节能原理 改造基本方案 应用效果及分析 改造投资情况

 

吉晨系列远红外定向强辐射器在热定型机节能技术中的应用

  热定型机是合成纤维织物在染整加工过程的主要设备之一,由于合成织物具有不塑性,在染整过程中受到预热,湿热处理后外型不稳定而出现折皱,从而降低产品的外观和内在质量。为解决上述质量问题,提高织物的使用性能,必须进行热定型。通过热定型来消除织物的内应力和折皱,提高织物的平挺度及免烫性,从而达到外形稳定,热收缩小,弹性强的目的。

  目前国内印染行业使用的热定型不少是六、七十年代生产的热风或定型机。例如M751、M711、M722等,它们都是由加室、烘房、风机送风电控、温控等几个部分组成。其工作过程是加热室使用电热管集中加热空气,然后由风机、风道、风嘴把热风送到在加热布的上下对流传导把热能传给布料。这种设备通常空间很大,多数在150立方米,采用热风循环可使烘房内的温度达到要求状态,但实际被加热的织物的体积是相当微小的,只有0.007立方米,显然无效的空间是很大的,造成大量的能源虚耗,可是很多印染厂仍在使用,我们通过调研和实践,可以对这些设备进行节能的技术改造,应用远红外节能技术,可大幅度降低装机功率,使老设备焕发青春,继续服役。

 

 

  改造后的MH-751G型热定型机原用普通电热管热风,288KW,现用辐射器,120KW,节电58.33%,预热时间从120分钟降到15分外,车速45米/分钟

 

 

一、吉晨-远红外辐射热定型的节能原理。

  红外线加热是热辐射加热,它是把电能转换成红外线辐射能,直接输给被加热物体,不需要介质传热物体。大量的测试实践证明,绝大多数织物也就是有机高分子化合物和水份等,对远红外有强烈的吸收特性,即当辐射波长与加热的吸收波长相一致时,受热物就强烈吸收辐射能。这就是红外节能的匹配吸收原理。辐射匹配的辐射能发射的越多,物资吸收的越多,加热效率出就越高。

  对M751热定型机的改造,就是把加热风对流加热方式改为红外辐射加热方式,将红外辐射合理的布置在布面上面,使烘箱内高温空间压缩到布面需要的最小限度内,实现以辐射为主的加热方式。改造的技术关键是选择辐射效率高的红外线加热元件,传热效率高的反射系统,吸收效率高的光谱匹配设计。

  加热元件的选择。国内生产的种类繁多,有碳化硅板、电阻带、金属管、搪瓷、乳白石英管和红外线强辐射器。相对比较而言,远红外定向辐射,器,具有辐射系数大,电热辐射转换效率高、升温快、无涂层、辐射性能稳定耐磨耐腐蚀、寿命长,使用维修方便等特点,因而应用极为广泛。

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二、改造的基本方案

(一)以M751为例,改造前的加热基本参数是:

1、烘房外形尺寸为16000*3750*3506毫米。

2、热源为单支电热管,总功率318千瓦。蒸汽列管热量240平方米,折合功率249.6千瓦。2台2.2千瓦的排风机共4.4千瓦,4台6.5千瓦的循环风机共26千瓦。

3、定型工艺温度为200±1度。

(二)改造的基本设计:

根据原热定型机的结构改造十分简单,不做任何改动,只是把原机前风室的风筒拆除,把红外线辐射器安装在室内的槽纲架上,距布面60-80毫米,实现对布面的辐射加热。

1、总装机功率的确定和远红线辐射器的设计,根据近几年来对定型机的改造和一些染厂的经验数据,我们设计成144千瓦。

2、元件的设计考虑两个条件,一是辐射波段,二是有足够的辐射强度,同时根据通常生产的最大幅度来确定红外元件的有效加热长度。M751-160型其有效加热长度1600毫米,所以我们确定为1600毫米长,单支功率为6千瓦,在槽纲架上每支距离为,分中心距600毫米、400毫米、800毫米,安装在钢架上,20支,进布端纵向放置2支,后端放置2支,总共24支,使布面得到较均匀的辐射强度。

3、元件的高度和宽度的设计。M751先根据品种的不同布辐在变化,为此设计成幅度可调,保持辐射强度一致。

4、温度控制系统。定型机的改造,红外线辐射器的应用,关键环节还是温度控制,现在国内许多厂家都是一机多用,布幅有宽有窄有厚有波薄,颜色有深有浅,织物成分不同,定型温度有高有低,所以要热定型机的车速、工艺温度都能连续可调,尤其是工艺温度连续可调,任意设定,同时保证定型、温度的均匀性,过去使用的分组位式控制,其我们采用了连续自动化控温系统。三路可控硅调功器一台,实现PID调节,使温度保持在±2度的变化范围内。

 

3532工厂的421打底预烘机改进前为两组石英管计210KW,改进后为一组辐射计72KW

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三、应用效果及分析

1、由于加热效率高,运行效率减少,带来的节能效果(理论计算):改造前投入总功率318千瓦,改造后为144千瓦。全年按300天计算,每天按20小时计算,年节电为W/=(318-144)*300*20=104.4万度。

2、红外线辐射器升温快。改造前升温时间为2小时,改造后升温为15分钟。全年按开机80次计算该节电为W2-318*2-144*0.04*80=4.57万度。

3、四台循环风机停用的节电效果,改造前四台循环风机共26千瓦,随机运行W3=26*300*20=15.6万度。合计W1+W2+W3=104.4+4.57+15.6=124.57万度。每度电按0.34元件计算,年节电金额为0.34*124.57万度=42.3538元。

  改造后的LMH421-160G型染色打底机原用石英管,210KW;现有辐射器72KW,节电65.88%。

 

 

实际应用对比见下表

项目名称
M751-1600普通电热管
M751-1600红外线
比较
年节电能
电热安装总功率
318KW
144KW
减少60%
0
实际运行功率
226KW
90KW
减少60%
144.4万度
循环风机功率
26KW
0
0
15.6万度
升温时间
120分
15
减少80%
4.57万度

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四、改造投资情况

1、远红外强辐射器62400元

2、温度自控箱为3.2万元。

3、改造安装调试费1.5万元。

上述三项共计10.94万元,此费用可在改造后的3个月左右收回投资。有关部门认为J-97-III远红外定向强辐射器节能效果是明显的,在当前能源紧张,电力不足的情况下,染整行业用此节能技术必将带来可观的经济效益。

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