duì)恒定,并且在狹窄范圍內(nèi)控制精度沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益。其他系統(tǒng)–例如用于半導(dǎo)體制造的系統(tǒng)–?在控制精度方面具有很高的優(yōu)勢(shì),而大部分負(fù)載來(lái)自通風(fēng)空氣,通風(fēng)空氣在短時(shí)間跨度內(nèi)發(fā)生急劇變化。
即使控制精度不是問(wèn)題,決定何時(shí)對(duì)能量調(diào)制進(jìn)行考慮也是相當(dāng)簡(jiǎn)單的。將運(yùn)行非調(diào)制系統(tǒng)的年度成本與其安裝成本進(jìn)行比較。當(dāng)年度能源成本占安裝成本的很高百分比時(shí),根據(jù)負(fù)載調(diào)節(jié)能量。這種控制可能會(huì)使每年的能源成本降低25%至50%。
在旋轉(zhuǎn)式干燥劑除濕器中,可以通過(guò)降低進(jìn)入再活化扇區(qū)的空氣的流速或溫度來(lái)調(diào)節(jié)再激活能量。減少能量的信號(hào)來(lái)自安裝在空氣中的溫度傳感器,從而重新激活。由于空氣在重新激活時(shí)會(huì)吸收水分,因此其顯熱溫度會(huì)下降–?正如空氣吸收水分時(shí)夏季噴水器周圍的空氣溫度降低一樣。溫度下降與吸濕量成正比。如果吸收的水分較少,則重新激活
空氣溫度將保持很高,這表明需要的能量更少。因此,當(dāng)再激活出口溫度升高時(shí),溫度傳感器向控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)以降低再激活能量。
重新激活能量調(diào)制
在其中使用鋰旋轉(zhuǎn)除濕機(jī)氯化物的干燥劑,活化能量減小,當(dāng)溫度在空氣離開(kāi)激活的上升到高于120?的較高溫度意味著存在較少蒸發(fā)發(fā)生在活化的,這意味著較少的水分被吸收上裝置的空氣側(cè)。
干燥劑系統(tǒng)有兩個(gè)級(jí)別的能量調(diào)制。在第一級(jí)可能會(huì)“重新激活之后負(fù)荷”控制調(diào)用。這是上述控制系統(tǒng)–?隨著來(lái)自過(guò)程的水分負(fù)荷下降,再激活熱量減少。該控制系統(tǒng)成本最低,效益最高。下一級(jí)可稱為“設(shè)備重新配置”控制。當(dāng)負(fù)荷低于設(shè)計(jì)時(shí),水分去除效率(以每磅水去除的^測(cè)量)下降。這類似于使用大型自卸卡車運(yùn)送一袋雜貨–?機(jī)器的質(zhì)量仍必須移動(dòng)一定距離,但有效載荷較小。但與卡車不同,通過(guò)使用各種傳感器,微處理器和用于風(fēng)扇,制冷組件和干燥劑驅(qū)動(dòng)器的變速電機(jī),可以重新配置除濕系統(tǒng),以便在低負(fù)載條件下提高性能。與優(yōu)點(diǎn)相比,這種系統(tǒng)的成本相當(dāng)高,但極其昂貴大型系統(tǒng)可以以絕對(duì)美元的條款獲益,以證明成本合理。對(duì)于較小的安裝,下一段中概述的策略通常比安裝這樣的設(shè)備重新配置“控制系統(tǒng)更具成本效益。
適用于不同負(fù)載的多個(gè)系統(tǒng)
降低大型安裝的運(yùn)營(yíng)成本的另一種方法是使設(shè)備更緊密地匹配系統(tǒng)各部分的負(fù)載。借用運(yùn)輸中的另一個(gè)類比,想象一下鐵路與一系列卡車相比的好處。當(dāng)負(fù)載很重,連續(xù)并始終沿同一路徑行駛時(shí),鐵路具有優(yōu)勢(shì)。當(dāng)貨物及其位置非常多樣且間歇性時(shí),卡車具有優(yōu)勢(shì)。在第二種情況下,鐵路將非常龐大且昂貴,以滿足不同的需求。同樣,當(dāng)負(fù)載恒定且連續(xù)時(shí),大型集中式除濕系統(tǒng)具有成本效益,但在存在多種環(huán)境的情況下,設(shè)計(jì)者可能需要考慮單獨(dú)的較小系統(tǒng)。
例如,想象一下涼爽,濕度受控的啤酒廠酒窖,通過(guò)空氣中的恒定水分負(fù)荷進(jìn)入空間以從發(fā)酵中去除二氧化碳?xì)怏w。有時(shí),沖洗設(shè)備被沖洗和清潔,暫時(shí)增加一個(gè)強(qiáng)大的內(nèi)部水分負(fù)荷供系統(tǒng)移除。如果是設(shè)計(jì)師主要除濕系統(tǒng)的大小,以消除高峰天氣
水分和峰值內(nèi)部水分,系統(tǒng)將是巨大的,并在低負(fù)荷條件下難以控制。設(shè)計(jì)最大天氣負(fù)荷的基本系統(tǒng)是非常劃算的,并且添加
一個(gè)單獨(dú)的小得多的除濕器,只有在基本系統(tǒng)無(wú)法處理內(nèi)部和通風(fēng)負(fù)荷的同時(shí)峰值時(shí)才能運(yùn)行。
第二系統(tǒng)容量
基本系統(tǒng)容量
間歇性負(fù)載
當(dāng)間歇性地發(fā)生大負(fù)荷時(shí),具有兩個(gè)較小系統(tǒng)而不是單個(gè)較大系統(tǒng)通常具有成本效益。第二個(gè)系統(tǒng)僅在必要時(shí)運(yùn)行。在基本的系統(tǒng)運(yùn)行更滿載,這可以節(jié)約能源過(guò)于單一,部分加載大型系統(tǒng)。
利用低成本的再激活能量
干燥劑除濕系統(tǒng)消耗的能量用于三個(gè)地方:風(fēng)扇和泵的電功率,冷卻的電能或熱能,以及干燥劑再激活的熱能。反應(yīng)是最大的能源消費(fèi)者(就而言),并且已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多創(chuàng)造性方法以最小化其成本。
從最低成本的資源開(kāi)始,系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)從熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),制冷冷凝器或再激活過(guò)程本身回收熱量來(lái)重新使用已經(jīng)付出的能源。
在旋轉(zhuǎn)干燥劑單元中,留下再活化的空氣非常熱和潮濕。設(shè)計(jì)者可以在進(jìn)入和離開(kāi)再生的空氣之間放置空氣–空氣熱交換器,以回收該廢氣能量以便重復(fù)使用。對(duì)于熱交換器的非常適度的投資,工程師可以恢復(fù)系統(tǒng)已經(jīng)使用過(guò)的60?%到80?%的能量–當(dāng)然是可用的最低成本能源。
重新激活熱回收
干燥劑再活化的最低成本能源是來(lái)自再活化本身的廢熱。在該設(shè)計(jì)中,空氣–空氣熱交換器安裝在進(jìn)入和離開(kāi)氣流的再激活之間。廢熱預(yù)熱進(jìn)入的空氣,離開(kāi)的空氣中的多余水分冷凝到熱交換器另一側(cè)的排水盤中。
在液體干燥劑單元中,液–液型熱交換器可放置在離開(kāi)再生器的溫?zé)岣稍飫┖瓦M(jìn)入再生器的冷卻劑干燥劑之間。這具有雙重有益的效果。再生干燥劑需要更少的能量,因?yàn)樗入x開(kāi)護(hù)發(fā)素時(shí)更溫暖。并且需要較少的能量來(lái)冷卻處理空氣,因?yàn)榉祷氐秸{(diào)節(jié)器的干燥劑比離開(kāi)再生器時(shí)的干燥劑更冷。
制冷冷凝器從空氣冷卻過(guò)程中排出熱量。該能量可用于預(yù)熱進(jìn)入除濕器再激活扇區(qū)的空氣。制冷系統(tǒng)通常包括“去熱”線圈,以在制冷劑在壓縮機(jī)和冷凝器之間移動(dòng)時(shí)冷卻制冷劑。該線圈可以布置成使得被排出的熱量進(jìn)入進(jìn)入干燥劑單元的再激活區(qū)域的空氣。
電力的熱電聯(lián)產(chǎn)還拒絕可用于重新激活–或部分重新激活–干燥劑除濕器的熱量。這種發(fā)電機(jī)通常由發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,該發(fā)動(dòng)機(jī)將熱量排放到水基冷卻系統(tǒng)。該系統(tǒng)的熱水可用于在固體干燥劑除濕器中進(jìn)入再激活加熱器之前預(yù)熱空氣。在液體干燥劑系統(tǒng)中,液體–液體熱交換器可以在將干燥劑泵送到再生加熱器之前使用發(fā)動(dòng)機(jī)夾套水來(lái)加熱干燥劑。
簡(jiǎn)而言之,從另一工藝中排出的任何熱量都可用于最小化再生干燥劑除濕器的成本。此外,設(shè)計(jì)者可以尋找其他低成本的熱源。例如,公用事業(yè)成本全年可能不同,具體取決于當(dāng)時(shí)的供應(yīng)和需求。在一些歐洲國(guó)家,電力在夏季非常便宜–只是當(dāng)干燥劑再生需求很高時(shí)。在美國(guó)和許多發(fā)展中國(guó)家的部分地區(qū),夏季天然氣供應(yīng)充足,因此使用該能源進(jìn)行干燥劑再活化的成本可能非常低。
重新激活能源成本
在設(shè)備的典型二十年壽命期間,從再激活,制冷或熱電聯(lián)產(chǎn)中回收的熱量是迄今為止最便宜的能源。該圖包括熱回收設(shè)備的成本,以及將空氣推過(guò)熱交換器的風(fēng)扇能量。
許多工廠以及商業(yè)和機(jī)構(gòu)建筑都有鍋爐,必須全年運(yùn)行以支持過(guò)程加熱需求。由于幾乎沒(méi)有舒適性加熱在夏季需求,這幾乎廢ˉˉ能量可用于以極低的成本再生干燥劑系統(tǒng)。此外,干凈,溫暖的排出空氣可直接用于干燥劑再生。例如,許多大型機(jī)械室甚至在冬季都會(huì)被通風(fēng)扇冷卻。這種空氣可用于干燥劑再生,而不是更冷的天氣,節(jié)省了相當(dāng)大的能源成本。
分階段重新激活
要完全重新激活干燥劑,必須將材料升高到相對(duì)較高的溫度。但是這種高溫只需要去除最后一部分水,這部分水被干燥劑緊緊地束縛。大部分水可以通過(guò)較低溫度的熱量從材料中除去,這通常比較高的溫度能量成本低。設(shè)備制造商有時(shí)可以使用兩級(jí)再活化工藝來(lái)去除70%至80%的低等級(jí)熱水,并且只能通過(guò)高成本熱量完成最終干燥。
干燥劑儲(chǔ)能
在液體干燥劑系統(tǒng)中,可以購(gòu)買超出常規(guī)要求的額外干燥劑和儲(chǔ)罐,在能量便宜時(shí)再生液體并儲(chǔ)存直至需要更多的除濕能力。這以干燥干燥劑的形式存儲(chǔ)建筑物系統(tǒng)的潛在容量,就像通過(guò)使用制冷系統(tǒng)以非高峰速率制冰來(lái)存儲(chǔ)明顯的冷卻能力一樣。
利用低成本冷卻
甲干燥劑系統(tǒng)通常需要冷卻在溫度以及濕度必須控制。設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)使用間接蒸發(fā)冷卻,使用熱能驅(qū)動(dòng)吸收冷卻系統(tǒng),或
通過(guò)提高制冷劑蒸發(fā)器溫度來(lái)提高冷卻系統(tǒng)效率,從而最大限度地降低能源成本。
間接蒸發(fā)冷卻通過(guò)使空氣通過(guò)噴霧,霧或通過(guò)與濕表面接觸來(lái)向其中添加水來(lái)冷卻空氣。涼爽反過(guò)來(lái)空氣冷卻水或通過(guò)的熱交換器的另一氣流換。大型建筑通常使用冷卻塔–間接蒸發(fā)冷卻器–來(lái)為工業(yè)過(guò)程或制冷系統(tǒng)獲得低成本冷卻。除濕系統(tǒng)還可以利用現(xiàn)有的冷卻塔來(lái)冷卻空氣或液體干燥劑溶液。
吸收式冷卻系統(tǒng)使用低成本的熱能來(lái)冷卻空氣或水。這種系統(tǒng)形成閉環(huán),如蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)。水是制冷劑氣體,而不是更常見(jiàn)的鹵代烴氣體。在系統(tǒng)內(nèi)部,水從一個(gè)部分蒸發(fā),因?yàn)樗涣硪粋€(gè)部分的干燥劑吸引。這種蒸發(fā)從冷卻盤管另一側(cè)的空氣中除去熱量。這種冷卻效果可用于從干燥劑除濕過(guò)程中去除熱量,正如蒸汽壓縮制冷從空氣和流體中去除熱量一樣。
干燥劑除濕系統(tǒng)還可以使用更高效的蒸汽壓縮系統(tǒng)進(jìn)行冷卻。這種系統(tǒng)通常將空氣冷卻至低露點(diǎn)以進(jìn)行除濕。當(dāng)干燥劑單元去除水分時(shí),冷卻系統(tǒng)可以在較高的蒸發(fā)器溫度下操作,這提高了效率并降低了成本。
運(yùn)營(yíng)考慮因素
如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員也負(fù)責(zé)其操作,他或她可以做很多事情來(lái)最小化運(yùn)營(yíng)成本。即使不是這種情況,設(shè)計(jì)師也有義務(wù)向組織
明確以不同方式操作系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)后果。
如果冷凍室門打開(kāi),房主不會(huì)期望冰淇淋保持冷凍狀態(tài)。同樣,如果頻繁打開(kāi)濕度控制空間的門,則可以預(yù)期濕度水平上升,
并且除濕系統(tǒng)必須使用更多能量來(lái)移除負(fù)載。像門牌一樣簡(jiǎn)單的設(shè)備提醒人員保持門關(guān)閉,有效地降低了運(yùn)營(yíng)成本。
將通風(fēng)櫥添加到濕度受控的房間意味著必須將更多的空氣帶入房間以更換通過(guò)罩子排出的空氣。這增加了水分負(fù)荷,這增加了操作費(fèi)用。如果可以避免廢氣,它將最大限度地降低運(yùn)營(yíng)成本。
重新激活
空氣過(guò)濾
處理空氣過(guò)濾
運(yùn)營(yíng)管理
操作人員可以通過(guò)兩種簡(jiǎn)單的方法將系統(tǒng)成本降至最低-保持門關(guān)閉,最大限度地減少水分負(fù)荷,并定期更換過(guò)濾器
并驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑。干燥劑除濕機(jī)是出奇的耐用,當(dāng)最小的維護(hù)無(wú)故障定期執(zhí)行。
干燥除濕機(jī)基本上是簡(jiǎn)單可靠的裝置,通常會(huì)忘記正常的預(yù)防性維護(hù)。缺乏的南切創(chuàng)造非常高的成本時(shí),關(guān)鍵零部件最終失敗
是因?yàn)椴粔蛑匾暫?jiǎn)單-就像汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)將無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)一周,每天24小時(shí),7天無(wú)時(shí)換油。無(wú)論除濕機(jī)的類型如何,都必須定期完成兩項(xiàng)任務(wù)-更換臟過(guò)濾器和潤(rùn)滑驅(qū)動(dòng)電機(jī)和風(fēng)扇或泵。
沒(méi)有這種極少的注意力,干燥劑堵塞,加熱器燒壞,電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),花費(fèi)數(shù)千或數(shù)萬(wàn)美元,一年不到一百美元的維護(hù)時(shí)間可以避免這些問(wèn)題。