扩容蒸发器输出能源的二次利用

2021-06-07张伯勋

染整技术 2021年5期

关键词：冷凝水冷凝蒸发器

张伯勋

（山西彩佳印染有限公司，山西运城 044500）

目前，大多数印染企业中，80%由丝光机返回的淡碱经过扩容蒸发器浓缩后重复使用。扩容蒸发器在浓缩过程中，输出热能的80%经冷凝水和冷却水排出，充分、分质利用这些热能对于企业节能降耗、提高产品质量有重大意义。

1 扩容蒸发器概述

1.1 扩容蒸发器的工作原理和结构

以KZ-216A（8 t）为例，扩容蒸发器是利用过热碱液闪急蒸发来逐级浓缩碱液的设备。设备的上部是冷凝盘管，中间是冷凝水回收槽，下部是过热碱液蒸发室。淡碱以及循环碱液经上部的冷凝器冷凝，其热量被盘管内的循环碱液回收，最后进入外加热器加热到110～120℃，导入压力较低的第一级蒸发室。此时，过热碱液闪急蒸发一部分水分，使自身温度降至与该级蒸发室压力相对应的饱和温度，初步浓缩的碱液经循环液节流阀导入下一级压力更低的蒸发室再次闪蒸。十五级压力逐渐降低的蒸发室、冷凝室串联组成一台扩容蒸发器。本蒸发器最后三级上部采用生产供水冷凝，供水管为DN100，压力不小于2 MPa。冷凝管内部水温与下部蒸发室温差较大，所以冷凝水逐级升温很快，进出水温差达40℃左右。

1.2 输入、输出的热能

由表1可知，扩容蒸发器在淡碱浓缩过程中，因散热造成的热能损耗为：212.0万kcal-173.9万kcal=38.1万kcal；输出热能占总输入热能的82%。4项输出热能中，第4项用于丝光机化碱，不可利用，可利用热能为124万kcal。可利用热能的性质及用途：（1）蒸气冷凝水为高温纯净水，全部用于丝光机水洗箱喷淋水；（2）冷却水与生产供水品质一样，最大限度地用于丝光机和染色设备需用热水的水洗箱，以及职工洗澡和冬季采暖的热水源；（3）蒸碱冷却水为含碱量0.05 g/L的蒸馏水，全部作为退煮漂联合机的水洗箱用水。

表1 扩容蒸发器输入、输出的热能对照

2 具体实施方案图

要做好二次热能的充分利用，必须做到充足的供给，反之节能工作就会半途而废。扩容蒸发器输出热能二次利用设施配置及配管图如图1所示，图例编号说明见表2。

图1 扩容蒸发器输出热能二次利用设施配置及配管图

表2 图例编号说明

在上述方案中，为了保证联合机和丝光机供水充足，3号槽通过4号供水溢流槽，确保了3号槽水位始终是高水位，并且优先蒸气冷凝水输送机台，2-2F手控阀始终为常开状态。5号槽液位自控，实现恒液位输出，扩容蒸发器停止运行时，自动通过2-3DF电控气动阀补水，始终固定给联合机部分水洗箱喷淋供水。6号槽为溢流热水收集槽，冬季采暖及洗澡用水由此槽输出。夏季当生产水池水温过高时，由此槽经升压水泵输出至凉水塔，进行凉水循环。

3 应用实例

冷却水使用统计表见表3。

表3 冷却水使用统计表

我公司目前年产量4 000万m布料，生产门幅1.8 m，以全棉、涤、弹力布为原料的各种机织布料为主，有两条退煮漂联合线，直辊和绷布辊布铗丝光机各一台，纯棉和涤棉染色线各两条，安装有KZ-216A扩容蒸发器两台。目前按上述模式进行布管安装，已运行一年时间。一般情况下，安排丝光机和扩容蒸发器同步运行，节能统计见表3。

冷却水使用统计（以2020年2月和3月生产为准）：2月开台20天，3月份30天。

节能费用估算见表4。由表4可知，利用好扩容蒸发器热能，每月最少可节约生产成本14.7万元。