2.3換熱設(shè)備選用
對(duì)于定形機(jī)熱能的氣/氣換熱回收方式,除列管式換熱器外,可選擇板式換熱器或熱管式換熱器,應(yīng)從廢熱回收效率、壓力損失、防止堵塞、清洗簡(jiǎn)便程度等方面進(jìn)行綜合比較。
(1)板式換熱器
板式換熱器具有換熱效率高、熱損失小、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕、占地面積小、安裝清洗方便、應(yīng)用廣泛、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。在相同壓力損失情況下,其傳熱系數(shù)比管式換熱器高3~5倍,占地面積為管式換熱器的三分之一,換熱器的熱回收率可高達(dá)90%以上。板式換熱器可用不銹鋼或鋁合金板片壓制,耐腐蝕性能好,使用壽命長(zhǎng)。
這種換熱器的缺點(diǎn)是,由于板片間通道狹窄,當(dāng)換熱介質(zhì)含有較大顆?;蚶w維物質(zhì)時(shí),容易堵塞板間通道。
(2)熱管換熱器
熱管是一種具有高導(dǎo)熱性能的傳熱組件,它通過(guò)在全封閉真空管殼內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)與凝結(jié)來(lái)傳遞熱量,具有極高的導(dǎo)熱性和良好的等溫性,其冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改變,可遠(yuǎn)距離傳熱和溫度可控制等一系列優(yōu)點(diǎn)。熱管換熱器傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、流體阻力損失小、冷熱流體均在管外流動(dòng),有利于控制露點(diǎn)腐蝕;且由于管外流動(dòng)的換熱系數(shù)遠(yuǎn)高于管內(nèi)流動(dòng)的換熱系數(shù),非常適用于定形機(jī)廢氣熱回收過(guò)程。
熱管換熱器可以采用中間隔板使冷熱介質(zhì)完全分開(kāi),用于易燃易爆、腐蝕性強(qiáng)的流體換熱場(chǎng)合,具有很高的可靠性。
2.4經(jīng)濟(jì)效益
以一臺(tái)廢氣量為16000Nm3/h的定形機(jī)為例,進(jìn)行熱回收工程經(jīng)濟(jì)效益的估算。采用熱回收將廢氣溫度從170℃降到135℃左右,并將4000Nm/h的新鮮空氣,從3℃加熱到約120℃,再通過(guò)空氣管道送人定形機(jī)中。定形機(jī)廢氣中可利用熱能的回收率達(dá)到25.9%。
按照能量守衡定律,熱能回收裝置每小時(shí)能回收的熱能為464400kJ,標(biāo)準(zhǔn)煤熱值按29300kJ/kg計(jì)算,鍋爐效率按50%計(jì)算,則24h可節(jié)省標(biāo)煤760kg,按一年工作330d計(jì),則一年可省標(biāo)煤251t。若煤價(jià)按750t計(jì),則一年可以節(jié)約燃料費(fèi)用18.8萬(wàn)元。
3技術(shù)要點(diǎn)
3.1油垢沉積與清理
廢氣中不但含有油霧,還有織物纖維與灰塵,很容易在換熱設(shè)備的內(nèi)部沉積,使得流通阻力增大,換熱效果下降,需進(jìn)行人工清理后才能恢復(fù)。因此,做好廢氣收集與換熱設(shè)備的保溫,防止廢氣在管道中冷凝沉積,尤為重要。
在熱回收交換器的廢氣進(jìn)口處,可安裝便于更換清洗的濾網(wǎng),以有效阻止廢氣中的纖維,防止堵塞換熱器的氣體通道。換熱器的廢氣通道可設(shè)不必停機(jī)也可使用的壓縮空氣或蒸汽管線,必要時(shí)可沖洗沉積的纖維和黏附的油垢。在安裝換熱器時(shí),應(yīng)與水平方向呈一定角度,在氣流和重力的聯(lián)合作用下,以便于換熱器中冷凝油脂的收集,并從排油管集中排出。
3.2火災(zāi)事故的防范
定形機(jī)廢氣中含有多種可燃成分,當(dāng)溫度過(guò)高,氣流通道受阻時(shí),極易發(fā)生燃燒和爆炸事故。換熱器內(nèi)需設(shè)有高溫報(bào)警,且與消防水閥門(mén)聯(lián)動(dòng),防范因廢氣燃爆和油垢著火導(dǎo)致的定形機(jī)火災(zāi)事故。
在換熱器的廢氣管道出口處,控制換熱器出口的廢氣溫度不低于110℃,不但可以最有效地利用廢熱,而且能有效防止過(guò)度冷卻,確保廢氣溫度在水汽的露點(diǎn)以上,減少油煙在換熱設(shè)備中冷凝沉積,緩解換熱器管路堵塞問(wèn)題,延長(zhǎng)換熱器使用周期。既保證廢熱回收,又降低清理維護(hù)費(fèi)用。
4結(jié)語(yǔ)
(1)定形機(jī)廢氣的熱能回收利用,是一項(xiàng)投資少、收益高、見(jiàn)效快的節(jié)能環(huán)保綠色工程。定形機(jī)排出的高溫和含油廢氣,應(yīng)先進(jìn)行熱能回收,再進(jìn)行凈化處理。
(2)定形機(jī)廢熱回收的有效途徑是采用氣/氣換熱設(shè)備,利用廢氣的余熱將新鮮空氣加熱后補(bǔ)入定形室內(nèi),可以減少10%一30%一次能源的使用。
(3)熱回收的技術(shù)要點(diǎn)是,減少換熱設(shè)備內(nèi)部的堵塞隱患,防止發(fā)生火災(zāi)事故,確保安全穩(wěn)定運(yùn)行。
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