论文部分内容阅读
【摘 要】SH94型气流干燥机风机运行时发热量较大，需使用冷却水进行冷却。该设备自带的冷却水系统耗水量较大，且造成部分热能损耗。对该冷却水系统进行改造后，水消耗大幅减少，并节约部分热能消耗，效果明显。
【关键词】冷却；节水；减耗
一、生产现状
SH94型气流干燥机工作过程中，其风机高速运行，风机轴承箱内温度较高，需使用冷却水对轴承箱内的润滑油进行冷却。自来水流量为4000Kg/h，该系统工作过程中每千公斤烟丝耗水量为477.3Kg。由于自来水通过轴承箱后获得了一定的热量，其排放后也造成一定的热能损耗。
图1
二、设计思路
1.设计思路。将气流干燥机模拟水罐作为储水罐，在模拟水罐外增加循环水泵，为风机循环冷却系统提供动力。为防止模拟水灌中水温过高，在气流回潮机主进水水管路上加装冷却水罐，使用气流回潮机的主进水对风机循环冷却水进行冷却，经过换热后的气流回潮机主进水水温升高，减少气流回潮机用于热水罐加热的蒸汽消耗。
图2
2.设计过程。一是确定传热任务，计算热负荷。气流干燥机风机轴承箱润滑油的润滑温度上限为60℃～80℃，车间在生产过程中要求轴承箱温度不超过50℃。利用原有管路对风机轴承箱热负荷进行测定，在保证轴承箱温度低于50℃的情况下，所需的最小冷却水流量为550kg/h。而后测定冷却水进水温度和出水温度最大温差为5.8℃，通过热量衡算方程式Q=Wc×（Ic-Ic）=Wc×Cpc×（t2-t1）求得最大热负荷Q为3.7kw，（Cpc=4.18×103J/（kg×℃））。为保证整个循环系统工作稳定，要求换热器热负荷应大于3.7kw，在换热器设计中，设定热负荷量为3.8kw。二是冷却水罐的设计。冷却水罐热负荷Q=3.8kw，冷却水质量流量为550kg/h，通过通过热量衡算方程式Q=Wh×（Ih–Ih）=Wh×Cph×（T1–T2）计算风机轴承箱冷却水进出口温度差△t2，△t2= T1–T2=Q/（Wh×Cph）=3.8×103×3600/（550×4.18×103）=5.95℃。气流回潮机用水质量流量为700 kg/h，设其进出口温度差为△t1，△t1=t2–t1=Q/（Wc×Cpc）=3.8×103×3600/（700×4.18×103）=4.68℃。计算两流体平均温度差（逆流，单壳程，多管程），△tm=（△t2 -△t1）/㏑（△t2/△t1）=1.27/㏑1.27=5.29℃。查相关资料可知水对水传热总传热系数K经验值为850～1700，设定总传热系数K为850，计算传热面积S，S=Q/K△tm=3.8×103/（850×5.29）=0.85m2，计算换热器内盘管总长L=S/（πd）=0.85/（3.14×0.025）=10.83m，冷却水罐采用直径为700mm的不锈钢圆柱筒体，内部盘管环绕直径为600mm，计算其管绕圈数。N=L/（πd）=10.83/（3.14×0.72）=5.74≈6圈。三是水泵选择。由于冷却水罐设置于车间网架上方，与模拟水罐高度落差约有10米，故加装水泵的扬程应大于10米，换热器冷却水入口流量应大于550kg/h。故循环水泵选择 KYLR25-125型水泵，其扬程为20米，流量为1m3/ h（998kg/h），满足设计需要。
三、效益分析
气流干燥机风机循环冷却水系统的研制成功，解决了生产中冷却水消耗大的实际问题，同时节约部分热能损耗。其冷却水消耗量由之前的每千公斤烟丝耗水477.3Kg，下降至每千公斤烟丝耗水50Kg以下，同时，该系统提高了气流回潮机进水温度，减少气流回潮机蒸汽用量0.82m3/h，为企业节约了巨大的生产成本。
参 考 文 献
[1] Hunt A P，Parry J D. The effect of substratum roughness and river flow rate on the development of a freshwater biofilm community.Biofouling.1998，12（4）：287～303
[2]王文军，王文华，黄亚冰等.生物膜的研究进展[J].环境科学进展.1999，7（5）：43～51
[3]陈六平.生物膜与生物污损[J].腐蚀与防护.1996，17（1）：3～8
【关键词】冷却；节水；减耗
一、生产现状
SH94型气流干燥机工作过程中，其风机高速运行，风机轴承箱内温度较高，需使用冷却水对轴承箱内的润滑油进行冷却。自来水流量为4000Kg/h，该系统工作过程中每千公斤烟丝耗水量为477.3Kg。由于自来水通过轴承箱后获得了一定的热量，其排放后也造成一定的热能损耗。
图1
二、设计思路
1.设计思路。将气流干燥机模拟水罐作为储水罐，在模拟水罐外增加循环水泵，为风机循环冷却系统提供动力。为防止模拟水灌中水温过高，在气流回潮机主进水水管路上加装冷却水罐，使用气流回潮机的主进水对风机循环冷却水进行冷却，经过换热后的气流回潮机主进水水温升高，减少气流回潮机用于热水罐加热的蒸汽消耗。
图2
2.设计过程。一是确定传热任务，计算热负荷。气流干燥机风机轴承箱润滑油的润滑温度上限为60℃～80℃，车间在生产过程中要求轴承箱温度不超过50℃。利用原有管路对风机轴承箱热负荷进行测定，在保证轴承箱温度低于50℃的情况下，所需的最小冷却水流量为550kg/h。而后测定冷却水进水温度和出水温度最大温差为5.8℃，通过热量衡算方程式Q=Wc×（Ic-Ic）=Wc×Cpc×（t2-t1）求得最大热负荷Q为3.7kw，（Cpc=4.18×103J/（kg×℃））。为保证整个循环系统工作稳定，要求换热器热负荷应大于3.7kw，在换热器设计中，设定热负荷量为3.8kw。二是冷却水罐的设计。冷却水罐热负荷Q=3.8kw，冷却水质量流量为550kg/h，通过通过热量衡算方程式Q=Wh×（Ih–Ih）=Wh×Cph×（T1–T2）计算风机轴承箱冷却水进出口温度差△t2，△t2= T1–T2=Q/（Wh×Cph）=3.8×103×3600/（550×4.18×103）=5.95℃。气流回潮机用水质量流量为700 kg/h，设其进出口温度差为△t1，△t1=t2–t1=Q/（Wc×Cpc）=3.8×103×3600/（700×4.18×103）=4.68℃。计算两流体平均温度差（逆流，单壳程，多管程），△tm=（△t2 -△t1）/㏑（△t2/△t1）=1.27/㏑1.27=5.29℃。查相关资料可知水对水传热总传热系数K经验值为850～1700，设定总传热系数K为850，计算传热面积S，S=Q/K△tm=3.8×103/（850×5.29）=0.85m2，计算换热器内盘管总长L=S/（πd）=0.85/（3.14×0.025）=10.83m，冷却水罐采用直径为700mm的不锈钢圆柱筒体，内部盘管环绕直径为600mm，计算其管绕圈数。N=L/（πd）=10.83/（3.14×0.72）=5.74≈6圈。三是水泵选择。由于冷却水罐设置于车间网架上方，与模拟水罐高度落差约有10米，故加装水泵的扬程应大于10米，换热器冷却水入口流量应大于550kg/h。故循环水泵选择 KYLR25-125型水泵，其扬程为20米，流量为1m3/ h（998kg/h），满足设计需要。
三、效益分析
气流干燥机风机循环冷却水系统的研制成功，解决了生产中冷却水消耗大的实际问题，同时节约部分热能损耗。其冷却水消耗量由之前的每千公斤烟丝耗水477.3Kg，下降至每千公斤烟丝耗水50Kg以下，同时，该系统提高了气流回潮机进水温度，减少气流回潮机蒸汽用量0.82m3/h，为企业节约了巨大的生产成本。
参 考 文 献
[1] Hunt A P，Parry J D. The effect of substratum roughness and river flow rate on the development of a freshwater biofilm community.Biofouling.1998，12（4）：287～303
[2]王文军，王文华，黄亚冰等.生物膜的研究进展[J].环境科学进展.1999，7（5）：43～51
[3]陈六平.生物膜与生物污损[J].腐蚀与防护.1996，17（1）：3～8