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定形机废气余热及油蜡收受接收换热装配的设计应用

   定形机废气余热及油蜡收受接收换热装配的设计应用
0 媒介 我国纺织印染工业敏捷生长,所产生的废水、废气等对情况污染异常严重。今朝,关于废水的处理工艺较为成熟,而定形机排放的油烟废气存在着排放量大年夜、温度高、影响大年夜,成分复杂等身分,使得废气的热能收受接收应用存在必定的艰苦。热定形机无机废气有激烈的安慰性,倒霉于人们的身材安康;单台定形机每小时耗能250.8~418万kJ,织物加工定形所消费的热能占其29%,机体热损掉约占10%,其他大年夜量热能(60%以上)随废气排放散掉到大年夜气中。对定形机废气停止能量收受接收和资本收受接收,是印染行业可持续生长的必定请求[1]。 广州某纺织印染厂一台定形机排放的废气量约15 300m3/h。现对废气停止热收受接收和除油烟工程,降低烟温的同时收受接收油蜡,达到节能降耗的目标。 1 定形机废气的特点及余热应用方法 1.1 定形机废气特点 定形机是印染后整顿的关键设备,也是纺织行业中重要耗能设备之一[6]。定形机在纺织材料整顿加工过程当中会排出含无机物、染料助剂的油烟,特别是纱线在织造过程当中添加的光滑油剂,和织物染色时的染料和助剂,后整顿中的防水、阻燃等功能性助剂等,其成分更加复杂,无机混淆物在受热后要分化、挥发,排出无机废气。当废气从排入大年夜气到温度降至露点以下时,个中的水蒸气冷凝,高沸点的无机化合物因降温而凝集,构成由大年夜量渺小粒径、淡薄性颗粒构成的淡蓝色烟雾,并带有难闻的气味。 2.2 余热应用方法 1. 气-气换热 气-气换热指定形机排出的废热气体经热能收受接收后前往定形机烘箱内的换热方法。经常使用换热器为热管换热器,充分应用它的高效传热性能。定形机排出的高温废烟气经过过程换热器的吸热侧放出热量,该热量经热管快速传递到换热器的放热侧。新鲜空气经过过程换热器的放热侧时接收热量,被加热后的新鲜空气由定形机烘箱内的负压吸入烘箱内,从而完成节能目标。 2. 气-水换热 气-水换热指从定形机排出的废热气体中收受接收热能产生热水完成节能的换热方法,经常使用换热器为列管换热器。定形机排出的高温废烟气经过过程换热器与冷却水停止热交换,被加热后的冷却水汇入热水箱,用于临盆须要。热水的热量是收受接收应用废烟气的热能,节约了今朝加热所需的燃料(燃煤、燃气等)或电能,由此完成节能目标。 3 定形机排出废气的余热及油蜡收受接收筹划设计 3.1热及油蜡收受接收工艺流程 某纺织印染厂的定形机由8个箱构成, 设有前后两条排气管。排气总量最大年夜约15 300m3/h, 温度高达190℃,油蜡质含量高。经测试,油蜡熔点约42℃阁下。 本筹划采取热收受接收的同时停止废气中油蜡收受接收的筹划。热收受接收用于空调水的加热,可产生65~85℃的空调水。 推敲到处理体系的风管内壁在运转一段时间后会积存大年夜量油渍和纤维尘,使风管的有效直径减少,形成排风不畅,加上纤维尘本身在活动中会磨擦带电,极易惹起火警或爆炸,故在废气进入换热设备前应设置安然装配。 含油废气起首经手动换向阀进入热收受接收器及旋风除油器停止冷凝和油的初步分别,换向阀可在紧急时完成烟气的对空排放。在热收受接收器烟气出口处设置防火门,防火门正常任务时是开启的,当有火警出现时,防火门封闭。换热器顶部装有防爆门,以防着火时喷燃泄压。一旦有火警出现,防火门封闭,防爆门开启,然后启动蒸汽喷淋灭火,起到两重保险感化。 含油废气进入热收受接收器后温度由190℃降到90℃,用来加热空调水,以后冷却的废气进入板式冷却器进一步由90℃降温到60℃,同时将常温的工业用水加热到52℃;在热收受接收器和板式冷却器上方设置蒸汽喷淋装配,一方面出现火警时可和时灭火,另外一方面可以用蒸气来清洗换热设备。 油烟在热收受接收器和板式冷却器中被冷却到60℃阁下,为保持油脂温度不低于其熔点42℃,在水侧设置温度调理装配,使进入热交换器中的油脂不至于凝集。 采取的离心式旋风除油器可将大年夜的油滴停止分别后搜集,集油装配用加热后的水来保温,便于收受接收的油活动。旋风油分别器出口设置温度探头,以保持烟温能降到60℃阁下(此温度既不克不及赶过油蜡的熔点42℃过量,使油气不克不及冷凝,也不克不及太低于42℃使油气凝结)。经旋风油分别器出来的烟气进入静电除油器进一步除油,吸附油雾后,经引风机排放。收受接收道理如图1所示。 图1 定形机热收受接收及油收受接收道理表示 3.2 定形机排出废气的热收受接收筹划设计 定形机热能采取气/水换热收受接收方法,采取列管式换热器。已知排风管最大年夜风量约为15 300 m3/h(9021 Nm3/h),温度达130~190℃。冷却水的出口温度为65℃,出口温度85℃;烟气从190℃的排气温度冷却到90℃,由热均衡计算可得出收受接收热量为330kW。选用φ25×2mm钢管做基管,外套铝管经过过程轧片机在铝管外外面直接轧制而成,翅片管外径为φ55,推敲到废气的复杂成分及防止梗塞,将列管式换热器做成U形管式构造,检验时可抽出清洗。 3.3 用于油蜡收受接收的冷却器筹划设计 从热收受接收器出来的废气进入冷却器进一步冷却,温度从90℃降到60℃;冷却水出口温度20~25℃,出口温度为50℃,由热均衡计算可得换热量为130kW。推敲到油蜡的熔点为42℃阁下,设计时采取回水控制,使进入换热器的水温控制在42℃阁下,使油蜡保持在熔融态,不至于梗塞换热器。 该冷却器采取板式换热器,在雷同压力损掉情况下,其传热系数比管式换热器高3~5倍,热收受吸见效力可达90%以上。鉴于板式换热器板片间通道狭小,轻易梗塞的缺点,将烟气侧做成大年夜通道可拆式构造,便于干净。 4 节能量及经济效益分析 (1)该热能收受接收装配每小时收受接收的热量为(330+130)=460 kW,取标准煤的热值29260kJ/kg停止折算,则收受接收的热量相当于标准煤56.5kg/h; (2)经过对定形机排出废气中含有油蜡的现场测试,其含量为50mg/Nm3,可以收受接收的油蜡为9 021×50×0.85×10-6=0.383 kg/h(按85%的收受接收率计算)取油蜡的热值为42803 kJ/kg,相当于标准煤0.56 kg/h。 定形机余热收受接收设备按每天运转24小时,一年运转330天计算,则节能效益以下:收受接收热量460×24×330=3643200kw,节约标煤451.9 t/a,节约重油316.4 t/a,节约天然气363.6 km3/a。 标煤发热量按29260kJ/kg,重油发热量按41800kJ/kg,天然气发热量按36366 kJ/m3,单台定形机每年节能效益,以燃煤来算一年可省标煤451.9t,若煤价按750元/t 计算,则一年可节约燃料费用451.9×750=33.89万元。 5 结论 (1)定形机排放的废气经两级冷却落后入旋风分油器停止油蜡收受接收,一级冷却为热收受接收可以加热空调用水,二级冷却可以加热工艺用水,节约动力。单台定形机,以燃煤来算一年可省标煤451.9t,具有较大年夜的经济效益。 (2)定形机废气热收受接收及油收受接收的技巧要点为,废气在管道内具有可燃性,设计的换热器外部要增添梗塞,防止产生火警,包管换热设备的安然运转。 参考文献 [1]高华生,徐继荣,杨晓仙,冯辉辉.定形机废气热能回用[J].印染,2011.No.4. [2]陈立秋.染整工业节能减排技巧指南[M].北京:化学工业出版社,2009.
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