郭　怡, 李　森

(1.河南工程學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，河南 鄭州 451191；2.鄭州蘭博爾科技有限公司，河南 鄭州 450000)

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立式聯(lián)苯爐風(fēng)機(jī)供熱系統(tǒng)改造

郭怡1, 李森2

(1.河南工程學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，河南 鄭州 451191；2.鄭州蘭博爾科技有限公司，河南 鄭州 450000)

摘要：聯(lián)苯爐是向聚合工藝提供熱量的加熱裝置，與臥式聯(lián)苯爐相比，立式聯(lián)苯爐的熱效率較低.通過(guò)對(duì)聯(lián)苯爐風(fēng)機(jī)預(yù)熱器的改造，提高了立式聯(lián)笨爐的熱效率，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的.

關(guān)鍵詞：聯(lián)苯爐;風(fēng)機(jī);預(yù)熱器;改造

聯(lián)苯爐是向尼龍66原絲聚合生產(chǎn)提供熱量的加熱裝置，加熱聯(lián)苯的溫度可達(dá)330 ℃.化纖用聯(lián)苯分為常溫聯(lián)苯和低溫聯(lián)苯，區(qū)別在于沸點(diǎn)不同.聯(lián)苯爐加熱時(shí)不能把溫度設(shè)定得太高，防止因過(guò)流燒斷加熱線或者繼電器.升溫的具體步驟一般是先升到100 ℃，恒定后以50 ℃為一檔向上升.升溫速度應(yīng)控制在每小時(shí)50~60 ℃，當(dāng)升溫至250 ℃時(shí)，關(guān)閉各種表、回氣閥和安全放散閥之后升壓，直至升到設(shè)定的目標(biāo)溫度為止.在開(kāi)車(chē)的前一天就要開(kāi)始給聯(lián)苯加熱，因?yàn)槭瓜到y(tǒng)內(nèi)的溫度恒定需要比較長(zhǎng)的時(shí)間.供氣風(fēng)機(jī)是向聯(lián)苯爐提供一定風(fēng)壓和風(fēng)量的配套設(shè)備.立式聯(lián)苯爐與臥式聯(lián)苯爐相比，熱效率較低，本研究提出對(duì)立式聯(lián)苯爐風(fēng)機(jī)預(yù)熱器進(jìn)行改造，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的.

1聯(lián)苯爐的使用現(xiàn)狀

立式和臥式聯(lián)苯爐的供熱能力、熱效率與聚合工藝用熱負(fù)荷見(jiàn)表1.

表1　立式、臥式聯(lián)苯爐的供熱能力、熱效率和用熱負(fù)荷對(duì)比表

由表1可知，立式聯(lián)苯爐的熱效率為73%，與臥式聯(lián)苯爐的92%相比，立式聯(lián)苯爐的熱效率較低.立式聯(lián)苯爐改燒重油后，特別是在冬季低溫時(shí)，重油燃燒不充分、易結(jié)焦、耗油量大，導(dǎo)致能源浪費(fèi).

立式聯(lián)苯爐與臥式聯(lián)苯爐相比，熱效率較低的原因除爐本體設(shè)計(jì)等因素外，與風(fēng)機(jī)向爐膛送風(fēng)的溫度有較大關(guān)系.臥式聯(lián)苯爐所需風(fēng)經(jīng)過(guò)爐排煙預(yù)熱，空氣溫度較高，所以熱效率高，而立式聯(lián)苯爐所需風(fēng)未經(jīng)加熱，空氣溫度較低，故熱效率低.

2立式聯(lián)苯爐改造

2.1方案

基于以上原因，在立式聯(lián)苯爐風(fēng)機(jī)吸入口處增加空氣預(yù)熱器，經(jīng)過(guò)半年的小樣試驗(yàn)，風(fēng)溫過(guò)高會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生影響，造成風(fēng)葉變形，產(chǎn)生過(guò)大的振動(dòng)和噪聲.經(jīng)過(guò)調(diào)查與詳細(xì)分析，提出在風(fēng)機(jī)后的風(fēng)道上加裝空氣預(yù)熱器，利用改造后閃蒸罐的蒸汽進(jìn)行空氣預(yù)熱.此方法所利用的蒸汽為閃蒸罐改造后的二次蒸汽，避免了浪費(fèi)新的能源；空氣預(yù)熱器要安裝在風(fēng)機(jī)后的風(fēng)道上，否則當(dāng)風(fēng)溫過(guò)高時(shí)，就會(huì)影響風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行.

2.2方案實(shí)施

立式聯(lián)苯爐有4臺(tái)風(fēng)機(jī)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)有一個(gè)風(fēng)道，可以充分利用原風(fēng)道，以避免浪費(fèi).將原風(fēng)道拆除一段，按設(shè)計(jì)要求制作和安裝預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)框架，見(jiàn)圖1.

圖1　立式聯(lián)苯爐風(fēng)機(jī)預(yù)熱器改造示意圖Fig.1　Transforming on fans of preheat set of vertical diphenyl stove

將定制的串片式空氣預(yù)熱器(紫銅管直徑為16 mm，2排，表面管數(shù)14，鋁厚度δ=0.3 mm)安裝在改造后的風(fēng)道上，與閃蒸罐和噴淋罐連接組成空氣預(yù)熱裝置，分別對(duì)4臺(tái)立式聯(lián)苯爐風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造.經(jīng)過(guò)測(cè)試，入爐風(fēng)量和風(fēng)壓均符合原有技術(shù)要求.

3聯(lián)苯爐的熱效率計(jì)算

3.1每小時(shí)的重油節(jié)約量

立式聯(lián)苯爐風(fēng)機(jī)的預(yù)熱器投入運(yùn)行后，可將入爐空氣溫度從20 ℃提高到110 ℃，減少了熱損失，提高了立式聯(lián)苯爐的熱效率.

入爐風(fēng)量Q：

Q=3 000 m3/h，

空氣比熱C：

C=0.241 Kcal/℃，

溫差Δt：

Δt =(110-20)℃=90 ℃，

重油發(fā)熱值g：

g=9 500 Kcal/kg，

利用熱量q:

q=3 000×0.241×90×1=65 070 Kcal/h，

每臺(tái)立式聯(lián)苯爐節(jié)約重油G:

G=q/g=65 070÷9 500=6.85 kg/h.

所以，每臺(tái)立式聯(lián)苯爐節(jié)約重油6.85 kg/h.

3.2立式聯(lián)苯爐的熱效率

聯(lián)苯爐的熱效率等于聯(lián)苯爐中重油實(shí)際的發(fā)熱量與重油理論發(fā)熱量的比值，計(jì)算公式為

η=Q1/Q2×100%.

聯(lián)苯爐的發(fā)熱量Q1:

Q1=(爐出口聯(lián)苯熱焓-爐入口聯(lián)苯熱焓)×聯(lián)苯循環(huán)量，

重油發(fā)熱量Q2:

Q2=g×重油消耗量，

聯(lián)苯循環(huán)量W：

W=180×770.3 kg/h，

爐出口聯(lián)苯熱焓(330 ℃)h1：

h1=152.13 Kcal/kg，

爐入口聯(lián)苯熱焓(320 ℃)h2：

h2=146.29 Kcal/kg.

改造前,立式聯(lián)苯爐的熱效率為73%，耗重油量為116.76 kg/h.改造后,立式聯(lián)苯爐的耗重油量

ΔG =(116.76-6.85) kg/h=109.91 kg/h.

改造后,立式聯(lián)苯爐的熱效率

η1=Q1/Q2×100%=[(152.13-146.29) ×180×770.3]/(9 500×109.91)×100%=77.6%.

改造后,立式聯(lián)苯爐的熱效率提高了Δη,

Δη=η1-η0=77.6%-73%=4.6%.

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本次改造，立式聯(lián)苯爐的熱效率得到了提高，降低了空氣污染，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的.同時(shí),立式聯(lián)苯爐燃燒時(shí)火焰的穩(wěn)定性也得到了提高，解決了閃蒸罐二次蒸汽的回收利用問(wèn)題, 避免了新的能源浪費(fèi).空氣預(yù)熱器安裝在風(fēng)機(jī)后的風(fēng)道上，避免風(fēng)溫過(guò)高影響風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益.

參考文獻(xiàn)：

[1]董紀(jì)震,孫桐,古大治.合成纖維生產(chǎn)工藝學(xué)[M].2版.北京:紡織工業(yè)出版社，1993：180-220.

[2]高雨生，張瑞志,李穗探.化纖設(shè)備[M].北京：紡織工業(yè)出版社，1991：110-125.

[3]余平三.熱功原理基礎(chǔ)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1997:56-98.

[4]趙榮義，范存養(yǎng)，薛殿華，等.空氣調(diào)節(jié)[M].2版.北京：中國(guó)建筑出版社，1996:118-123.

Transforming heat system on fans of vertical diphenyl stove

GUO Yi1, LI Sen2

(1.CollegeofMechanicalEngineering,HenanInstituteofEngineering,Zhengzhou451191,China;

2.ZhengzhouLaborAgrochemicalsCompanyLimited,Zhengzhou450000,China)

Abstract:Vertical diphenyl stove is a device providing heat set to polymerization technology. Its efficiency is lower in heat effect compared with horizontal diphenyl stove. The efficiency of vertical diphenyl stove can be improved by transforming on fans of preheat set of vertical diphenyl stove. The heat effect can be improved and the low energy cost is achieved.

Key words:vertical diphenyl stove; fan; preheat set; transform

作者簡(jiǎn)介：郭怡(1971-),男,河南社旗人，副教授,主要從事浸膠簾子布工藝與設(shè)備方面的研究.

基金項(xiàng)目：河南省教育廳科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)資助項(xiàng)目(14A460005)

收稿日期：2014-03-17

中圖分類號(hào)：TH17

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-330X(2015)01-0036-03