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“铝翅片超导热管定型机余热回收的技术分析”发表于《针织工业》


时间:2012-12-25 11:12  

铝翅片超导热管定型机余热回收的技术分析

发表于《针织工业》

 

摘要:纺织行业中的印染行业能耗特别大,在印染企业的能耗中定型机约占了40%,废气散发的热能达到了61%,存在大量的能源浪费。铝翅片超导热管分体式定型机废气余热回收系统,不会影响定型机内部气流,不会影响定型机生产的工艺,单从定型机的使用来说是最好的选择;虽然不能最大限度的回收热量,但也有一定的节能效益。

关键词:定型机节能;余热回收;铝翅片;超导热管;分体式

 

纺织工业在我国经济社会发展中占有重要地位,已多年位居世界第一位。2000年,我国纺织工业规模以上(年销售额500万元以上)企业1.94万户,创造了8894.52亿元的总产值;2010年,纺织工业规模以上企业发展到5.46万户,创造出47612.80亿元的总产值;2012年1~6月,我国纺织行业规模以上(年销售额2000万元以上)企业累计完成工业总产值26646.9亿元[1]。

中国纺织工业联合会副会长高勇表示,“十二五”期间,我国经济发展将进入调整期,目前纺织业的低迷形势会持续较长一段时间。在这种情况下,一些企业的观点也很有代表性,认为企业不是越大越好,应由“大”变“精”,应提高生产率、降低成本、减低能耗[2]。

纺织行业中的印染行业能耗特别大,在印染企业的能耗中定型机约占了40%,而定型机工作中织物消耗的热能仅占29%,机体热能的消耗占10%,废气散发的热能达到了61%。定型机加工化纤产品的废气排放温度是160-170℃,加工棉产品的废气排放温度是100-110℃,存大巨大的能源浪费。而持续性发展(Sustainable Development)的核心原则是3个Re :Reducd减少、Reuse回收、Recycling再生,就是要将能耗减少,将能源回收、再生成新的资源。而清洁生产主要就是通过技术改造来达到清洁生产的目的。

 

综上所述,在目前纺织业低迷的形势下,把企业做“精”。做好技术改造,做好定型机的余热回收应是一个好的方法。

 

一、集中式及组合式余热回收的原理与优缺点:

定型机的余热回收的方法可分为:铝翅片超导热管分体式、集中式及组合式。

集中式、组合式的优点是换热效率高,新鲜空气经过热交换可达到与排放的废气30-40℃的温度。但需要将新鲜空气保持大的流量,流量小的话,不能达到较好的换热效果,温度相差30-40℃。太大流量的新鲜空气回补给定型机,会引起定型机内部气流的紊乱。如果是将回收的余热用在立式炮筒烘干机上,可最大程度的回收定型机废气的热能,效果也是最好的。

另外,集中式、组合式可以将定型机排放的废气降温,方便之后的废气的净化处理。

 

二、铝翅片超导热管分体式余热回收的原理:

铝翅片超导热管分体式是在定型机的每节安装一个铝翅片超导热管分体式热交换器。铝翅片超导热管是高效的传热元件,采用的是“封闭两相传热技术”。是将超导热管抽成真空,管内充装一定比例的液体工作介质,超导热管两侧焊有铝翅片,以强化传热。

图1  超导热管原理图

 

如图1,铝翅片超导热管两端分别在定型机的排气口及进气口,在高温废气排放口的叫热端,在低温新鲜空气进口的叫冷端。在加工化纤面料的定型机有170-180℃,加工棉面料的也有130-140℃。废气的热量传到铝翅片超导热管热端的介质,介质会蒸发,蒸汽介质携带热量流到铝翅片超导热管的冷端,热量会传递给新鲜的冷空气,从而凝结成液体。由于铝翅片超导热管是倾斜放置,在重力的作用下,凝结成液体的介质会回流到铝翅片超导热管的热端,再次吸收热量蒸发。周而复始,把热量传递给新鲜的冷空气。

 

三、铝翅片超导热管分体式的优缺点

铝翅片超导热管导热系数高,银的导热系数是415W/M.K,铝翅片超导热管的导热系数可达到银的几百倍到上千倍。铝翅片超导热管分体式余热回收的优点是,无需加装风机,被加热的新鲜空气,由定型机内的负压吸入到定型机内,不会改变定型机内的气流。如单从定型机的使用来说,铝翅片超导热管分体式是最佳的选择。

铝翅片超导热管分体式的缺点是,由于新鲜的空气是由定型机内的负压吸到定型机内,流量会比较小,热交换比较少,所以最张废气热能不是全部能回收。排放的废气还将会有100℃-150℃,余热未能全部利用。

 

四、铝翅片超导热管分体式余热回收的使用案例:

中山恒润印染有限公司在今年将一台定型机安装了铝翅片超导热管分体式定型机余热回收系统试用,该定型机有8节,图2是其中一节的安装示意图:

图2  安装示意图

 

中山恒润公司为了弄清楚节煤节能的情况,专门找了计量部门为两台装了铝翅片超导热管分体式定型机余热回收系统的定型机和没装铝翅片超导热管分体式定型机余热回收系统的定型机,加装了管道热量计,两台定型机每次都加工相同面料、同时开机,测量节煤节能的的情况。

恒润公司生产的是棉面料,定型温度为150℃,经过铝翅片超导热管分体式定型机余热回收系统后废气的温度为120-130℃,在四个月的生产里:

 

没装余热回收系统的定型机的累计使用热量为8621 GJ

 

装了余热回收系统的定型机的累计使用热量为7653 GJ

 

节省的热能为:8621GJ-7653GJ=968GJ

 

节能率为:968GJ/8621GJ=11.23%

 

五、铝翅片超导热管分体式余热回收的节能计算:

一般的台湾及门富仕定型机的能耗大约为800000 Kcal/h,如每天生产24小时,一年生产350天;以热值比较低的5000 Kcal/kg的煤,每吨煤800元计算。

 

定型机一年的能耗为:

800000 Kcal/h×24小时×350天=6720000000Kcal

定型机一年的耗煤为:

6720000000Kcal÷5000 Kcal/kg=1344000kg=1344吨

定型机一年的用煤成本为:

1344吨×800元=1075200元

 

如使用铝翅片超导热管分体式定型机余热回收系统,一年节能的效益为:

107500×11.23%=120744元

 

 

综合以上,铝翅片超导热管分体式定型机余热回收系统,不会影响定型机内部气流,不会影响定型机生产的工艺,单从定型机的使用来说是最好的选择;虽然不能最大限度的回收热量,但也有一定的节能效益。

 

 

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铝翅片超导热管定型机余热回收的技术分析---中国纺织工程学会针织委员会《针织工业》

 

 

 

 

黄晨昀

2012年9月12日

 

 

 

参考文献:

[1] 《建设纺织强国纲要(2011~2020)》[J].中国纺织工业联合会,2012.5.10

[2] 杨兴华 缩小一点不失为良策[J]. 中国纺织报,2012.9.4:1

 

中国纺织工业联合会官方网站:

http://www.ctei.gov.cn/news/Technology/gndt/201205/t20120510_987206.htm

 

 

作者资料:

姓名:黄晨昀  兼任:阿里巴巴纺织论坛副版主 

单位:广州盛鹏纺织业专用设备有限公司 

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