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閱讀：2696發(fā)布時(shí)間：2013-1-11
定型機(jī)廢氣余熱回收及廢氣凈化處理技術(shù)
發(fā)表于《紡織科技精粹》及收錄于
印染行業(yè)協(xié)會(huì)《新材料、新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品論文集》
摘要：我國(guó)是紡織品生產(chǎn)大國(guó)，已多年位居世界*位，然而，其中的印染行業(yè)能耗大，污染重，已成為社會(huì)的負(fù)擔(dān)。我國(guó)“十二五”規(guī)劃提出，紡織行業(yè)要做好節(jié)能降耗、減排增效及清潔生產(chǎn)的工作，大力發(fā)展綠色低碳、生態(tài)環(huán)境友好及可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。定型機(jī)的廢氣排放能源浪費(fèi)大，對(duì)環(huán)境污染大，因此對(duì)定型機(jī)的余執(zhí)回收及凈化處理非常重要。
關(guān)鍵詞：節(jié)能降耗；減排增效；清潔生產(chǎn)；綠色低碳；生態(tài)環(huán)境；可持續(xù)發(fā)展；余熱回收；廢氣凈化；廢氣處理；廢氣治理
我國(guó)是紡織品生產(chǎn)大國(guó)，已多年位居世界*位，然而，其中的印染行業(yè)能耗大，污染重，已成為社會(huì)的負(fù)擔(dān)。我國(guó)“十二五”規(guī)劃提出，紡織行業(yè)要做好節(jié)能降耗、減排增效及清潔生產(chǎn)的工作，大力發(fā)展綠色低碳、生態(tài)環(huán)境友好及可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
持續(xù)性發(fā)展（Sustainable Development）的核心原則是3個(gè)Re ：Reducd減少、Reuse回收、Recycling再生，就是要將能耗減少，將能源回收、再生成新的資源。清潔生產(chǎn)就是利用清潔的能源、原材料，采用清潔的生產(chǎn)和工藝技術(shù)，生產(chǎn)出清潔的產(chǎn)品。而清潔生產(chǎn)主要是通過(guò)技術(shù)改造來(lái)達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的。
印染行業(yè)加工1噸針織布，約需煤1.5噸，其中定型機(jī)約占了40%，而定型機(jī)工作中織物消耗的熱能僅占29%，機(jī)體熱能的消耗占10%，廢氣散發(fā)的熱能達(dá)到了61%。定型機(jī)加工化纖產(chǎn)品的廢氣排放溫度是160
我國(guó)的印染行業(yè)在20世紀(jì)80年代已開始進(jìn)行印染廢水的處理建設(shè)，但一直不太重視對(duì)廢氣的處理。根據(jù)國(guó)家*的信息，我國(guó)共有定型機(jī)10000多條，而定型機(jī)工作時(shí)都有油霧揮發(fā)出來(lái)，經(jīng)不*的統(tǒng)計(jì)10000多條定型機(jī)廢氣排放達(dá)40萬(wàn)噸，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成巨大的污染。
綜上所述，應(yīng)做好定型機(jī)廢氣的余熱回收和凈化處理工作。
一、 定型機(jī)廢氣的余熱回收
1． 定型機(jī)廢氣余熱回收形式的種類及原理
定型機(jī)的廢氣余熱回收可分為：鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式、集中式及組合式。
1.1、鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式
鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式是在定型機(jī)的每節(jié)安裝一個(gè)鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式熱交換器。鋁翅片超導(dǎo)熱管是的傳熱元件，采用的是“封閉兩相傳熱技術(shù)”。是將超導(dǎo)熱管抽成真空，管內(nèi)充裝一定比例的液體工作介質(zhì)，超導(dǎo)熱管兩側(cè)焊有鋁翅片，以強(qiáng)化傳熱。
鋁翅片超導(dǎo)熱管兩端分別在定型機(jī)的排氣口及進(jìn)氣口，在高溫廢氣排放口的叫熱端，在低溫新鮮空氣進(jìn)口的叫冷端。在加工化纖面料的定型機(jī)有170
鋁翅片超導(dǎo)熱管導(dǎo)熱系數(shù)高，銀的導(dǎo)熱系數(shù)是415W/M.K，鋁翅片超導(dǎo)熱管的導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)到銀的幾百倍到上千倍。使用鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式熱交換器，無(wú)需加裝風(fēng)機(jī)，被加熱的新鮮空氣，由定型機(jī)內(nèi)的負(fù)壓吸入到定型機(jī)內(nèi)，不會(huì)改變定型機(jī)內(nèi)的氣流。如單從熱能回收的角度看，鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式是*的選擇。
鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式的缺點(diǎn)是，經(jīng)余熱回收后的廢氣溫度還是比較高，達(dá)120
1.2、集中式及組合式
集中式及組合式熱交換器的原理及效果都是差不多的，集中式的體積比較大，比較集中，而組合式的形狀比較長(zhǎng)。集中式及組合式都是熱交換器內(nèi)焊接有鋁管或紫銅管，紫銅管的的導(dǎo)熱系數(shù)要高些，但成本高；鋁管的導(dǎo)熱系數(shù)也非常高，性價(jià)比高。高溫的廢氣經(jīng)過(guò)鋁管外的通道，新鮮的空氣經(jīng)過(guò)鋁管內(nèi)的通道，兩個(gè)通道*隔離。高溫廢氣經(jīng)熱交換后到工業(yè)靜電除油煙裝置及噴淋式除油煙裝置，進(jìn)行凈化處理。
由于熱交換器內(nèi)排列大量的鋁管，所以風(fēng)阻會(huì)比較大，需要加裝風(fēng)機(jī)。新鮮空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)吸到熱交換器進(jìn)行熱交換，可加熱到與高溫廢氣相差30
2． 熱交換器容易堵塞及難清洗的問(wèn)題
市場(chǎng)上的定型機(jī)廢氣余熱回收熱交換器一般存在容易堵塞，難于清洗，用了一段時(shí)間后失效的問(wèn)題。解決堵塞的問(wèn)題，鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式的熱交換器，鋁翅片超導(dǎo)熱管應(yīng)做成每根可單獨(dú)拆卸式，以便于熱交換器的清洗、維護(hù)及更換；集中式及組合式熱交換器內(nèi)部管道的排列要科學(xué)，應(yīng)要有蒸汽清洗裝置，不需人工清洗，每隔一段時(shí)間清洗一次就可以了。
3． 定型機(jī)廢氣中廢油的回收
定型機(jī)廢氣中含有大量的油霧，廢氣經(jīng)過(guò)循環(huán)過(guò)濾網(wǎng)、集中式組合式熱交換器、靜電除油煙裝置及噴淋除油煙裝置，都可以回收廢油，以每天定型機(jī)工作20小時(shí)算，可回收廢油50
4． 可減輕定型機(jī)導(dǎo)熱油爐的負(fù)荷
由于供給定型機(jī)的新鮮空氣，是經(jīng)過(guò)熱交換器的空氣，所以會(huì)減少定型機(jī)導(dǎo)熱油爐的負(fù)荷，導(dǎo)熱油流量的減少，可使導(dǎo)熱油泵耗電量減少30%以上。
5． 生產(chǎn)速度及面料手感的提高
由于供給定型機(jī)的新鮮空氣是經(jīng)熱交換器加熱過(guò)的空氣，可提高定型機(jī)內(nèi)的工作溫度，可提高生產(chǎn)速度2-3%，而面料的手感也可進(jìn)一步提高。
二、 定型機(jī)廢氣的凈化處理
定型機(jī)排放的廢氣，是高溫的，含大量的纖維、粉塵、聚本類有機(jī)物、染料及助劑的殘留揮發(fā)物，常帶有刺激難嗅的氣味。不能用單一的方法來(lái)去除，需要用多種方法綜合凈化處理。
1． 定型機(jī)廢氣的降溫
定型機(jī)排放的廢氣是高溫的廢氣，達(dá)到
對(duì)于定型機(jī)廢氣的降溫，鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式熱交換器，由于是用負(fù)壓將新鮮空氣吸到定型機(jī)內(nèi)，新鮮空氣風(fēng)量不會(huì)很大，對(duì)定型機(jī)廢氣的降溫是不夠的。通常，經(jīng)鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式熱交換器后的定型機(jī)廢氣溫度還會(huì)有120
如單是考慮對(duì)定型機(jī)廢氣的油煙的處理，集中式及組合式熱交換器，對(duì)廢氣的降溫效果比較好，廢氣的溫度可降到
2． 不銹鋼循環(huán)過(guò)濾網(wǎng)
定型機(jī)廢氣一般應(yīng)先經(jīng)過(guò)不銹鋼循環(huán)過(guò)濾網(wǎng)，再到熱交換器，定型機(jī)廢氣中的纖維和大滴的油霧，經(jīng)過(guò)循環(huán)過(guò)濾網(wǎng)，會(huì)吸附在過(guò)濾網(wǎng)上，起到一部分凈化的效果，使大的纖維及油霧不會(huì)進(jìn)入熱交換器，堵塞熱交換器，循環(huán)過(guò)濾網(wǎng)可拆下來(lái)清洗，再次使用。
3． 工業(yè)用高壓靜電除油煙裝置
定型機(jī)排放的廢氣中微小的油霧經(jīng)過(guò)工業(yè)用高壓靜電除油煙裝置的高壓電場(chǎng)會(huì)被電離、吸附，形成較大的油霧粒子，在電場(chǎng)中受到庫(kù)侖力的作用而被吸附到金屬板上，流到集油盤，收到去除油煙、氣味及回收廢油的作用。
4． 噴淋式除油煙裝置
經(jīng)過(guò)高壓靜電除油煙裝置處理的廢氣，仍帶有部分纖維和油霧，廢氣在噴淋式除油煙裝置內(nèi)經(jīng)過(guò)導(dǎo)流和擴(kuò)散，與高壓水霧接觸，水霧可凝結(jié)各種纖維、油霧粒子，附有纖維、油霧的微細(xì)水滴，由水滴分離器分離出來(lái)，再經(jīng)油水分離器分離。
5． 活性碳除味裝置
有些定型機(jī)由于染料和助劑的原因，會(huì)帶有刺激難嗅的氣味，高壓靜電除油煙裝置有一定的去除氣味的功能，但是如果氣味比較大的話，可加裝活性碳除味裝置，以去除廢氣中的氣味，不影響附近的居民生活。
三、運(yùn)作成本和節(jié)能效益的綜合計(jì)算：
1． 節(jié)煤效益
以加工化纖產(chǎn)品的定型機(jī)計(jì)算，烘箱工作溫度
按平均溫差
熱能回收量為：Q=VCp（t1-t2）=9000立方/小時(shí)×1.3×（
每年節(jié)約煤：279435Kcal/h÷5000Kcal/h×20小時(shí)×300天=
每噸煤按800元計(jì)算，節(jié)煤效益為335噸×800元=268000元
2． 回收廢油效益
定型機(jī)每天工作20小時(shí)，可回收廢油50
3． 導(dǎo)熱油泵節(jié)電效益
安裝了定型機(jī)廢氣余熱回收系統(tǒng)，導(dǎo)熱油泵耗電量可減少30%以上，以油泵功率22kw，電費(fèi)1.2元計(jì)算：
22kw×30%×20小時(shí)×300天×1.2元=47520元
4． 增加產(chǎn)能的效益
安裝了定型機(jī)廢氣余熱回收系統(tǒng)，可提高定型機(jī)生產(chǎn)速度2-3%，按平均2.5%，車速平均
2.5%×
5．運(yùn)作的成本
定型機(jī)廢氣余熱回收凈化處理系統(tǒng)的總裝機(jī)容量為22kw，停用的定型機(jī)原兩臺(tái)風(fēng)機(jī)4kw×2=8kw。
增加的電耗為（22kw-8kw）×20小時(shí)×300天×1.2元=100800元，噴淋裝置用水的水費(fèi)2000元，增加的人工開支1000元。
運(yùn)作成本為：100800+2000+1000=103800元
總的節(jié)能效益為：268000+78000+47520+67500-103800=357220元
綜合以上，定型機(jī)的廢氣余熱回收，可產(chǎn)生巨大的節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益，一套定型機(jī)廢氣余熱回收凈化處理系統(tǒng)價(jià)格大約是二十幾萬(wàn)，一年即可收回成本并創(chuàng)造效益10萬(wàn)元。另外，廢氣的凈化處理，也讓定型機(jī)的廢氣能夠達(dá)到國(guó)家*門的要求排放，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，為人類造了福！
是我的博客，有時(shí)間可去看看，提供一些寶貴的意見(jiàn)！
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作者資料：
姓名：黃晨昀 性別：男 出生年：1973年 兼任：阿里巴巴紡織論壇副版主
研究方向：致力于染整環(huán)保節(jié)能技術(shù)及非織造布后整理技術(shù)的研究
單位：廣州盛鵬紡織業(yè)設(shè)備有限公司
地址：廣東省廣州市番禺區(qū)沙灣鎮(zhèn)大涌口村第三工業(yè)區(qū)2號(hào)
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