2热能回收途径与方法
2.1热能回收途径
热定形机废气中余热的回收利用,主要通过以下三种方式:
(I)预热新鲜空气
采用空气/废气热交换器,在换热器的热端通人废气,在其冷端通人新鲜空气作为载体,在两种气体不相接触的情况下实现能量交换。这样,一方面可降低废气温度,有利于后续净化;另一方面,可将冷空气从室温加热到约100—120℃后,送人定形机内以补充定形所需的干热空气。这是热定形机最容易实现的余热回收利用方式。
(2)预热生产用水
漂染过程需要大量生产热水,可采用水/气热交换器,使生产用水与高温废气进行热交换,在废气温度下降的同时,使冷水温度上升到80℃以上,可回用于生产或生活,从而实现节能J。也可以采用二级换热的方式,在第一级气/气换热后,再采用第二级的水/气换热,将定形机废气热能的回收率提高到30%以上。
(3)作为助燃空气
将定形机废气作为助燃空气,引入导热油锅炉进行燃烧,可使废气中的污染物在700℃以上的高温下氧化分解,去除率达99%以上,并可省却后续处理净化单元。但这种方法的节能效果并不理想。由于废气收集和输送管道较长,油性污染物在管壁上冷却凝聚,会形成一层可燃油污垢,极易导致火灾隐患;且高温废气在输送过程中热量损失较大,进入锅炉燃烧时,温度已经下降。由于燃烧后废气的排出温度比进气温度更高,这样反而使锅炉的热效率降低。
实际生产过程中,常采用第一种方式即气/气换热进行废气的余热回收,作为定形机废气净化组合工艺中必不可少的预处理单元。
2.2换热方式选择
根据定形机中的气流工作路线可知,新鲜空气通常从定形机箱体底部进入定形机内,与导热油或蒸汽换热后温度升高,从上、下两个方向同时对织物进行对流烘燥,废气由安装在定形机顶部的引风机排出。气/气热回收过程中,可采用集中换热与分散换热两种方式。
(1)集中换热
集中换热方式是将定形机顶部各排气口的高温废气收集后,与新鲜风机提供的空气在一台换热器内进行集中热交换。将定形机前端的1—2个排气口改造为进气口,将温度升高后的新鲜空气从顶部进气口补人定形机内,进行织物的干燥加工。
这种方法的优点是,只需一台大的换热设备,对废气管道的改造工程量较小,改造工程投资较低。其缺点是,由于新鲜空气采用集中补人方式,气流量受到限制,且需要增加新鲜空气风机;高温排气管和集中收集管的热损失严重,需要对管道和设备采取良好的保温措施。
(2)分散换热
分散换热方式是不改变定形机顶部原有的排气口布置,每一排气口安装一台换热设备。新鲜空气与废气进行换热后,从新的进气口补人定形室内,经与导热油或蒸汽进一步加温后,沿原来的路线对织物进行烘燥。
这种方法需采用多台换热设备,一次性设备投资较大;新鲜空气的补人El,也由原来的机体底部改为顶部,废气管道改造工程量大,改造工程耗时较长。然而,采用这种热回收方法,新鲜空气的补人量较大,且不需设置新鲜风机,热回收效率相当高。
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