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            業務領域

            沖渣水余熱回收

            2020-04-16 08:59:10
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            高爐沖渣水的現狀

            鋼鐵產業在生產中產生大量的余熱余能。高溫余熱的回收容易受到重視,在目前的節能降耗技術改造中大部分已得到回收;但低溫余熱卻往往被忽視,如高爐沖渣水的余熱,大多被浪費掉。如何實現高爐沖渣水的余熱利用,是一個具有重大意義的節能課題。

            高爐沖渣水是冶煉過程中最末端工藝,高爐煉鐵后產生的大量高溫爐渣通過沖渣水進行冷卻,這一過程中能夠產生大量溫度在70-85℃的熱水。通常,為了保證沖渣水的循環利用效果,需要將這部分沖渣水在沉淀過濾后引入空冷塔,降溫到50℃以下再次循環沖渣,或進行自然降溫后繼續循環沖渣,大量的熱量被白白浪費,循環水大量被蒸發,既造成了能源和水資源的浪費,又對環境造成了污染。

            高爐沖渣水專用換熱器的開發

            我公司集中科研力量,深入鋼廠第一線反復研究,經數年努力開發出沖渣水專用換熱器(專利產品),并通過實體工程的應用,成效顯著。

            沖渣水專用換熱器是由我公司的國家專利“螺旋扁管冷壓成型機”(專利號:200810054492.7)冷壓而成的螺旋狀扁管作為換熱元件制造而成的新型換熱器,獲得國家實用新型專利(專利號為201120132067.2)。

            高爐沖渣水余熱回收的特點

            高爐沖渣水低溫余熱的特點是:熱源溫度低,但其流量卻相當大。回收高爐沖渣水的余熱,既能節約能源,又能保護環境,具有重要的意義。目前,提出對沖渣水余熱回收的方式有;沖渣水采暖、制冷、洗浴、余熱發電。

            沖渣水余熱發電無疑是一種最有價值的研發方向,但其技術含量較高,投資較大,目前我公司在此方面也取得了較大的突破,并制作出目前較先進的低溫水發電機組。利用沖渣水采暖、制冷、化水加熱或洗浴,已漸漸被一些鋼廠采納使用,并帶來很大的經濟效益。

            高爐沖渣水主要成分為CaO、SiO2、MgO、Al2O3以及少量的Fe2O3,PH值大于7,略顯堿性。水渣雜質在沖渣水中以固體顆粒或懸浮物的形式存在,日積月累,雜質將會使采暖系統中的管道、閥門、散熱器產生大面積淤積、堵塞,所以高爐沖渣水作為采暖熱源不適于直接使用,而通過間接換熱的形式利用沖渣水的熱量是利用沖渣水采暖、制冷或洗浴的首要方向。

            高爐沖渣水專用換熱器的結構特點

            換熱元件的截面為橢圓形,其管內流道呈螺旋狀(見下圖),因此成為螺旋扁管。為了使換熱元件與管板的連接加工方便,橢圓管的兩端仍保持為圓形。螺旋扁管在殼體中的排列非常緊湊,相鄰傳熱管外緣保持螺旋線點接觸以減少換熱器的體積和增加流體在換熱元件之間的流動空間。

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            在管箱上設有清潔機構,一旦雜質進入換熱器,尤其是沖渣水中絲狀懸浮物的聚集,易使換熱器堵塞,清潔機構可以清除堵塞物并通過排污口排出。

            沖渣水專用換熱器的優點:

            1. 壓降小

            螺旋扁管的應用,使得殼程中介質的曲折流動變為直接螺旋的流動,大大增加了每個壓力降單位的熱傳遞效率。一般熱傳遞效率在同一壓力降的情況下提高40%以上。反過來說,在同一熱傳遞效率下,壓力降減少一些。

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            1. 傳熱效率高

            在管程,流體的螺旋流動提高了其湍流程度,減薄了作為傳熱主要熱阻的滯留內層的厚度,使管內傳熱得以強化。在殼程,因螺旋扁管之間的流道也呈螺旋狀,流體在其間運動時受離心力的作用而周期性地改變速度和方向,從而加強了流體的縱向混合。加之流體經過相鄰管子的螺旋線接觸點時形成脫離管壁的尾流,增強了流體自身的湍流程度,使得殼程的傳熱也得以強化。管內、管外傳熱同時強化的結果,使其傳熱效果較普通管殼式換熱器有大幅度提高,特別對流體懸浮物較大、粘度較大,一側或兩側呈湍流流動的換熱過程,其效果尤為突出。

            2. 不易結垢

            殼體中無盲區,殼程和管程上的渦流降低了污垢的產生。在這一點上傳統的管殼式換熱器就已經比板式換熱器不容易產生污垢。在同樣的條件下螺旋扁管換熱器殼程壓力降比傳統的管殼式換熱器低,可產生較高的流速,從而降低了換熱管阻塞和結垢的幾率。

            3. 不堵塞

            特殊換熱元件具有自潔特性,一旦雜質進入換熱器,尤其是沖渣水中絲狀懸浮物的聚集,不易在換熱元件內停留形成掛壁,不易使換熱器堵塞,保持換熱器能長期正常運行。

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            模塊式沖渣水換熱器

            我公司的沖渣水專用換熱器已形成了模塊化的設計,根據客戶需求可自由組合成不同系統。每個模塊由2臺沖渣水專用換熱器組成,正常運行時兩臺換熱器同時工作,最大限度的將沖渣水熱量傳遞給采暖水,以保證采暖供水溫度;在采暖初、末期或換熱器維護時又可單獨使用,以保證采暖期換熱系統的正常運行。并可在設計時預留換熱能力,可增加模塊,檢修更換非常方便。

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