压机冷却后热水余热利用方案.doc

压机冷却后热水余热利用设计方案压机冷却后热水余热利用竹胶板生产企业因采用的是“冷热冷”压板工艺，故在生产过程中，压机冷却时会产生大量的热水，现从能量守恒的准则出发，初步估算了压机冷却时，所产生的可有效利用的热水所带走的热量，并给出了利用该热量来进行烘干竹帘及木单板的方式，同时给出了利用压机冷却后热水所产生的经济效益和改造设备投资。一、热水可利用的热量计算压机冷却周期为10分钟左右，一台18层的压机，其压机冷却水泵的流量为100m3/h，当开启水泵进行冷却时，从现场观察，产生有大量的蒸汽与热水。这样的热水被排入露天敞开的水池中冷却。现场测量，只有前面35分钟的水温会达到90以上。从能量的利用方面认为，温度高，利用的范围就宽些。现以水泵前面3分钟的运行时间所产生的热水量来进行其热量利用。1、可有效利用的热量：在进行竹帘烘干时，为达到合适烘干的速度，烘干房温度要达到50以上才会有较好的效果。如用该90的热水用来烘干竹帘，要烘干房达到50以上温度，该热水通过空气加热器后，其出口温度定为70较合理（如出口温度低，所需空气加热器设备大，这样其通风阻力也大，就会使增加风机电耗与回收的热量相抵，从而无意义）。2、若水泵运行前3分钟可产生的90以上的热水，则其热水量为：M=100t/h（水泵流量）1000（360）=5000Kg故压机一个压板周期，因冷却而产生的可有效利用的热量按下式计算：Q= CMt=1（水比热）5000（水量）（9070）=10104Kcal若一台压机，生产周期为30分钟，则一小时可产生的热量为：20104Kcal，若企业业有二台压机，一个小时可产生热量为：220104Kcal/h=40104Kcal/h（相当于800公斤蒸汽所含的热量）。二、压机冷却后热水利用工艺流程竹胶板企业在生产中，要产生大量的热水。一般认为可将该热水进行如下三个方面的应用：1、用高温段的热水来进行竹帘干燥；2、用中温段的热水与锅炉烟气余热联合，加热锅炉进水；3、用于木单板的烘干(如竹胶板厂同时生产木胶板)。其利用的工艺见附图一压机冷却后热水利用工艺流程三、用于竹帘烘干房的方案设计1、烘干房的设计竹帘烘干房其不仅要满足放一定数量的竹帘，同时要有较合理的通风排湿方式。现按每间房其内空尺寸为（长宽高）：5.2米4米3.8米（该空间可放厚为1.2mm的竹帘4000床左右）。烘干房结构见附图二。2、烘房空气加热器的选型设计（1）空气加热器结构形式的确定因采用的是热水，热水与蒸汽的特性不一样，故热水型空气加热器与蒸汽型空气加热器的结构有显著的不同，为保证一定的加热系数，热水在散热管内须达到一定的流速，同时流速不能太大，否则会产生管道震动与增加阻力，使循环水泵的电耗增加。（2）散热面积F的确定由Q=KFt可得，因热水温度为90，而蒸汽温度一般要达140左右，故达到同样的烘房温度如70，烘干同样多的竹帘，采用热水型的空气加热器其加热面积要比采用蒸汽的空气加热器大3倍以上。注：因热水的t=20，而蒸汽的t=70。（3）空气加热器的数量根据空气加热器的尺寸与烘房的尺寸，确定每个烘房共需2台空气加热器。空气加热器的结构及外形见附图三。3、风机的选择（1）风机风量确定：为保证水分从竹帘中较好排出，经过竹片的速风速取为1.5m/s。故每个烘房的风机循环的总风量估算为：1.53.63.60.43600=279900m3/h（2）风机风压确定经计算，换热器的阻力为73.2Pa；竹帘的阻力估算约为89 Pa；各风道的局部阻力约为54 Pa。总阻力为216 Pa。（3）风机型号选择查风机手册，可选择BYZ6号风机，该风机参数如下：风量：16890m3/h，全压：283Pa，转速1450，功率：2.2KW 叶片角30度。故每个烘房选择二台风机，并联使用。风机要最好采用铝合金叶片，耐高温电机。4、循环热水泵的选择从热水利用量的计算可知，2台压机一小时可产生20吨热水，考虑到循环热水先经过散热，最后还经过木单板的盘管，其产生的阻力可达0.2MPa（相当于水泵的扬程20米），故选择的管道热水泵，流量大于20吨，扬程大于20米：热水泵数量：二台（一用一备）5、烘干时间估算根据以往经验估算，在供水温度为90时,室内温度可达70时，如操作得当，竹帘（厚1.2mm）烘干时间约为40小时左右。如供水温度为70时,室内温度可达50时，如操作得当，竹帘（厚1.2mm）烘干时间约为50小时左右。四、用于烘干木单板的方案设计利用企业现有的钢架，按 “附图一 压机冷却后热水利用工艺流程”进行安装即可。五、用于提供锅炉用水的方案设计将中温水箱的水送入锅炉烟气余热利用水箱，用烟气余热将其加热到90及以上，然后再送入锅炉。其具体做法见“锅炉烟气余热利用设计”六、压机冷却后热水利用的经济效益（按二台压机二个烘房计算）1、可节约的燃料费通过以上计算得知，若压机冷却时，前3分钟冷却水温确定能达到90，如该热量由柴或煤在锅炉内产生蒸汽来提供，即如企业烧柴，可节约柴的重量为：401044000（木柴的发热量）0.75(有效利用率)=133Kg/h若二台压机按一天均工作20小时、一年300天计算，共可节约柴：13320300= 798吨如按柴的价格200元/吨，一年可节约15.96万元。如企业烧煤，可节约煤的重量为：401045000（煤的发热量）0.75(有效利用率)=106Kg/h若二台压机按一天均工作20小时、一年300天计算，共可节约煤 10620300= 636吨如按煤的价格400元/吨，一年可节约25.44万元。2、增加的运行费用因增加了风机，循环热水泵，故会增加运行费用，其增加的费用计算如下。（1）烘房风机增加的电耗竹帘烘房共增加风机4台，每台功率为2.2KW。因该风机与压机在同一时段工作，故其工作的时间为：一天均工作20小时、一年300天计算。所用的电耗为：2.2420300= 52800 KW（2）循环热水泵增加的电耗循环热水泵的功率为4KW，按上述工作时间，其一年所用电耗为：420300= 24000 KW（3）增加的的总电费风机与热水泵一年的总电耗为：5280024000=76800KW，按电价0.65元/KW计算，其电费为：768000.65=49920元3、一年可节约的费用、如锅炉用柴：15.96（节约的燃料费）4.992（电耗）=10.584万元、如锅炉用煤：25.44（节约的燃料费）4.992（电耗）=20.44万元从以上分析可看出，节约的费用与燃料的费用，电价有直接关系，如燃料价与电价与上述不一致，可按上述计算公式计算得出。七、主要设备清单（按二台压机建二个烘房计）1、空气加热器AL4-14-15 数量：6台（每个烘房三台）2、循环热水管道泵 数量：2台（一用一配）3、风机BYZ-6-2.2KW 数量：6台（每个烘房三台）4、管道、阀门七、主要设备清单及投资（按二台压机建二个烘房计）主要设备清单及投资 单位（人民币）：元设备名称单位数量单价总 价备注1空气加热器AL4-19-16台4915036600钢铝复合管2循环泵IRG65-160-4KW台232006400热水泵3风机BYZ-6-3KW台4280011200配高温电机4蒸汽电磁阀台4按管道尺寸选5热水池个