更多>>联系方式

环海换热科技有限公司

通迅地址:威海市经济技术开发区珠海路

邮编:264205 联系人:沈先生

联系电话:0631-7553763

域名:www.rchhps.com

邮箱:xb@rchhps.com

您当前位置:环海换热有限公司 >> 技术交流 >> 浏览文章技术交流

纸板烘干流水线蒸汽加热节能分析
来源:佚名 日期:2011/6/10 11:52:40
 
                                                                                                                                                     张夕斌
    在目前纸板制造企业,大部分企业利用蒸汽对制造过程的湿纸板进行烘干,其原理如下图所示,蒸汽通过管路和阀门进入加热烘缸,在烘缸蒸汽放出汽化潜热加热湿纸板,蒸汽放出汽化潜热后立时变为水,水由疏水阀疏出;在疏水阀前,无论是蒸汽还是冷凝水其温度都相同,其温度值等于来汽温度,离开疏水阀进入大气的冷凝水由于失去压力,立即有部分冷凝水汽化生成二次蒸汽,表象说明该系统存在大量能源浪费。为了用数据说话我们特作如下分析。
 
一、传统烘干过程分析
(一、) 理论分析
   1、为了对过程进行理论分析,先将过程所需变量和数据罗列如下:
G0—进汽量kg/h I0—进汽蒸汽焓kj/kg Q0—进汽热量kj/h
G疏—疏出的水量kg/h I疏—疏出的水焓kj/kg Q疏—疏出水的热量kj/h
Gs—二次蒸汽蒸发量kg/h Is—二次蒸汽焓 Is=2675.7 kj/kg Qs—二次蒸汽热量kj/h
G冷—冷凝水量kg/h I冷—冷凝水焓 I冷=417.51 kj/kg Q冷—冷凝水热量kj/h
   2、传统烘干系统理论烘干所用热量Q
点击浏览下一页                                       (1.1)
   3、传统烘干系统理论热效率
由进入系统蒸汽的热量和疏水阀疏出水的热量可建立热力方程如下:
点击浏览下一页                (1.2)
   4、传统烘干系统疏水阀疏出的水有多少二次汽化?
传统烘干系统通过疏水阀的水由于其温度较高,该水进入大气后立即会有一部分二次汽化形成蒸汽,二次蒸汽焓:
Is=2675.7 kj/kg,其所具有的热能与新进入的一次蒸汽的热能相差无几,因此研究这部分蒸汽将是烘干领域节能的关键。
由疏出的高温水的热力学过程我们可建立热力学公式如下:
Q疏=Qs+Q冷 (1.3)
G疏.I疏= Gs.Is+G冷.I冷 (1.4)
上式中G疏=G0, G冷= G0-Gs , Is=2675.7 kj/kg, I冷=417.51kj/kg 代入以上公式和数据并整理:
点击浏览下一页    (1.5)
由此可进一步计算出系统产生的冷凝水如(1.6)式所示:
点击浏览下一页         (1.6)
(二、)传统烘干实例分析
   “某厂”纸板烘干流水线上(如原理图所示),由热电厂供给的蒸汽压力p0=1.0Mpa,系统平均用汽量G0=500kg/h蒸汽未经任何形式减压就送入散热器进行热烘干,由于系统压力很高,因此疏水水温也高,高温水离开疏水阀后部分汽化生成二次蒸汽,余下蒸汽冷凝水被送入水池。试计算烘干流水线的理论热效率、二次蒸汽蒸发量和冷凝水量。
解:由P0=1.0Mpa可查得蒸汽焓I0=2777kj/kg, 疏水阀疏水焓值 I疏=762.6kj/kg.
   1、烘干系统理论热效率:
点击浏览下一页
   2、该厂烘干流水线所需热量:
测定计算 =500×2777-500×762.6=1007200kj/h
   3、二次蒸汽蒸发量:
点击浏览下一页
   4、蒸汽冷凝水量:
点击浏览下一页
二、热泵废热蒸汽回收系统热力分析
   本公司新近开发的蒸汽喷射热泵,该设备应用于纸板烘干系统节能效果非常显著,该系统的工艺过程如图二所示:
点击浏览下一页
    该系统的工艺过程是 :来自于热力系统的蒸汽经热泵流经散热器,在散热器蒸汽放出汽化潜热冷凝成水,高温冷凝水通过疏水阀疏出散热器,冷凝水流经闪蒸罐,在闪蒸罐部分高温水闪蒸形成低压蒸汽,闪蒸蒸汽带走其余冷凝水高出饱和温度的热量并经止回阀被热泵吸入与高压蒸汽混和重新使用;余下的低温冷凝水(低于100度)被排入冷凝水池。为了分析该系统热力状况我们冷然按前面的思路进行分析。
(一)、理论分析
   1、过程所需数据和变量
GX-新进蒸汽量 I混疏-高低压蒸汽混合后的混合疏水焓
   2、求二次汽化蒸汽量Gs:
因为疏水阀疏出的水,一部分汽化,另一部分冷凝成水,由此建立热力方程。
点击浏览下一页                                         (2.1)
整理得:
点击浏览下一页                                                           (2.2)
因在新系统 ,所以
点击浏览下一页                                                                                     (2.3)
   3、废热蒸汽回收系统烘干所需热量Q
点击浏览下一页               (2.4)
   4、联立(2.3)、(2.4)成方程组即可求得GX、Gs和Q冷
点击浏览下一页          (2.5)
   5、热泵废热蒸汽回收系统烘干比传统烘干节能率
点击浏览下一页                                                                                               (2.6)
(二)、废热蒸汽回收烘干系统与传统烘干系统实例比较
   1、 解方程组2.5求系统所需蒸汽量GX和二次汽化蒸汽量Gs
点击浏览下一页            (2.7)
新系统变动参数:
因吸入废热蒸汽混合,导致疏水压力由1.0Mpa降低到0.50Mpa,查饱和水焓得
高低压蒸汽混合 I混疏=640.1kj/kg 冷凝水焓I冷=417.51kj/kg
二次蒸汽焓 Is=2675.7kj/kg I0—进汽蒸汽焓kj/kg 系统烘干热量Q=1007200kj
以上参数代入公式(2.7)得:
点击浏览下一页
解联立方程组得GX=G冷=379.77kg/h Gs=41.55kg/h
   2、 热泵废热蒸汽回收系统理论热效率
点击浏览下一页
计算说明热泵废热蒸汽回收系统理论热效率比传统烘干系统热效率提高12.5%。
   3、 热泵废热蒸汽回收系统比传统烘干系统节能率
将GX =379.89kg/h G0=500kg/h代入公式(2.6)
点击浏览下一页
以上分析说明,利用蒸汽喷射热泵对系统进行改造,其蒸汽热能利用率将提高31%,其节能价值相当可观。
山东省荣成市环海喷射技术服务部: 张夕斌
传真:06319600155-63158900
网址:http://www.rchhps.com 邮箱:rczhxb@sina.com
电话:0631-7553763 手机: 13001633513