Vòng đời kinh tế của máy sưởi mở và kèm theo: Sự khác biệt về chi phí bảo trì cặp nhiệt điện ở các tần suất sản xuất khác nhau
Việc lựa chọn thiết bị sưởi ấm công nghiệp cần phải cân bằng giữa chi phí mua sắm ban đầu và chi phí vận hành và bảo trì toàn bộ{0}}chu trình, đồng thời tần suất sản xuất và số giờ vận hành hàng năm là những chỉ số cốt lõi để phân biệt khả năng ứng dụng kinh tế của máy sưởi mở và kín. Nhiều doanh nghiệp sản xuất chỉ lấy giá mua ban đầu làm tiêu chuẩn lựa chọn và mù quáng lựa chọn-máy sưởi bằng gốm và mica hở có chi phí thấp, bỏ qua việc thay thế lỗi thường xuyên, hiệu chỉnh cặp nhiệt điện nhiều lần và mất mát khi ngừng sản xuất do lỗi cấu trúc trong quá trình sản xuất liên tục-tần số cao. Theo cách hạch toán chi phí vòng đời-toàn bộ của hệ thống sưởi công nghiệp, máy sưởi mở có lợi thế kinh tế rõ ràng trong các tình huống-tần số không liên tục và độ chính xác{7}}thấp, trong khi máy sưởi đúc kèm theo có chi phí vận hành toàn diện thấp hơn nhiều và độ chính xác của cặp nhiệt điện ổn định hơn trong sản xuất hàng loạt liên tục-tần số cao-dài hạn.
Máy sưởi phân đoạn mở được thiết kế cho-tải thấp và điều kiện làm việc không liên tục, có cấu trúc lắp ráp đơn giản và chi phí sản xuất thấp. Trong môi trường nhà xưởng có không khí sạch, tần suất sản xuất thấp và thời gian hoạt động liên tục ngắn, ưu điểm và nhược điểm về cấu trúc của máy sưởi mở là không rõ ràng. Các khe hở nối không dễ tích tụ chất ô nhiễm, tốc độ mỏi nhiệt chậm, hiệu suất cách nhiệt và độ ổn định nhiệt có thể đáp ứng các yêu cầu cơ bản của quy trình. Tuổi thọ sử dụng đủ cho các trường hợp sử dụng-tần suất thấp và việc bảo trì hàng ngày chỉ là làm sạch bề mặt thông thường. Chu kỳ hiệu chuẩn cặp nhiệt điện có thể được duy trì ở tần suất hàng quý hoặc nửa năm{6}} mà không cần điều chỉnh thông số thường xuyên, đồng thời chi phí bảo trì tổng thể thấp và có thể kiểm soát được. Đối với quy trình xử lý sản phẩm nhựa hàng ngày có độ chính xác thấp-thông thường, gỡ lỗi thiết bị không liên tục và các tình huống sản xuất thử nghiệm trong thời gian ngắn-, máy sưởi mở có hiệu suất chi phí cao và không lãng phí hiệu suất dư thừa.
Sau khi được áp dụng cho sản xuất liên tục tần số cao với số giờ hoạt động hàng năm vượt quá 8000 giờ, những bất lợi về mặt kinh tế của máy sưởi mở hoàn toàn được khuếch đại. Hoạt động ở nhiệt độ cao-liên tục trong thời gian dài và việc khởi động thường xuyên-ngưng đạp xe sẽ đẩy nhanh quá trình lỏng lẻo cấu trúc và lão hóa lớp cách nhiệt của máy sưởi hở. Bụi nhà xưởng, sương dầu và cặn nhựa tràn liên tục xâm nhập vào cấu trúc bên trong thông qua các khe hở nối, tạo thành sự lắng đọng carbon và tích tụ bụi bẩn. Điện trở nhiệt bên trong và hiệu suất điện thay đổi liên tục, dẫn đến nhiệt lượng tỏa ra không ổn định và cặp nhiệt điện bị trôi dần. Để duy trì sự ổn định trong sản xuất, nhóm bảo trì phải rút ngắn chu kỳ hiệu chỉnh cặp nhiệt điện xuống tần suất hàng tháng và liên tục điều chỉnh các thông số PID để thích ứng với hiệu suất sưởi ấm bị suy giảm. Việc gỡ lỗi tham số thường xuyên tiêu tốn nhiều chi phí nhân công và làm gián đoạn nhịp độ sản xuất liên tục.
Chi phí thay thế hỏng hóc của lò sưởi hở trong quá trình sản xuất liên tục cũng rất cao. Sự tích tụ chất ô nhiễm và mỏi nhiệt dễ gây ra đoản mạch cục bộ, đứt dây đốt và đứt lớp cách điện của lò sưởi hở. Tuổi thọ sử dụng trung bình trong điều kiện làm việc liên tục với tần suất-cao chỉ từ 3 đến 5 tháng, cần phải thay thế tổng thể thường xuyên. Mỗi lần thay thế đều cần tắt thiết bị và làm mát nhiệt độ, dẫn đến dây chuyền sản xuất bị đình trệ và mất sản lượng. Chi phí thay thế tích lũy và tổn thất do ngừng hoạt động trong một năm vượt xa chênh lệch giá giữa máy sưởi mở và máy sưởi kín. Đồng thời, việc thay đổi trạng thái thiết bị thường xuyên dẫn đến điểm chuẩn hiệu chỉnh cặp nhiệt điện không ổn định và không thể đảm bảo-độ ổn định chính xác lâu dài của quy trình.
Máy sưởi đúc kèm theo có chi phí mua sắm ban đầu cao hơn, nhưng cấu trúc-làm kín hoàn toàn và thiết kế cứng chắc tích hợp của chúng giải quyết hoàn toàn các điểm yếu về xói mòn do ô nhiễm và hư hỏng do mỏi nhiệt. Trong quá trình sản xuất liên tục-tần số cao, hệ thống sưởi và cách nhiệt bên trong hoàn toàn tách biệt khỏi sự can thiệp của môi trường bên ngoài, không xảy ra hiện tượng tích tụ bụi bẩn và nới lỏng cấu trúc, đồng thời hiệu suất nhiệt và hiệu suất điện vẫn ổn định trong thời gian dài. Tuổi thọ sử dụng trung bình có thể đạt từ 18 đến 24 tháng, gấp hơn 4 lần so với máy sưởi mở. Đặc tính suy giảm cực thấp-làm giảm đáng kể tốc độ trôi của cặp nhiệt điện và chu kỳ hiệu chuẩn có thể kéo dài đến nửa năm hoặc thậm chí một năm, giúp giảm thiểu sự can thiệp bảo trì.
Dữ liệu so sánh chi phí vòng đời-xác minh lợi ích kinh tế một cách trực quan. Trong sản xuất-tần số thấp không liên tục với số giờ hoạt động hàng năm là 2000 giờ, chi phí toàn diện của máy sưởi mở thấp hơn 22% so với máy sưởi kèm theo, với mức độ phù hợp về mặt kinh tế. Trong quá trình sản xuất liên tục tần số cao với số giờ hoạt động hàng năm là 8000 giờ, chi phí bảo trì và thay thế hàng năm của máy sưởi mở cao gấp 3,8 lần so với máy sưởi kín và chi phí thời gian gỡ lỗi cặp nhiệt điện tăng 210%. Tổn thất do ngừng hoạt động do hỏng hóc cao hơn nhiều so với chênh lệch đầu tư ban đầu của thiết bị.
Việc lựa chọn loại máy sưởi hợp lý phải lấy tần suất sản xuất và chi phí vận hành toàn bộ chu trình-làm cơ sở cốt lõi. Đối với các trường hợp-không liên tục với tần suất thấp, cấu trúc mở có thể kiểm soát chi phí một cách hiệu quả; để sản xuất hàng loạt liên tục với tần số cao-, bộ gia nhiệt kèm theo phối hợp với sơ đồ hiệu chuẩn cố định cặp nhiệt điện chu trình dài- nhằm tối đa hóa lợi ích kinh tế trong toàn bộ-chu trình và độ ổn định của quy trình.
