紀創(chuàng)新，張 杰，王汝秀，賈秀臣

（中國重汽集團濟南動力有限公司鑄鍛中心，山東 濟南 250200）

中頻爐循環(huán)水的余熱利用

紀創(chuàng)新，張 杰，王汝秀，賈秀臣

（中國重汽集團濟南動力有限公司鑄鍛中心，山東 濟南 250200）

利用中頻爐循環(huán)水余熱加熱澡堂用水，從能源的節(jié)約入手，最大限度減少蒸汽的使用，充分做到節(jié)能降耗。

中頻爐循環(huán)水；余熱；蒸汽；節(jié)能

鑄造工廠是能源消耗型行業(yè)，能源的合理利用很重要。公司通過對3個廠區(qū)的中頻爐循環(huán)水管道進行改造，利用循環(huán)水余熱加熱澡堂用水，節(jié)約蒸汽使用量。有效節(jié)約了能源，創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟效益。

一、中頻爐循環(huán)水余熱利用的原理及實施過程

1.概況

在生產(chǎn)過程中，鑄造3個廠區(qū)加工部中頻爐使用較多，因中頻爐循環(huán)水經(jīng)高溫爐體循環(huán)冷卻后水溫較高，在冷卻過程中，熱量損失嚴重，尤其是夏季，因冷卻不到位，常常引發(fā)循環(huán)水超溫報警，影響中頻爐正常生產(chǎn)。針對此現(xiàn)象，公司組織技術(shù)人員進行考察論證，決定利用中頻爐循環(huán)水余熱加熱澡堂用水。

2.改造方案

在電爐循環(huán)水出水管道處與中頻爐冷卻塔之間并接一條管道，用閥門控制水量，此管接入雙紋管換熱器與自來水換熱后返回電爐循環(huán)水道，加熱后的自來水直接引至澡堂水箱，在澡堂水箱進水口增加溫度顯示裝置，值班人員可以隨時調(diào)節(jié)澡堂水溫。新增加的換熱水與原澡堂加熱水共存，以便于根據(jù)季節(jié)狀況隨時調(diào)節(jié)水溫(圖1)。

圖1

3.雙螺紋管換熱器的優(yōu)點

雙螺紋管是根據(jù)用戶不同的循環(huán)水量，設(shè)計換熱管螺旋線的螺距及螺紋的深度，扎制而成的螺旋換熱管件。利用流體在特制螺旋槽管內(nèi)以一定流速旋轉(zhuǎn)流動，達到湍流狀態(tài)，管壁附近的流速增加，橫向沖刷管壁，使水垢附著不到管壁上；該換熱管是用特殊工藝制作的換熱元件，本身有熱脹冷縮的適應能力，收縮和膨脹還能起到自潔的作用；該換熱管在正常運行時，由于螺旋作用，會產(chǎn)生固定范圍高頻顫動，使介質(zhì)中的雜質(zhì)處于懸浮狀態(tài)，也是使管壁不會積垢的重要因素。

由于換熱管由特制螺旋槽組成，蒸汽在傳熱面冷凝后所形成的水膜，迅速在螺旋槽內(nèi)形成水滴，通過換熱管的高頻顫動，水滴被快速拋出，以清潔傳熱面，保持系統(tǒng)高效運行。該產(chǎn)品的傳熱系數(shù)約為汽—水6 000～7 000kcal/m2·h·℃、水—水4 000～5 000kcal/m2·h·℃。不銹鋼換熱管與管板的連接采用的是先焊接后脹接的加接方式，杜絕了循環(huán)水的泄漏條件。由于該換熱器不易結(jié)水垢，能長期保持高效率運行，節(jié)能效果顯著。據(jù)統(tǒng)計，該換熱器比等離子改性體換熱器換熱效率提高1～3倍，是實施改造的理想產(chǎn)品。

4.項目實施過程

(1)在電爐循環(huán)水冷卻塔旁增加水箱及換熱器1臺。

(2)在中頻爐循環(huán)水出水口增設(shè)管道及旁路，把循環(huán)水引至換熱器。增加旁路的目的是當換熱器出現(xiàn)故障時，可以隨時關(guān)掉閥門，不影響原來設(shè)備的使用。

(3)架設(shè)管道，把換熱器換熱的水經(jīng)過管道引至澡堂，與原有方式供水協(xié)同調(diào)控水溫。

(4)中頻爐降溫循環(huán)水出口溫度50℃左右，經(jīng)換熱后的水溫應在40℃左右，能夠保證3個廠區(qū)4～10月洗澡用水，其余時間可進行冬季澡堂用水的預加熱。

二、效益分析

改造后，對3個廠區(qū)的電爐循環(huán)水余熱加熱系統(tǒng)進行了跟蹤調(diào)查，效果良好，尤其是在夏季，可大大減少蒸汽費用的支出，節(jié)能降耗。據(jù)2012年統(tǒng)計，平均每月可節(jié)約蒸汽250t，蒸汽價格為200元/t，年可節(jié)約蒸汽費用約60萬元。同時對3臺中頻爐的循環(huán)水溫度進行檢測，冷卻效果良好，夏季設(shè)備基本無報警現(xiàn)象，保證了正常生產(chǎn)。

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2013-12-19)