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印刷機、涂布機余熱回收節(jié)能解決方案
2019-10-11 10:55:17

應用背景:我國是紡織和印染大國,在紡織工業(yè)中要使用大量的耗能機械,如定型機、漿紗機、烘干機等,這些機械一般使用電、燃油、燃氣、蒸汽作為熱源。紡織行業(yè)耗熱機械的運行操作溫度一般在200℃以下,生產(chǎn)后有大量的廢熱排出,如何盡可能利用這些余熱減少耗熱設備熱能的消耗,是紡織行業(yè)節(jié)能降耗的重要任務。

 

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工藝介紹:印刷是將文字、圖畫、照片等原稿經(jīng)制版、施墨、加壓等工序,使油墨轉移到紙張、織品、皮革等材料表面上。印刷機就是印刷文字和圖像的機器。不同的印刷工藝,在印刷過程中需要干燥系統(tǒng)對承印物進行油墨等物質的烘干,已達到較為美觀的效果。在印刷烘干過程中,印刷機通過加熱裝置對冷氣升溫,由風機把熱氣輸送到烘箱內對承印物進行烘干,再經(jīng)過排風機將廢氣排出至烘箱外,之間不斷循環(huán)。在此過程中,烘箱內的大量熱量隨著排風排出,造成大量的熱能損失。


熱定型機(或稱拉幅機)是紡織行業(yè)中主要耗能機械之一,熱定型機是利用熱空氣對紡織物(如布匹)進行干燥和整理并使之定型的設備。一般熱定型機內所需溫度約為200℃左右,離開熱定型機的廢熱溫度一般在170℃左右,因此大量的余熱被排入空氣,同時烘房內會形成負壓,由于烘房進出口處是無法密閉的,常溫空氣會迅速通過進出口補充進去,由于機內外溫差較大,就會消耗大量能源并對產(chǎn)品質量有一定影響。采用熱管熱回收后,可以把干凈熱空氣可以預熱到100℃左右,送入烘房也可以送到烘房口形成風簾,這樣就可以提高烘干效率,使用戶在原有的基礎上提高車速,減少水汽發(fā)生,降低成品色差。

熱定型機的回收是氣-氣回收,用排出的熱風加熱新鮮空氣再返回熱定型機,如果熱定型機直接燃燒煤氣或輕柴油,一部分預熱的空氣也可以作為助燃空氣,提高燃燒機的效率。熱回收后廢熱的溫度如果覺得較高,還可以二次熱回收,加熱新鮮空氣或水。

應用范圍:廣泛用于如報紙書刊印刷、廣告印刷、鈔券印刷、地圖印刷、藥品包裝鋁箔印刷、包裝裝潢材料印刷等行業(yè)的印刷作業(yè)。以及用于各類布料、皮革、膜、紙、海綿等二層或多層有膠貼合生產(chǎn)工藝。例如凹版印刷機、干式復合機、涂布機等設備。

熱管換熱器應用工藝流程

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針對定型機實際運行情況,本工藝流程中定型機余熱回收器采用分散式安裝技術,在定型機廢氣出口最近處安裝熱管余熱回收裝置(廢氣溫度相對最高),并將熱管余熱回收裝置隔為放熱區(qū)與吸熱區(qū)二部分。

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在吸熱區(qū),160 ℃以上的高溫廢氣通過余熱回收裝置,把廢氣降溫到110 ℃左右排放,其部分熱量被換熱器吸收,完成吸熱過程。換熱器吸收的熱量通過傳熱元件(熱管)內介質的相變,將熱量傳遞到傳熱元件的另一端。


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凹版印刷機熱回收運用:凹版印刷機通常有多種色組,不同色組需要的加熱溫度不同,每個色組對應一臺干燥裝置。針對每個色組配置一組熱管換熱器進行能量回收。熱管換熱器利用廢氣的熱量對新風進行預熱,烘箱內排出的廢氣先經(jīng)過熱交換芯后再排掉,烘箱外引入的冷氣先經(jīng)過熱交換芯再送入加熱裝置,這兩股空氣在熱交換芯內部進行熱量交換。由于兩股空氣完全隔離,污濁的排氣的不會混入新風,新風吸收排氣的熱量后溫度會大幅上升,排氣在與新風熱量交換后溫度也會下降,隨后排出到室外環(huán)境中。由此,新風經(jīng)熱交換后溫度會顯著升高,再通過加熱裝置加熱新風,可大幅減少將新風加熱到工藝所需溫度的能耗。


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  涂布機熱回收應用:涂布機將成卷的基材涂上一層特定功能的膠、涂料或油墨等,送入烘箱內烘干后收卷。熱管換熱器利用烘箱內排氣的高溫能量對常溫新風進行預熱,烘箱內排出的高溫空氣先經(jīng)過熱管換熱器后再排掉,常溫新風先經(jīng)過熱管換熱器再送入烘箱,這兩股空氣在熱管換熱器內部進行熱量交換。新風吸收排風的熱量后溫度會大幅上升,排風在與新風熱量交換后溫度也會下降,隨后排出到室外環(huán)境中。由此,新風經(jīng)熱交換后溫度會顯著升高,再通過加熱裝置加熱新風進入烘箱,可大幅減少將新風加熱到烘箱所需溫度的能耗。

產(chǎn)品特點:高效節(jié)能熱管換熱器采用高效螺旋式一體化工業(yè)純鋁翅片管低溫熱管做傳熱導體,大大增加傳熱面積,促進熱管換熱器的熱傳遞,充分回收排氣中熱量,除風機外無需另外耗能。亦可采用表面做鈍化或者陶瓷防腐,耐腐蝕性更強,適用于特殊場合。

  完全隔離 熱管換熱器的新風和排風的通道交叉,彼此間有鋁箔隔開,入口邊緣和出口邊緣采用五層卷邊技術,邊緣強度更高,密封更可靠,所有連接處均采用密封膠密封,咬邊流膠處理,保證熱管換熱器的氣密性,在承壓500Pa以內,最大漏氣率為5‰。(更高承壓要求可通過換熱片板厚0.1~0.2mm及結構調整,最大承壓可達到1800Pa)

  高穩(wěn)定性 沒有運動部件,設備維護費用較少,可靠性高,使用壽命長。

  低維護成本 體積緊湊,安裝維護簡便,可采用自來水或中性洗滌液直接清洗,日常維護保養(yǎng)強度很小,維護成本很低??衫迷信棚L機,設備投入及運行成本低廉。

  廣適用性 模塊結構,方便安裝和組裝。根據(jù)用戶不同風量要求、工況要求提供可調節(jié)的規(guī)格尺寸及片間距,從而最大限度地優(yōu)化熱管換熱器的效率及壓降等方面性能要求??筛鶕?jù)客戶需要對外形、安裝方式、風口接口位置等做設計變更,亦可根據(jù)客戶使用環(huán)境場合不同,對熱管換熱器框架設計不同板材及特殊處理。

節(jié)能效果分析:經(jīng)過熱管換熱器后新、排風的參數(shù)如下:

1800CMH風量的熱回收設備實際測量結果如


溫濕度計算部分Calculation of temperature   and humidity

夏季工況 Summer Conditon

冬季工況 Winter Condition

送風入口溫度及相對濕度

Supply In Drybulb/RH

34.2/50

 

oC/%

 

送風入口溫度及相對濕度

Supply In Drybulb/RH

5.2/72

 

oC/%

 

送風出口溫度及相對濕度

Supply Out Drybulb/RH

 

50.4/21.6

oC/%

 

送風出口溫度及相對濕度

Supply Out Drybulb/RH

 

39.6/9

oC/%

排風入口溫度及相對濕度

Exhaust In Drybulb/RH

60/10

oC/%

 

排風入口溫度及相對濕度

Exhaust In Drybulb/RH

60/10

oC/%

 

排風出口溫度及相對濕度

Exhaust Out Drybulb/RH

43.8/23

oC/%

 

排風出口溫度及相對濕度

Exhaust Out Drybulb/RH

25.6/63.2

oC/%

 

全熱回收能量

Total Capacity

9.82

kW

全熱回收能量

Total Capacity

20.85

kW

熱回收效率Efficiency

62.8

%

熱回收效率Efficiency

62.8

%

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設備尺寸:L=500mm W=1080mm  H=510mm

如下是某紡織行業(yè)實際使用低溫熱管換熱的使用效果統(tǒng)計表

熱定型機房熱回收基本信息參數(shù):

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漿紗機的余熱回收

漿紗機是做漿紗干燥之用。在漿紗機下半部有熱風加熱系統(tǒng),熱風進入漿紗機后,吸收漿紗的水分,排出室外。由于干燥過程主要是吸收水分過程,因此熱氣體的溫度下降不多,主要是含濕量加大。利用排出的濕熱空氣熱量加熱新鮮空氣,返回漿紗機內與熱源熱風混合,達到節(jié)能目的。

 

漿洗機房余熱回收系統(tǒng)流程圖

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