2)控制排氣濕度的節(jié)能
目前,烘房很少處于最佳排氣狀態(tài),原因是缺少排氣濕度自動控制裝置。一般人工操作排氣濕度控制在5%--10%。若設置排氣濕度自動控制裝置,可將排氣濕度始終保持在20%,能取得顯著的節(jié)能效果。此外,通過正確控制排風量(排風機變頻調(diào)速),避免過度烘燥,還可以改善織物手感,保證工藝重現(xiàn)性。織物熱風烘干的機理是強制對流放熱??椢镏械乃肿?,攝取熱空氣氣體分子的熱量(蒸發(fā)潛熱)達到蒸發(fā)。在穩(wěn)定狀態(tài)下,對流式烘干機內(nèi)存在一定量的蒸汽,它視單位時間蒸發(fā)的水分及吸入的新鮮空氣而定。此蒸汽量一般用體積百分比,即水的體積/總體積(Vw/Vt)或蒸汽分壓力比(Pw/Pt)表示,其中總體積Vt=Vw+Va。
當排氣溫度為100℃,1個大氣壓(101 kPa)時,
水蒸汽的比容積為V″=1.725 m3/kg,
即蒸發(fā)1 kg水可產(chǎn)生1.725 m3水蒸汽。
要使排氣濕度(H)分別保持在5%、10%和20%時,則應輸入相應的空氣量Va=Vs(1/H-1),可分別計算得出32.8 m3、15.5 m3和6.9 m3。由此可見,若將排氣濕度從常規(guī)10%提高到最佳值20%,每蒸發(fā)1 kg水,可以少補充8.6 m3的100℃熱空氣。
在熱風烘燥機中,熱風壓力可近似為1個大氣壓(101 kPa),由氣體狀態(tài)方程式P?V/T=常數(shù),可得出氣體方程式:V1/T1=V2/T2。
設:新鮮空氣溫度為20℃,T1=273+20=293 K,
熱空氣溫度為100℃,T2=273+100=373 K,
若將排氣濕度從原來的10%提高到20%,可求出每蒸發(fā)1 kg水可以少補充6.75 m3的新鮮空氣(20℃)。
減少新鮮空氣補入量,不僅節(jié)約了風機所耗電能,更重要的是減少了使新鮮空氣(20℃)升溫至烘燥溫度(100℃)所需的熱量。
已知:溫度0~100℃范圍內(nèi)空氣的定壓熱容
Cp=1 297~1 339 J/(m3?℃),
根據(jù)熱容計算熱量公式
Q=V0?Cp?(t2-t1)計算加熱新鮮空氣耗能
下面試舉一例:織物重量200g/㎡幅寬1600mm,織物烘燥前帶液率68%,以40m/min工藝車速烘干至8%落布,每年開工6000h,由以下計算可證明節(jié)能效果:
40 x1.6 x0.2 x(0.68-0.08)x60=460.8
每小時蒸發(fā)能力=460.8 kg水
加熱新鮮空氣耗能(濕度10%)
Q=15.5 x(100 x1 339-20 x1 297)=1 673 380 J/h
全年6 000 h耗能:
460.8 x1 673 380 x6 000=4 626 561.0MJ
折合蒸汽1 665.6t。如果排氣濕度從原來的10%提高到20%,加熱新鮮空氣耗能(濕度20%)
Q=6.93x(100 x1 339-20 x1 297)=748162.8J/h
全年6 000 h耗能:
460.8 x748162.8 x6 000=2068520.5MJ
折合蒸汽744.7t.
理論和實踐作證了熱風烘燥氣含濕最佳范圍是20%~30%。以20%為100%的能耗費,當濕汽含量為10%時,就需額外增加150%的費用;而當循環(huán)空氣含濕量為5%時,能耗費用則需增加375%。
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