波纹扁管换热器在废水余热回收中的应用.pdf

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1、2014年第39卷第4期能源技术与管理V01．39No．4EnergyTechnologyandManagement15doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2014．04．006波纹扁管换热器在废水余热回收中的应用徐涛，李俊杰，曾松峰，张正国，高学农，陆应生(1．华南理工大学化学与化工学院，广东广州510640；2．广东南方碱业股份有限公司，广东广州510706)[摘要]针对某印染企业100oC以下的废热水的热能回收利用，开发出一种波纹扁管换热器，利用废热水的热能预热锅炉给水，提高进

2、入锅炉的给水温度，从而节省能耗，年节省标煤1200t，具有显著的节能经济效益。[关键词]节省能耗；印染废水；余热回收；波纹扁管换热器[中图分类号]TK172．4[文献标识码]A[文章编号]1672_9943(2014)040152越大，回收的热量越多。但温升越大，换热器的传0引言热温差△减小。换热器的总传热系数与热负荷余热是在一定经济技术条件下，在能源利用关系如下：设备中没有被充分利用的能源，也就是多余、废弃Q=KxAx~T．(2)的能源。它主要包括高温废气余热、冷却介质余式中，K为换热器的总传热系数，W

3、／(m·℃)；热、废汽废水余热等。余热回收利用已成为化工、A为换热器的外表面积，mz；△为换热器的传热轻工、电力、印染等高耗能企业实现节能的有效途差，qC。径[]。以印染企业为例，一方面，在其工艺生产过从公式(2)可以看出，由于传热温差△减程中要消耗大量的热能和电能，尤以热能的用量小，要回收余热量大，就必须增大换热面积A和最大，主要用于洗涤、漂白、染色等工序；另一方总传热系数K，而增大传热面积意味着增大换热面，带有热量(100oC以下)的工艺冷却水、冷凝水器的体积和成本，这就只能增加换热器的总传热任意排放

4、，造成热能的大量浪费。若将排放的余热系数，因此必须采用高效换热器。进行回收以预热锅炉给水，既可节省锅炉能耗，又由于板式换热器具有传热系数高、体积小的能防止因废水温度过高导致生化细菌死亡影响废优点，在水一水换热等余热回收领域得到大量应水生化处理效果。可见，在印染企业进行废水余热用。但板式换热器由于板片之间流道较小，在印染回收利用十分必要。行业废水余热回收利用过程中易被纤维物料堵塞且难清洗。必须开发易清洗的高效换热器。波纹扁1高效换热器是余热回收的关键管换热器由于采用扁管结构，传热内外表面还加将100oc以下

5、的废热水预热锅炉给水，由于工有波纹形状，流道截面比板式换热器的板片间是低温余热回收利用，其技术关键是高效换热器。距大，内外波纹结构有利于双面传热强化，是一种对于锅炉给水，回收余热量根据以下公式计算：新型换热器结构，如图1所示。Q=CpxVxpx(To-T~)(1)式中，Q为回收余热量，kJ／s；为锅炉给水的质量比热，kJ／(kg·oC)；V为给水的体积流量，rn~／s；p为给水的密度，kg／m3；To为通过换热器加热后的锅炉给水温度，oC；为进人换热器的锅炉给水温度，℃。图1波纹扁管换热器一为锅炉给水的通

6、过换热器的温升，温升2波纹扁管换热器在废水余热回收中的应用基金项目：广东省重大科技专项(20o9A080303o07)；广州以某印染企业工艺过程为例，说明余热回收市黄埔区科技计划(201235)；广东省普通高校科技创新重点项目(2012CXZD0011)工艺的具体流程。130oI=蒸汽首先进入烘干机，经16徐涛，等波纹扁管换热器在废水余热回收中的应用2014年8月Feb．，2014过冷凝后变成冷凝水；然后冷凝水进入染色池进(82-73)~C-(33-26)~C一『(82．=8℃(4)行染色工艺。染色后的废

7、热水进入高效换热器进TfR2一—731)℃]。⋯m【—(33-2—6)~CJ行热交换变成低温废水排放；常温水在换热器中式中，为废热水进口温度，℃。与废热水进行热交换后变成温水进入蒸汽锅炉，该换热器的面积为70mz，采用32mm不减少锅炉能耗。具体余热回收工艺流程如图2所锈钢管压制波纹扁管，换热器空间结构参数为示。600mmx600mmx2300mm，造价约20万元。以工厂运行300d、24h／d计算，则1a回收的热能为：K=QXs×r／=1582kJ／sX2．592X10sX0．85=3．485X10。k

8、J(5)式中，s为1a的运行时间，2．592X10s。回收的热能折算成标煤，其质量为1200t／a，即采用高效波纹扁管换热器预热锅炉给水可节约煤炭1200t／a。3结论纺织印染等是高能耗行业，存在大量废热余热，其中100oC内的废热水是典型的余热，直接3O～35℃低温废水25-30℃常温水排放将造成能源的巨大浪费和对环境的热污染。将这部分热能进行回收利用，能显著提高相关企图2余热回收3-艺流程业的能源利用效率并降低成本，而热能