【知識科普】定型機的能源管理，您了解過了嗎？

發(fā)布時間：2023-06-13 15:06:55

定型機是印染廠的重要能耗設備，其中加熱耗能又是定型機的最主要的能源消耗。分析能源耗用的效率，檢查熱能的主要損失途徑，查找原因，落

定型機是印染廠的重要能耗設備，其中加熱耗能又是定型機的最主要的能源消耗。分析能源耗用的效率，檢查熱能的主要損失途徑，查找原因，落實改進措施，順利地推進節(jié)能降耗工作。

定型機熱能利用率分析

1.1 定型機熱能耗用的過程

某公司共有 4 臺定型機，93-029E(1 號機)和 K96037(2 號機)由日本和歌山鐵工制造，分別由兩臺原產(chǎn) 于日本的導熱油爐供熱;MONFONGS 8F TWIN AIR (3 號機)為立信門富士生產(chǎn)，由臺灣產(chǎn)導熱油爐供熱;LMH711-160(4 號機)為昭陽二紡機 1988 年的產(chǎn)品，原使用蒸汽加熱，后來改為導熱油爐加熱。

油鍋爐燃燒 0 號柴油加熱導熱油，循環(huán)泵將加熱后的導熱油泵送到定型機。每臺定型機有5 ～10 節(jié)烘箱，每節(jié)烘箱中有一個加熱室，其中裝有翅片式散熱器，導熱油攜帶的熱量經(jīng)散熱器傳給空氣，熱空氣經(jīng)循環(huán)風機送入噴嘴，吹到布面上，蒸發(fā)布面上的水分，加熱織物達到工藝所需溫度。帶有水分的空氣再回到加熱室，其中一部分被排風機送出室外，帶走部分水分、揮發(fā)的化學助劑、少量花絨，其余熱風在烘箱中繼續(xù)參與循環(huán)，同時補充一部分新鮮空氣。導熱油從散熱器流出，回到鍋爐加熱，完成循環(huán)。

1.2 熱能利用率

定型機總的熱能利用率(η)定義為用于織物烘干和升到工藝溫度所消耗的熱量占柴油在鍋爐中燃燒所產(chǎn)生的總熱量的百分比。

Q 總熱量為柴油燃燒理論上產(chǎn)生的熱量(Q 柴油 )和烘箱中循環(huán)風機的風葉在驅(qū)動熱空氣循環(huán)時部分動能轉(zhuǎn)換成的熱能(Q 風葉 )之和。

因 Q 風葉難以測算且所占比例很小，在此忽略不計。因此:

式中:

1.3 主要熱損失因素

分析發(fā)現(xiàn)，首要的問題是有效能耗太低，只占1/4，近3/4 的能源未被利用。找出能源的浪費渠道，采取必要措施減少能源空耗，提高能源的有效利用率是節(jié)能的關鍵。公司的 3 臺主力定型機設備精度較高，密封狀況好，拉幅烘箱基本上沒有漏風現(xiàn)象，機臺烘箱側(cè)表面溫度普遍低于 40 ℃，接縫處也小于 60 ℃，保溫狀態(tài)良好，表面散熱損失很小。銳創(chuàng)團隊通過節(jié)能評價（線上多功能一體式測評工具），幫助更多用能企業(yè)找到熱損失因素。

頂部的密封稍差，局部有輕微漏風，表面溫度也比較高，局部超過 60 ℃。鍋爐房部分管道、法蘭沒有保溫，有熱量散失。從導熱油總管接到每一節(jié)烘箱均有法蘭和控制溫度的自動調(diào)節(jié)三通閥，未對這些閥門和法蘭保溫。導熱油爐的熱效率比較高，煙氣溫度為 250 ～ 320 ℃ (點火時的溫度)，從煙氣中排出的熱量和柴油燃燒不充分的損失約占15% ～25%。拉幅烘箱進布和出布口有夾層，夾層與單獨的排風機連接，還有活動的擋風簾子，烘箱內(nèi)處于微負壓狀態(tài)，所以基本上沒有熱風從拉幅烘箱的進布口和出布口吹出。

主排風機可以變頻調(diào)速，排風管上也有風門可以調(diào)節(jié)開啟度。循環(huán)風機從裝有翅片式散熱器的加熱室吸入熱風，熱風經(jīng)噴風嘴吹到布面上，再透過篩網(wǎng)過濾，清除從布面上吹落的花絨，回到加熱室。部分熱風帶著從織物上蒸發(fā)的水氣和其他揮發(fā)性物質(zhì)，由排風機抽出，從煙道排到室外。烘箱側(cè)面有很小的進風口，可以少量補充新鮮空氣，進風口大小還可調(diào)節(jié)，用薄紙吸附試驗發(fā)現(xiàn)吸入空氣的速度較慢，從而判斷進風量比較少。導熱油爐燃燒柴油產(chǎn)生的熱量被鍋爐環(huán)管中的導熱油吸收，由循環(huán)泵送到拉幅烘箱的熱交換器中，空氣經(jīng)熱交換器加熱后由循環(huán)風機抽出，再經(jīng)噴嘴吹到布面上，將熱量傳遞給織物。

造成熱損失最大的可能因素是定型機烘箱的排風過程。從烘房煙囪中排出的高溫廢氣中，只有一部分是水蒸氣，其余為熱空氣。排風機的風量可通過風機轉(zhuǎn)速和排風管上的風門調(diào)節(jié)，當排風量超過水蒸氣體積時，多出部分就是熱空氣。如風機速度設定過快或風門開啟過大時，將排出大量熱空氣，帶走熱量。

第二個因素是工藝制定過于保守，織物被過度加熱。如烘干工序，織物到第二節(jié)烘箱已基本干燥，其余 8 節(jié)烘箱的加熱基本不起作用，織物被加熱到 150 ℃ 以上，被過度烘燥，含水率降低到接近于零，遠遠低于自然回潮率。過度加熱的熱損失還包括強制纖維脫水的耗能，后部的幾個烘箱處于無效加熱狀態(tài)，排出的廢氣基本上都是干熱的空氣，帶走大量熱量。

從油鍋爐到定型機的烘箱，長達數(shù)十米的導熱油管道，包括法蘭、閥門都是處于高溫狀態(tài)，存在散熱損失，消耗了約 3% ～ 5% 的熱量，也是一個熱損耗的因素。

油鍋爐本身的能量損失也不能忽視，通常油鍋爐的熱效率約為75% ～ 90%。熱損失包括燃燒不完全、煙氣熱損失、爐體散熱和熱輻射、導熱油管、閥門、膨脹管和膨脹槽的散熱損失和點火前后吹風掃爐帶走的熱量。油爐工作溫度設定不當也會影響油爐的熱效率，加大損失。過高的溫度不僅會增加管道的熱散失，而且會導致導熱油裂解炭化，引起油管內(nèi)結(jié)焦，進一步降低換熱效率。按照常規(guī)做法，導熱油爐有較多的部位是不保溫的，所有的法蘭通常都是裸露的，散失的熱量相當可觀。

還有升溫過程的熱能消耗、降溫過程的導熱油余熱損失。每次開臺前導熱油要從常溫升到工藝溫度，參與循環(huán)的導熱油約有 2 ～3 t，需要吸收大量的熱量，每次升溫需要消耗 120 ～ 160 L 柴油，常規(guī)油爐停爐與定型機停臺同步，余熱沒有被利用。

中途換品種清潔時，機臺也會因自然散熱而損失能源，有時操作工會圖操作方便，保持油爐繼續(xù)加熱、定型機仍處在正常排風狀態(tài)而空耗能源。目前生產(chǎn)越來越趨向于小批量多品種，品種更換非常頻繁，8 h 的上班時間中，定額班產(chǎn)只能以 7 h 計算，因為考慮中途平均有 1 h 左右的換品種時間。這段時間機臺基本處于能源無效損耗狀態(tài)，損耗大小取決于操作工是否控制和控制的程度。

結(jié)論

節(jié)能減排是關系企業(yè)成本控制，進而影響企業(yè)競爭力和生存能力的重要工作。發(fā)動群眾、依靠群眾，全面推進節(jié)能管理措施和實行技術改造，可以實現(xiàn)能源耗用的連續(xù)下降，節(jié)約大量的能源成本。此項工作也值得管理人員重視。管理上的重視是推進節(jié)能工作的關鍵因素之一，我們的經(jīng)驗是從上到下推動，從總經(jīng)理開始，層層推進，做通各級管理人員乃至操作工的思想工作，一起分析原因，想出點子，嘗試措施，試驗成功后推廣實施。每年適當提高考核指標，同時落實新的措施，真正做到有促動、有實惠。定型機是耗能大的機臺，平均能源利用率較低，有較大的節(jié)約空間，可以作為印染廠實施能源控制的突破口，容易成功降耗。利用降耗的節(jié)約反過來再支持員工收入的提高和設備改造，可以相互促進，良性循環(huán)。

在節(jié)能降耗嘗試和運行過程中，不可避免地要付出部分代價，如偶然的質(zhì)量下降、高濕度酸性廢氣對設備的腐蝕等，但相對于每年節(jié)約的高達數(shù)百萬元的費用而言，這些代價是值得的。