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在硫化平板加热中有机热载体替代蒸汽的
在硫化平板加热中有机热载体替代蒸汽的
                                    ——可行性及经济分析
 
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 化平板是橡塑工业经常使用的用热设备,功率多为120kw。其传统加热方式为热水或蒸汽加热,虽也有采用电加热管直接加热的方式,但因其热效率低、操作及维修不方便等弊端,多数均已被淘汰。随着有机热载体加热应用领域的增加,用有机热载体对硫化平板的加热也势在必行,为此有关可行性及经济性进行分析如下。
2有机热载体加热的特点
2.1压力低
使用热水或蒸汽加热,当温度>100℃时,温度的增加是通过相应的压力增加而获得的,如要获得300℃的饱和蒸汽或热水,需使之压力达到8.5Mpa方可。如采用有机载体(如YD320导热油)进行加热时,其温度≤300℃最大饱和蒸汽压公为0.025Mpa。就是说在≤300℃这个温度范围内,其压力仅由有机热载体加热装置设置的膨胀槽(规程规定膨胀槽内液面高于系统最高点1.5m以上)所产生的静压即可满足,或者蠊有机热载体加热系统在额定温度范围内的压力几乎无改变。
2.2节水、节能
使用热水或蒸汽加热,被用来加热的水首先要进行软化处理加热过程中不要进行除氧及二氧化碳,当热水及蒸汽在换热后要进行排污或排冷凝水,在寒冷地区要考虑防冻措施等。如采用有机热载体加热,则根据其加热原理:导热油在炉体内被加热后,用热油泵通过管路传送到用热设备,放热后再次回到炉体内重新升温,实现连续强制循环供热。使用时仅需注入满足要求的标准导热油,经处理后即可5-6年的时间,只要定期化验其成分在规定指标范围内,就不必更换。在此期间,无需进行定期排污和进行其他任何处理。这对于用水紧张的地区或水资源越来越匮乏的今天,用有机热载体加热替代热水或蒸汽加热,是实现可持续发展的必然趋势。
2.3控温灵活平稳精度高,容易提高自动化控制水平
回有机热载体在加热过程中,其温度与压力的关联很小,无需进行软化、除氧、除二氧化碳及排污处理等过程,所以在控温时,其温度设置相当灵活,温度改变的过程相对平稳,只要控温元件及仪表的精度足够准确,即可实现足够精度的温度控制。这也为提高自动倾的控制水平,奠定了良好的基础;而用热水或蒸汽进行加热,每当温度的设定发生变化时,其压力也将相应地发生改变,再加上定期排污及其他处理,其温度改变的过程相对波动,要实现很高控温精度,也将使控温系统变得复杂且昂贵。
3用有机热载体加热硫化平板的可行性分析
对现有的硫化平板如用有机热载体替代热水或蒸汽进行加热,首先对硫化平板进行相关的热力计算,根据用热设备所需热量和温度的要求,由受近率流放热的统一准则方程式,按给定温度求出平均温度值,并据此查出导热油的物性参数值,则需提高导热油在平板内的流速,使Rf≥104并计算出加热介质对用热设备的放热量。若平板结构可以满足供热要求,则原硫化平板的结构无需作任何改动,只需将其供热管口与有体贴热载体加热装置的进出管品直接连接即可。如因有机热载体的比热、导热系数、密谋运动黏度等与热水及蒸汽有所不同,导致在计算时供热量不足,可相应提高有机热载体的温度,以便提高介质与用热设备的温差△t,满足用热设备的用热量。
4用有机热载体加热硫化平板的经济性分析
上述介绍的方法不仅适用于硫化平板这样的用热设备,几乎适用于所有需要高温、低压、温差小、控制精确及具有隔爆防爆等各种场合,只要严格按照操作规程去作,都可以达到预期的供热效果。
下面就是使用有机热载体与热水及蒸加热的经济效益分析介绍如下:
(1)    有效热利用率:热水及蒸汽加热因有超压排空、冷凝水及锅炉污水排放等到诸葛亮多热量耗损,导致有效热利用率10%-15%,而有机热载体供热比无此损耗。
(2)    加热费用:有机热载体与热水加热的加热功率及主体设备的购置费用相差不多,两者间的这两项费用几近相等。YD320导热油的价格大约为6000元/t,按两条硫化生产线用热设备240Kw,加热设备与用热设备距离不超过50m,1t导热油基本够用,一次性使用寿命为5-6年;如果殷实10年一个周期,全部运行费用为:6000×2=1.2万元。除此之外还要加上除O2、除CO2、取样化验及软化水处理等附属设备的添置费用和运行费用,再加上防冻及排污费,安全及防护措施等;以上所有这些附加费用,最低不少于20万元。
(3)    自动化控制及管理:采用热水及蒸汽加热,前面已述需要附设软化、除O2等附属设施,在进行控制设计,尤其是要实现自动化控制时,不仅主机控制相对复杂,而且再与附属设施联锁同步,将使整体控制更加复杂。同时由于控制元件增多,系统故障率增加,热系统的有效运转率相应降低,设备的维修费用和相关管理人员的数量增加。有机热载体在加热过程中,只要严格按照操作规程进行操作,基本上可以做到免维护;调温控温只需两个热电偶(阻),两个控温仪表,就可以实现自动控制;如果调控温度元件的精度足够高,则控温就可以达到很高的精度。由于参与控制的元件较少,不仅控制件的费用较低,而且故障率也相应降低,确保热系统的有效运转率大大地增加,减少了维修费用和相关管理工作人员数量。
(4)    节水环保:有机热载体加热的另一大特点就是加热介质(导热油)来源广泛,更换后的导热油还可以再生,重复使用。在加热的整个过程中,为闭路强制循环,不会产生废物及废气,不会对环境造成任何污染。这对水资源严重匮乏的地区乃至整个世界面临环保及水资源危机的现状,采用有机热载体加热,无疑是实现可持续发展的值得推荐的加热方式。
5结语
综上所述,用有机热载体替代热水及蒸汽对硫化平板及类似加热装置的加热,不仅技术上可行,经济效益提高,而且在节水和环保方面的优越性也是很大的,所以推广应用有机热载体加热方式,是今后加热领域必然的发展趋势。
                                                        (摘录)