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纺织染整行业中所应用到的四维低温热管技术
2022-6-27 17:07:08

纺织染整行业中所应用到的四维低温热管技术

纺织染整是对纺织材料进行以染色、印花、整理为主的处理工艺过程,纺织染整也就是俗称的印染。纺织染整行业对环境有较严重的污染。在纺织染整行业中所使用的定型机为主要耗能设备之一。定型机在工作时,定型的材料不同,温度也不同。化纤类的温度为200℃左右,废气温度在160℃左右;棉织物类的为140℃左右,废气温度100℃左右。

单台定型机耗能在60-100万大卡,据估算织物加工定型所消耗的热能仅占29%,机体热损失占10%左右,其余大量热能(60%以上)都随废气散失到大气中了。

染整行业,在热定型、涂层等生产过程中,会挥发大量的化学油性物质,导致高温废气成分也比较复杂。这样,不仅造成能源热量的损失,对空气的污染也比较严重。

一、废气余热回收再利用解决方案

针对企业定型机实际运行情况,将余热回收装置安置其中。在定型机废气出口的近处安装余热回收装置,在这里废气的温度相对较高。

余热回收装置分为吸热区和放热区两部分。

在吸热区,当160℃及以上的高温废气通过余热回收装置,把废气降温到110 ℃左右排放,其部分热量被换热器吸收,完成吸热过程。换热器吸收的热量通过传热元件(热管)内介质的相变,将热量传递到传热元件的另一端。

在放热区,由于传热元件的温度比新进入的常温空气高,于是热管内介质释放热量,该热量被常温空气吸收后其温度提高到120 ℃左右,热管内介质产生相变回流到吸热区。

120 ℃左右的高温热空气通过定型机本身负压吸入至定型机烘箱内散热器继续加热,从而实现余热回收利用的目的,可回收能量约为16×104 kcal/h。

为了保证热回收效率,防止烟气中纤维、粉尘及漂浮粘附在余热回收装置内壁,特设有蒸汽或压缩空气清扫口,在使用过程中,可根据实际使用情况,随时可开启蒸汽或压缩空气阀门,以清除热换热器内污物。

纺织业热回收汽水换热1.jpg

二、 经济效益分析

余热回收项目,不是装样子,回收所节约的能源也不是信口开河,都可通过实际的计算算出来。

例如,某工段排风管的平均风量为2200 m3/h,温度达130~190 ℃,冷却水的进口温度为65 ℃,出口温度85 ℃。烟气从190 ℃的排气温度冷却至90 ℃,由热平衡计算可知回收热量为50 kW;从热回收器出来的废气进入冷却器进一步冷却,温度从90 ℃降到60 ℃,冷却水进口温度为20~25 ℃,出口温度为50 ℃,由热平衡计算可知换热量为20 kW。

因此,本工艺流程中的热能回收装置每小时回收的热量为:50+20=70 kW,取标准煤的热值为29260 kJ/kg进行折算,则每台定型机回收的热量相当于标准煤8.6 kg/h;经过对定型机排出废气中含有油脂的测试,其含量为30 mg/Nm3,可以回收的油脂为:0.033 kg/h,按回收率85%计算,取油脂的热值为42500 kJ/kg,则回收的油脂热量相当于标准煤0.048 kg/h。

每台定型机余热回收设备按每天运行24 h,一年运行330 d计算,则一年可节省标准煤约68.5 t,若公司有7台定型机,则每年可节省标煤479.5 t,按标煤价格850元/t计算,则一年可节约燃料费用约为40.75万元。

地兴纺织浆纱机余热回收S.jpg

三、社会环境效益

企业的发展离不开社会大环境,要想长久的发展,企业要与环境共存,在发展的同时,保护好环境。纺织染整行业,对环境还是有一定污染的。传统中的定型机,一般排放颗粒物在150~250 mg/m3、油烟40~80 mg/m3。当采用了余热回收及气体净化技术后,通过测试发现,处理后的排放颗粒物基本在15 mg/m3以下,油烟在9 mg/m3以下,余热温度回用率83%以上。通过余热回收,可减少废气风管对车间的热辐射,降低定型机车间温度,对工人的工作环境也有一定的改善。

在传统工艺上,因为受到当时技术或建设资金等多方面的限制,在工艺流程上很少有节能和环保的考量,随着近几年“双碳”目标的实施,人们环保意识的增强,节能减排、环境保护已经在各个企业中开始落实,这样做有利于企业降低能耗、提升能源的使用效率。