由于靠近縣城,被列入環(huán)保黑名單,多次被約談,工廠(chǎng)面臨運(yùn)行成本高、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定和灰色開(kāi)支大等難題。楊老板了解到熱泵干燥機(jī)后,立刻要求幫其進(jìn)行節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造。由于產(chǎn)品是當(dāng)?shù)氐纳畋匦杵?,一直處于供不?yīng)求的狀態(tài),楊老板希望不影響其正常生產(chǎn),盡量在一個(gè)晚上改造完畢。
經(jīng)過(guò)慎密計(jì)算和精心準(zhǔn)備,采用2臺(tái)12匹熱泵干燥機(jī)??紤]到冬季環(huán)境溫度較低,物料進(jìn)入烘房時(shí)的本身溫度降低,再加上由于烘房?jī)?nèi)外溫差大,散熱量也會(huì)增加,因此搭配了1臺(tái)5匹的熱回收機(jī)組,在低溫環(huán)境下提供輔助熱量。只用一個(gè)晚上即完成了干燥生產(chǎn)線(xiàn)的改造,產(chǎn)能、質(zhì)量、運(yùn)行成本等都完全達(dá)到甚至優(yōu)于預(yù)期。
設(shè)計(jì)依據(jù)
本方案設(shè)計(jì)的依據(jù)是用戶(hù)產(chǎn)品的干燥特性、脫水率、產(chǎn)量、機(jī)組脫水能力、物品初始升溫需要的熱負(fù)荷、板房散熱等多個(gè)參數(shù),以較終的使用效果作為檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中參照一下設(shè)計(jì)依據(jù):《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50019-2003),《面條用小麥粉》(SB/T10137),《外墻外保溫技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JG149-2003) ,《商用或工業(yè)及類(lèi)似用途的熱泵熱水機(jī)》(GB/T21362-2008)。
另外,面條的干燥時(shí)間為60~90分鐘,看溫度、濕度、通風(fēng)情況,在60℃、50%RH通風(fēng)良好的情況下,60分鐘即可干燥合格。設(shè)計(jì)按60分鐘,留30分鐘調(diào)節(jié)余量。而面條的厚度則可以這樣測(cè)得:3215公斤濕品在10小時(shí)內(nèi)干燥,平均每小時(shí)干燥321公斤;設(shè)計(jì)干燥時(shí)間60分鐘,即60分鐘內(nèi)有321公斤蝴蝶面在干燥流水線(xiàn)上。原有履帶有5層,每層長(zhǎng)度7米,寬度2米,總面積=5(層)X7米X2米=70平方米,平均每平方米分?jǐn)偤?.6公斤,實(shí)測(cè)厚度不超過(guò)1CM,屬于良好通風(fēng)范圍,且蝴蝶面顆粒較大,縫隙豐富,熱風(fēng)容易穿透。
設(shè)計(jì)參數(shù)
項(xiàng)目 |
要求 |
產(chǎn)量 |
每10小時(shí)產(chǎn)蝴蝶面干品2250公斤 |
脫水率 |
蝴蝶面干濕比為0.7:1,即脫水率=30% |
濕品(進(jìn)料)重量 |
2250/0.7=3215公斤 |
脫水量 |
3215公斤X0.3=965公斤 |
干燥溫度 |
60—62℃ |
干燥濕度 |
越低越好,50%RH即可完美干燥 |
較大厚度 |
如果需要調(diào)到90分鐘才能干燥,則厚度增加50%,約1.5CM,還在良好通風(fēng)范圍內(nèi)。 |
設(shè)計(jì)帶速 |
35米/60分鐘=0.58米/分鐘 |
小時(shí)脫水量 |
965公斤/(10-1)小時(shí)=107公斤/小時(shí) |
物料熱流失:假設(shè)蝴蝶面的比熱容=1(kcal/kg*K),進(jìn)料0℃,出料65℃,則每小時(shí)的熱流失=321公斤/小時(shí)X1(kcal/kg*K)X(65-0)=20865kcal=87633千焦;板房漏熱可以以傳熱過(guò)程計(jì)算:q=SK(tf1-tf2),查表50mm,EPS傳熱系數(shù)為K=0.034W/(m2*K),板房總面積約100㎡,則每小時(shí)漏熱量=100X0.034X65X3600=795千焦。
如果不考慮漏風(fēng)的熱損失,則每小時(shí)流失的熱量=87633+795=88428千焦,相當(dāng)于24KW的散熱速度。而2臺(tái)WRH-1200A的總耗電功率剛好是24KW,也就是說(shuō),基本上剛好達(dá)到熱平衡。
機(jī)組選型
以前的干燥流水線(xiàn)保溫性能很差,進(jìn)料口和出料口也會(huì)有較大的散熱,因此,實(shí)際的熱流失大得多。為了保險(xiǎn)起見(jiàn),增加了一臺(tái)5匹的熱回收熱泵機(jī)組,可以給進(jìn)料口提供18KW的預(yù)熱功率,同時(shí)對(duì)出料進(jìn)行冷卻,方便即出即入袋包裝(以前要冷卻入袋)?;谝陨戏治?,配置2臺(tái)12匹閉環(huán)除濕熱泵干燥機(jī)和1臺(tái)5匹熱回收機(jī)組,可以滿(mǎn)足要求。
至于通風(fēng)量,所配置的熱泵干燥機(jī)已經(jīng)內(nèi)置2臺(tái)750瓦離心風(fēng)機(jī),風(fēng)量大于8000立方米/小時(shí),風(fēng)壓大于400帕,已經(jīng)可以應(yīng)付較大風(fēng)阻的場(chǎng)合。本工程的風(fēng)阻中等,在干燥機(jī)的設(shè)計(jì)范圍內(nèi),故不考慮增加風(fēng)機(jī)。另外,對(duì)局部摸上去有熱感的地方加貼保溫棉,保證在低溫時(shí)散熱在設(shè)計(jì)容許范圍內(nèi)。
經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比
改造前:采用燃煤鍋爐,平均每天耗煤0.35噸,合260元;堆煤場(chǎng)每月租金為1000元;鼓風(fēng)機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)、排濕風(fēng)機(jī)總共18KW,一天10小時(shí)180度電合144元(當(dāng)?shù)仉娰M(fèi)0.8元);司爐工一天150元綜合控制(含社保),總共在干燥環(huán)節(jié)一天需要554元,一個(gè)月16620元(星期天不休息)。還要支付鍋爐年檢、環(huán)保檢查、其他灰色開(kāi)支,平均每月1000元;每月大概需煤炭十噸,運(yùn)費(fèi)為480元;因此,實(shí)際上每月的干燥開(kāi)支是19100以上。
改造后:采用熱泵干燥,沒(méi)有燃煤和司爐工費(fèi)用;不需要支付鍋爐年檢、環(huán)保檢查、其他灰色開(kāi)支等費(fèi)用;不需要鼓風(fēng)機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)、排濕風(fēng)機(jī),省了18KW的耗電;節(jié)省了100多平方米的煤堆場(chǎng)(每月租金約1000元);而2臺(tái)12匹的干燥機(jī)總功率只有24KW,1臺(tái)5匹的熱回收機(jī)組只是在氣溫低于15℃才需要啟用,一年時(shí)間超過(guò)一半時(shí)段可以不開(kāi)。每天的干燥成本為:?jiǎn)⒂脽峄厥諜C(jī)組(24KWX10小時(shí)+ 5KWX10小時(shí))X0.8元/度=232元,不啟用熱回收機(jī)組24KWX10小時(shí)X0.8元/度=192元。
那么,一個(gè)月的總干燥開(kāi)支為:?jiǎn)⒂脽峄厥諜C(jī)組232X30=6960元,不啟用熱回收機(jī)組192X30=5760元。按照一年一半的時(shí)間啟用熱回收機(jī)組來(lái)計(jì)算,平均每個(gè)月的總干燥開(kāi)支為(6960+5760)/2=6360元,那么改造后平均每月創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益:19100元-6360元=12740元。
此外,改造后的干燥系統(tǒng)采用全電腦控制,干燥一致性得到保證;沒(méi)有粉塵污染,解決了衛(wèi)生難題;無(wú)人值守,管理簡(jiǎn)單。整個(gè)工程改造總投資25萬(wàn),19.6個(gè)月可以收回。如果采用兩班倒的工作制度,24小時(shí)作業(yè),則只需要10個(gè)月即可收回投資。(注:以上計(jì)算結(jié)果均以每月30天為準(zhǔn))