中频炉循环水的余热利用

纪创新，张 杰，王汝秀，贾秀臣

（中国重汽集团济南动力有限公司铸锻中心，山东 济南 250200）

中频炉循环水的余热利用

纪创新，张 杰，王汝秀，贾秀臣

（中国重汽集团济南动力有限公司铸锻中心，山东 济南 250200）

利用中频炉循环水余热加热澡堂用水，从能源的节约入手，最大限度减少蒸汽的使用，充分做到节能降耗。

中频炉循环水；余热；蒸汽；节能

铸造工厂是能源消耗型行业，能源的合理利用很重要。公司通过对3个厂区的中频炉循环水管道进行改造，利用循环水余热加热澡堂用水，节约蒸汽使用量。有效节约了能源，创造了一定的经济效益。

一、中频炉循环水余热利用的原理及实施过程

1.概况

在生产过程中，铸造3个厂区加工部中频炉使用较多，因中频炉循环水经高温炉体循环冷却后水温较高，在冷却过程中，热量损失严重，尤其是夏季，因冷却不到位，常常引发循环水超温报警，影响中频炉正常生产。针对此现象，公司组织技术人员进行考察论证，决定利用中频炉循环水余热加热澡堂用水。

2.改造方案

在电炉循环水出水管道处与中频炉冷却塔之间并接一条管道，用阀门控制水量，此管接入双纹管换热器与自来水换热后返回电炉循环水道，加热后的自来水直接引至澡堂水箱，在澡堂水箱进水口增加温度显示装置，值班人员可以随时调节澡堂水温。新增加的换热水与原澡堂加热水共存，以便于根据季节状况随时调节水温(图1)。

图1

3.双螺纹管换热器的优点

双螺纹管是根据用户不同的循环水量，设计换热管螺旋线的螺距及螺纹的深度，扎制而成的螺旋换热管件。利用流体在特制螺旋槽管内以一定流速旋转流动，达到湍流状态，管壁附近的流速增加，横向冲刷管壁，使水垢附着不到管壁上；该换热管是用特殊工艺制作的换热元件，本身有热胀冷缩的适应能力，收缩和膨胀还能起到自洁的作用；该换热管在正常运行时，由于螺旋作用，会产生固定范围高频颤动，使介质中的杂质处于悬浮状态，也是使管壁不会积垢的重要因素。

由于换热管由特制螺旋槽组成，蒸汽在传热面冷凝后所形成的水膜，迅速在螺旋槽内形成水滴，通过换热管的高频颤动，水滴被快速抛出，以清洁传热面，保持系统高效运行。该产品的传热系数约为汽—水6 000～7 000kcal/m2·h·℃、水—水4 000～5 000kcal/m2·h·℃。不锈钢换热管与管板的连接采用的是先焊接后胀接的加接方式，杜绝了循环水的泄漏条件。由于该换热器不易结水垢，能长期保持高效率运行，节能效果显著。据统计，该换热器比等离子改性体换热器换热效率提高1～3倍，是实施改造的理想产品。

4.项目实施过程

(1)在电炉循环水冷却塔旁增加水箱及换热器1台。

(2)在中频炉循环水出水口增设管道及旁路，把循环水引至换热器。增加旁路的目的是当换热器出现故障时，可以随时关掉阀门，不影响原来设备的使用。

(3)架设管道，把换热器换热的水经过管道引至澡堂，与原有方式供水协同调控水温。

(4)中频炉降温循环水出口温度50℃左右，经换热后的水温应在40℃左右，能够保证3个厂区4～10月洗澡用水，其余时间可进行冬季澡堂用水的预加热。

二、效益分析

改造后，对3个厂区的电炉循环水余热加热系统进行了跟踪调查，效果良好，尤其是在夏季，可大大减少蒸汽费用的支出，节能降耗。据2012年统计，平均每月可节约蒸汽250t，蒸汽价格为200元/t，年可节约蒸汽费用约60万元。同时对3台中频炉的循环水温度进行检测，冷却效果良好，夏季设备基本无报警现象，保证了正常生产。

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