紡織染整行業(yè)中所應用到的四維低溫熱管技術

紡織染整是對紡織材料進行以染色、印花、整理為主的處理工藝過程，紡織染整也就是俗稱的印染。紡織染整行業(yè)對環(huán)境有較嚴重的污染。在紡織染整行業(yè)中所使用的定型機為主要耗能設備之一。定型機在工作時，定型的材料不同，溫度也不同。化纖類的溫度為200℃左右，廢氣溫度在160℃左右；棉織物類的為140℃左右，廢氣溫度100℃左右。

單臺定型機耗能在60-100萬大卡，據(jù)估算織物加工定型所消耗的熱能僅占29%，機體熱損失占10%左右，其余大量熱能（60%以上）都隨廢氣散失到大氣中了。

染整行業(yè)，在熱定型、涂層等生產過程中，會揮發(fā)大量的化學油性物質，導致高溫廢氣成分也比較復雜。這樣，不僅造成能源熱量的損失，對空氣的污染也比較嚴重。

一、廢氣余熱回收再利用解決方案

針對企業(yè)定型機實際運行情況，將余熱回收裝置安置其中。在定型機廢氣出口的近處安裝余熱回收裝置，在這里廢氣的溫度相對較高。

余熱回收裝置分為吸熱區(qū)和放熱區(qū)兩部分。

在吸熱區(qū)，當160℃及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。

在放熱區(qū)，由于傳熱元件的溫度比新進入的常溫空氣高，于是熱管內介質釋放熱量，該熱量被常溫空氣吸收后其溫度提高到120 ℃左右，熱管內介質產生相變回流到吸熱區(qū)。

120 ℃左右的高溫熱空氣通過定型機本身負壓吸入至定型機烘箱內散熱器繼續(xù)加熱，從而實現(xiàn)余熱回收利用的目的，可回收能量約為16×104 kcal/h。

為了保證熱回收效率，防止煙氣中纖維、粉塵及漂浮粘附在余熱回收裝置內壁，特設有蒸汽或壓縮空氣清掃口，在使用過程中，可根據(jù)實際使用情況，隨時可開啟蒸汽或壓縮空氣閥門，以清除熱換熱器內污物。

二、 經(jīng)濟效益分析

余熱回收項目，不是裝樣子，回收所節(jié)約的能源也不是信口開河，都可通過實際的計算算出來。

例如，某工段排風管的平均風量為2200 m3/h，溫度達130～190 ℃，冷卻水的進口溫度為65 ℃，出口溫度85 ℃。煙氣從190 ℃的排氣溫度冷卻至90 ℃，由熱平衡計算可知回收熱量為50 kW；從熱回收器出來的廢氣進入冷卻器進一步冷卻，溫度從90 ℃降到60 ℃，冷卻水進口溫度為20～25 ℃，出口溫度為50 ℃，由熱平衡計算可知換熱量為20 kW。

因此，本工藝流程中的熱能回收裝置每小時回收的熱量為：50+20=70 kW，取標準煤的熱值為29260 kJ/kg進行折算，則每臺定型機回收的熱量相當于標準煤8.6 kg/h；經(jīng)過對定型機排出廢氣中含有油脂的測試，其含量為30 mg/Nm3，可以回收的油脂為：0.033 kg/h，按回收率85%計算，取油脂的熱值為42500 kJ/kg，則回收的油脂熱量相當于標準煤0.048 kg/h。

每臺定型機余熱回收設備按每天運行24 h，一年運行330 d計算，則一年可節(jié)省標準煤約68.5 t，若公司有7臺定型機，則每年可節(jié)省標煤479.5 t，按標煤價格850元/t計算，則一年可節(jié)約燃料費用約為40.75萬元。

三、社會環(huán)境效益

企業(yè)的發(fā)展離不開社會大環(huán)境，要想長久的發(fā)展，企業(yè)要與環(huán)境共存，在發(fā)展的同時，保護好環(huán)境。紡織染整行業(yè)，對環(huán)境還是有一定污染的。傳統(tǒng)中的定型機，一般排放顆粒物在150～250 mg/m3、油煙40～80 mg/m3。當采用了余熱回收及氣體凈化技術后，通過測試發(fā)現(xiàn)，處理后的排放顆粒物基本在15 mg/m3以下，油煙在9 mg/m3以下，余熱溫度回用率83%以上。通過余熱回收，可減少廢氣風管對車間的熱輻射，降低定型機車間溫度，對工人的工作環(huán)境也有一定的改善。

在傳統(tǒng)工藝上，因為受到當時技術或建設資金等多方面的限制，在工藝流程上很少有節(jié)能和環(huán)保的考量，隨著近幾年“雙碳”目標的實施，人們環(huán)保意識的增強，節(jié)能減排、環(huán)境保護已經(jīng)在各個企業(yè)中開始落實，這樣做有利于企業(yè)降低能耗、提升能源的使用效率。