作者: shaohai

工业烟气余热回收利用方式分析

余热资源普遍存在,特别在钢铁、化工、石油、建材、轻工和食品等行业的生产过程中,都存在丰富的余热资源,所以充分利用余热资源是企业节能的主要内容之一。板式热交换器在工业余热回收技术中扮演着重要角色。  

余热利用的潜力很大,在当前节约能源中占重要地位。余热资源按其来源不同可划分为六类:

1.        高温烟气的余热 

2.        高温产品和炉渣的余热 

3.        冷却介质的余热

4.        可燃废气、废液和废料的余热 

5.        废汽、废水余热 

6.        化学反应余热

  余热资源按其温度划分可分为三类:

1.        高温余热(温度高于500℃的余热资源) 

2.        中温余热(温度在200-500℃的余热资源)

3.        低温余热(温度低于200℃的烟气及低于100℃的液体)

低温余热(温度低于200℃的烟气及低于100℃的液体)行业 余热资源来源占燃料消耗量的比例
治金轧钢加热炉、均热炉、平炉、转炉高炉、焙烧窑等33%以上
化工化学反应热,如造气、变换气、合成气等的物理显热; 可燃化学热,如炭黑尾气、电石气等的燃料热15%以上
建材高温烟气、窑顶冷却、高温产品等 约40% 玻搪 玻璃熔窑、搪瓷窑、坩埚窑等约20%
造纸烘缸、蒸锅、废气、黑液等约15%
纺织烘干机、浆纱机、蒸煮锅等约15%
机械煅造加热炉、冲天炉、热处理炉及汽锤排汽等约15%

  工业余热回收方式各种各样,但总体分为热回收(直接利用热能)和动力回收(转变为动力或电力再用)两大类。而在回收余热时,首先应考虑到所回收余热要有用处和在经济上必须合算,如为了回收余热所耗费的设备投资甚多,而回收后的收益又不大时,就得不偿失了。进行余热回收原则是:    

1、对于排出高温烟气的各种热设备,其余热应优先由本设备或本系统加以利用。如预热助燃空气、预热燃料等,以提高本设备热效率,降低燃料消耗。    

2、在余热余能无法回收用于加热设备本身,或用后仍有部分可回收时,应利用来生产蒸汽或热水,以及生产动力等。    

3、要根据余热的种类、排出情况、介质温度、数量及利用的可能性,进行企业综合热效率及经济可行性分析,决定设置余热回收利用设备的类型及规模。  

4、应对必须回收余热的冷凝水,高低温液体,固态高温物体,可燃物和具有余压的气体、液体等的温度、数量和范围,制定利用具体管理标准。

间接蒸发冷却技术是如何实现的?

熟悉数据中心布局的网友会发现,许多数据中心的选址附近都会有大面积的水库或者水源地,比如位于江苏宿迁的京东云华东数据中心距离骆马湖不足2公里,再比如河北怀来的官厅水库附近也有大量的数据中心布局。为什么会选择这些地方,很大程度就是因为数据中心的冷却需要大量水,而靠近水源地无非是最经济、最有效的一种方案。不同于机场、车站等许多大型公共建筑的制冷方式,数据中心制冷常采用水为媒介,通过水的蒸发带走数据中心产生的热量,比如冷冻水制冷方案和近几年热门的蒸发冷却方案。

从制冷技术形式来说,蒸发冷却技术可分为直接蒸发冷却技术与间接蒸发冷却技术,其中直接蒸发冷却将水直接喷淋于未饱和湿空气中,但由于空气与水直接接触,其含湿量增加,所以存在一定的应用限制。而间接蒸发冷则是工作介质先经过间接蒸发冷却器等湿降温后形成湿通道,产出介质流过干侧通道,湿侧介质吸收干燥介质的热量,借助于湿表面蒸发,从而冷却产出介质。由于工作介质不与水直接接触,其含湿量不变,实现空气的等湿降温。这就是间接蒸发冷却技术的优势所在。借助水和空气为冷却介质,间接蒸发冷却技术采用空气与空气间接式换热,这样在外部环境温度低的时候可以靠低温空气带走数据中心内部产生的热量(干模式),而在外部环境温度较高的时候就可以利用水的蒸发来帮助散热(湿模式),这样无论外部环境如何,数据中心都可以选择适合自己的模式达到良好的散热效果;甚至当环境温度持续升高的时候,还可以开启混合模式,最大限度地提升散热。由此看来,间接蒸发冷却技术的优势就是在隔绝室内外空气前提下,降低机房温度,大幅增加利用自然冷却的时间。时至今日,间接蒸发冷却技术已经得到了行业的广泛采用,除了具备节能减排的优势之外,在分期部署、建设周期、可靠性、TCO方面它也优于传统解决方案,因此受到了行业的广泛认可。据统计,过去几年间接蒸发冷却技术的应用快速增长,在中国大陆地区的年装机容量从2017年的不足100套快速增长至2021年的1000+套,增长势头迅猛。

这也从侧面解释了为什么近年来数据中心“南贵北乌”布局的形成。贵州,在传统印象中是一个偏远的省份,但这里因为海拔优势年度温差小,比如数据中心“扎堆”布局的贵安新区年平均温度为15℃,2021年的空气质量优良率达97.4%,非常符合间接蒸发冷却对于空气温度和质量的要求。相比之下内蒙古地区的乌兰察布优势更为明显——全年平均气温2.6℃,即便是在北方的采暖季空气质量也可以实现100%达标,同样在气温和质量上具备了自然冷却的条件。

转轮热回收空调机组控制原理

  随着我国经济实力的增长和人民物质文化生活水平的不断提高;高层建筑的迅速发展,高气密化、高隔热化影响到人们的工作和生活环境,人们对室内空气品质的要求也越来越高,都渴望拥有一个健康、舒适的室内环境,特别是经历了SARS的袭击,人们越来越注重室内空气品质,对引进室外新风换气提出了更高的要求,但是换气必然会带来能量的损失,引入新风需要消耗更多的能量,因此需要考虑一种有效的节能方法,通过热回收装置使新风和排风进行热交换。热交换器是空气调节和余热回收的关键装置。
  热回收机组形式主要有,转轮全热回收、转轮显热回收,板式全热回收、板式显热回收,热管热回收,乙二醇热回收。
  热回收原理、特点
  Ⅰ)转轮热回收器,其内部是一个以恒速/变速转动的转轮,它是由铝箔或者铝箔和高效吸湿器以高科技工艺制成,或者由特殊复合材料制成,装配在一个使气流逆向而不互相干扰通过的箱体内,由传动装置驱动皮带驱动。
  冬季室内排风的焓值高于室外新风,排风经过转轮时,由于能量交换,转轮焓值升高,当其运转到新风侧时,向低焓的新风放出能量,新风升温。夏季则与此相反,新风温度降低。由于转轮的持续不断的转动,高温侧空气的能量也不断的交换给低温侧的空气。
  在全热型转轮中,也进行湿度传递,当两侧空气的水蒸汽分压力有压差时,水分将从高侧通过转轮吸收,转动后在低侧放出,从而实现潜热交换。
  转轮热回收器特点:设备结构紧凑、占地面积小,节省空间;热回收效率高;单个转轮的迎风面积大,阻力小。在大风量空调系统热回收中应用较多。
  Ⅱ)板式热回收器,是在其隔板两侧的两股气流存在温差或水蒸气分压力差时,进行显热或全热回收的。在板式热回收器中两股气流呈交叉流过换热器,显热换热器的隔板是非透过性的、具有良好导热特性的材料,一般多为铝质材料。全热交换器是一种透过型的空气——空气热交换器,其间隔板是由经过处理的、具有较好传热透湿特性的材料构成。温度(显热)的交换机制是介质两侧流过不同温度的空气时,热量通过传导的方式进行交换。
  全热交换器中湿度(潜熱)的交换通过下述两种机制进行:
  ①通过介质两侧水蒸气分压差进行湿度交换。
  ②高湿侧的水蒸气被吸湿剂吸收,通过纸纤维的毛细管作用向低湿侧放。
  板式热回收器特点:密封性好,混风率低;热回收效率高;无运转部件,运行平稳可靠,维护费用低。在空调系统热回收中应用最为广泛。
  Ⅲ)热管热回收器,在密闭的管内先抽成真空,在此状态下充入适量工质,在热管的下端加热,工质吸收热量汽化为蒸汽,在微小的压差下,上升到热管上端,并向外界放出热量,凝结为液体。冷凝液在重力的作用下,沿热管内壁返回到受热段,并再次受热汽化,如此循环往复,连续不断的将热量由一端传向另一端。由于是相变传热,因此热管内热阻很小。
  热管是靠自身内部液体的相变来实现热量传递的传热元件,它有以下特点:
  ⑴每根热管都是永久性密封的,传热时没有额外的能量损耗,无运行部件,运行可靠性高。
  ⑵热管换热器的结构决定了它是典型的逆流换热,热管又几乎是等温运行,因此热管换热器具有很高的效率。
  ⑶因冷热气体的换热在热管的外表面进行容易扩展受热面积。
  ⑷冷热气体中间用隔板隔开,没有泄漏,因此没有交叉污染问题。
  ⑸由于流体流动通道宽敞,阻力损失小。
  ⑹每根热管完全独立,维修方便。
  ⑺从环境的适应性,余热回收效率、压力损失、防止堵塞、清洗、寿命等综合指标看,热管换热器有独特优点。
  Ⅴ)乙二醇热回收器,以换热器和乙二醇溶液作为换热媒介在排风侧将排风中的冷量(热量)通过换热器传递给乙二醇溶液,降低(提高)乙二醇溶液的温度,然后通过循环泵将被冷却(加热)的乙二醇溶液输送到新风侧的换热器中,降低(提高)新风温度,减少系统的负荷和整个空调系统的运行成本。
  乙二醇热回收器特点:无交叉污染、安装方便、受空间限制小特点,适合送排风距离较远的场所。

锂电池工厂转轮除湿机工作原理

  一.除湿方式的种类
  1.冷却除湿
  将空气冷却至露点以下,再除去冷凝后的水分。在露点为以上的场合有效。
  2.压缩除湿
  对潮湿空气进行压缩、冷却,分离其水分。在风量小的场合有效,但不适宜于大风量。
  3.固体吸附式除湿
  采用毛细管作用将水分吸附在固体吸湿剂上。可降低露点,但吸附面积大时设备也随之变大。
  4.液体吸收式除湿
  采用氯化锂水溶液的喷雾吸收水分。露点可降至左右,但设备较大,而且必须更换吸收液。
  5.吸附转轮除湿
  将浸渍吸湿剂的薄板加工成蜂窝状转轮,进行通风。其除湿结构简单,经过特殊组配露点可达-70℃以下。
  二.除湿适宜范围
  
  三.空气处理的原理
  
  连续不断地提供干燥空气。空气处理是采用蜂窝式除湿转轮的高性能干式除湿机。
  空气处理的蜂窝式转轮在旋转时,持续重复吸湿再生动作,不影响空气流动,连续不断地提供超低露点的干燥空气。
  四.蜂窝式转轮
  
  除湿机的转轮采用日本高效陶瓷矽胶转轮。保证除湿机转轮通过大风量而牢固不脱粉尘。日本高效陶瓷矽胶转轮是用陶瓷为基材与矽胶混合烧结成蜂巢状圆柱体精密切割而成,整个转轮就是一个高效吸湿体,可以处理100%湿空气并且不脱落,不变形。使用寿命可达10年以上,可以多次清洗,寿命特长。
  五.空气处理的除湿原理
  该系统采用蜂窝式结构的除湿转轮,如图所示,驱动电机每小时使除湿转轮旋转8~18次,连续重复吸湿再生动作,从而提供干燥空气。
  转轮分为吸湿区和再生区。空气中的水分在吸湿区被除掉后,鼓风机将干燥后的空气送入室内。
  吸收了水分的转轮移动到再生区,这时从逆方向送入的再生用空气(温风)将驱除水分,使转轮继续工作。
  再生用空气的加热方式分为蒸汽、天然气、煤气、燃气、燃油、电等多种装置。
  由于高效陶瓷矽胶转轮和沸石转轮的特殊性能,使除湿机可在很大风量下能连续除湿,可以达到极低的含湿量要求。经配套组合后,处理空气的含湿量可低于0.0007g/kg
  如果想要干燥空气的温度保持稳定,可以通过安装冷气设备或加热器的方式,对除湿机出口的空气进行冷却或加热。
  空气处理的特征
  在产品生产过程中,湿气对产品带来的烦恼无时不在困扰着人类。应用固体吸附剂进行吸湿的过程中同步对吸湿后的吸附剂进行再生脱水处理,使固体吸附剂循环使用,整个吸湿工作可以连续进行。克服了静态固体吸附不能连续除湿而制冷冷凝除湿在低温低湿情况下无能为力的缺点。可发挥其在低温低湿条件下可连续稳定、大除湿量的特点。奥波公司的转轮除湿机就是应用这一先进技术研制而成,具有能人所不能的特殊功能。转轮式除湿机,与其它除湿方法比较,有其独特的特点;
  1)能简单地获得超低湿度的干燥空气。
  2)可连续提供冷却除湿方式无法实现的露点在6℃以下的超低湿度的干燥空气,成本低廉。
  3)运转操作和维修简单。
  4)结构单纯,驱动部简单,只需除湿转轮、再生用加热器和送风机运转,即可得到干燥空气,所以操作非常简便。另外,它属于干式除湿型,无需补充吸湿剂,维修保养方便,运转和维修费用等成本低廉。
  5)耐久性能超群。
  6)在清洁的空气环境下,除湿转轮的性能几乎不会下降或退化,可胜任长年的连续运转。
  7)机器种类齐全。
  8)从普通用途的标准型,到可得到超低湿度干燥空气的低湿型,本公司机器种类齐全,适用于各种不同的使用条件。
  9)无公害的绿色机器由于采用陶瓷矽胶和沸石转轮为无毒无味的绿色吸湿剂,所以除湿机在使用过程中安全,环保,洁净,无飘逸粉尘及无腐蚀作用,况且还能杀菌,对制药、食品、生化等产业尤为适用。
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转轮除湿机为什么在医药行业那么受欢迎?

  转轮除湿机为什么在医药行业那么受欢迎?
  大家都知道,药品的生产和储存对环境的要求是非常严格的,尤其是空气中的湿度,无要求时,相对湿度控制在45~65%之间适宜。但是受潮湿多雨天气的影响,大量湿气进入到制药厂车间,仓库等环境中,势必会出现湿度超标的情况,那么就有可能会导致加工原材料或药品在生产储存过程中吸湿而受潮,严重影响药品的品质和药效。
  可针对不同区域为每个客户量身定制湿度解决方案,无论是在生产车间还是仓库对湿度进行合理的控制,从而保证生产的顺利进行。在医药生产过程中有需要进行湿度控制的工艺有胶囊,检测试剂盒,片剂,粉剂,栓剂,小药水瓶,疫苗,注射用药等。
  制药行业主要的湿度问题;
  软胶囊烘干工序湿度过高,降低生产效率;
  制药压片工艺出现松片、粘冲等问题;
  泡腾片生产工艺中控制空气的湿度水平;
  粉末状药品生产过程中湿度过大的结块问题;
  药品低温储藏过程中湿度过高影响产品品质。
  软胶囊是将油状药物、药物溶液或药物混悬液、糊状物甚至药物粉末定量压注并包封于胶膜内,形成大小、形状各异的密封胶囊。软胶囊干燥是保证软胶囊质量的重要环节。
  软胶囊专用转轮除湿机组是根据软胶囊特性而开发的专业机组,集净化、除湿、制冷、为一体。用户只需采购一套转轮除湿机组就能实现低温干燥工艺要求,省去用单独采购的麻烦,并有效的节约采购成本。低于超低温低湿要求的场所可用低露点转轮除湿机组来进行有效控制,其转轮厚度是普通转轮除湿机组的一倍,可有效控制室内环境温湿度,以保证产品。
  专用机组同时能根据用户需求进行温度、湿度的调节,满足各软胶囊生产需要。本机组的亮点是防止机组运行过低湿度导致,软胶囊过干变硬的措施,用户在设置完参数后,机组围绕设置参数进行运行,湿度到达用户设定值时,机组的除湿功能进入节能待机状态,当机组湿度超出用户设置值时,机组除湿功能运行。可使用户在无人的夜间也能正常运行及监控