2012年中國印染行業(yè)協(xié)會(huì)評選出了《第六批中國印染行業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)技術(shù)推薦目錄》，共計(jì)25項(xiàng)。本期我們將刊登北京上元恒通環(huán)保科技有限公司的“MNIP變聲速增壓節(jié)能裝置”項(xiàng)目，希望各企業(yè)結(jié)合自身情況，積極采用節(jié)能減排先進(jìn)技術(shù)，提升企業(yè)清潔生產(chǎn)水平。如有更多需求請與本版編輯聯(lián)系。
技術(shù)內(nèi)容簡介
變聲速增壓裝置在美國及俄羅斯，已大面積推廣使用。在中國，隨著該裝置的逐步升級，當(dāng)初設(shè)備存在的對于蒸汽壓力變化反應(yīng)敏感、出水壓力及水溫控制不穩(wěn)定等種種問題已得到了徹底解決，已能適應(yīng)中國的實(shí)際使用環(huán)境。從近幾年該裝置在天津，東北，華北，華東的近400臺的實(shí)際使用狀況看，故障率接近為零，已步入大批量實(shí)際應(yīng)用階段。
基本原理
MNIP變聲速增壓節(jié)能裝置新一代變聲速裝置，它是利用兩相流的最新研究成果和流體力學(xué)的最新理論設(shè)計(jì)的，通過將蒸汽直接注入水中，從而產(chǎn)生熱能和機(jī)械能來實(shí)現(xiàn)節(jié)能。流體速度與聲速之比叫馬赫數(shù)(M)，用M可以表示壓力變化與密度間的關(guān)系，并作為壓縮系數(shù)的一種表示方式。進(jìn)入MNIP裝置的蒸汽通過噴管在混合室內(nèi)與水混合產(chǎn)生具有一定計(jì)算容積比的蒸汽與水的混合物?；旌衔锏膲嚎s系數(shù)(可壓縮性)可以大大超過構(gòu)成混合物的蒸汽或液體分別具有的壓縮系數(shù)。由于壓縮系數(shù)與液態(tài)介質(zhì)的干擾速度(聲速α)有直接的關(guān)系，在兩相混合物中聲速可以達(dá)到很低值，即每秒幾十米。只要混合物的流動(dòng)速度c大于此時(shí)的聲速值，即馬赫數(shù)M＝c/α＞1，就產(chǎn)生了超聲速。因此，在充有混合物的缸體中，由于同質(zhì)的汽—水兩相混合物的壓縮系數(shù)的增加，在流體動(dòng)力作用過程中，產(chǎn)生了超聲速突變。繼而在不變截面的管道中流動(dòng)速度向亞聲速轉(zhuǎn)變,產(chǎn)生壓力激波，使壓力劇烈升高，其結(jié)果是輸出混合物的壓力大大地超過驅(qū)動(dòng)液體的輸入壓力，達(dá)到了增壓和瞬時(shí)加熱的效果。
MNIP裝置由進(jìn)汽管、混合室、擴(kuò)散管、進(jìn)水管、出水管等組成。外觀看似兩個(gè)三通管連接而成，并由4個(gè)出入口與外界管道相連接。
技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
1.設(shè)備折舊費(fèi)用低:首先，該裝置運(yùn)行期間無運(yùn)轉(zhuǎn)部件,使用時(shí)間長(18~20年左右)節(jié)能效果明顯,很快即可收回設(shè)備投資成本,傳統(tǒng)換熱器中有部分產(chǎn)品因材質(zhì)和工藝問題，大部分使用期限就是兩三年，而且當(dāng)中存在多次重復(fù)投資，也會(huì)造成用戶經(jīng)濟(jì)上的負(fù)擔(dān)。其次，使用該裝置還可改善系統(tǒng)工況,因?yàn)橐话愕墓┡到y(tǒng)補(bǔ)水箱都不隔絕空氣，因此補(bǔ)水中攜帶大量的氧氣，不補(bǔ)水就意味著系統(tǒng)封閉，就能最大限度的減少系統(tǒng)的氧腐蝕，對于延長系統(tǒng)設(shè)備和管道的使用壽命都有著重大的意義。再次，因?yàn)樗瞧苯踊旌?，不產(chǎn)生冷凝水，每消耗一噸蒸汽，就會(huì)有一噸冷凝水補(bǔ)入系統(tǒng)，所以經(jīng)幾天的循環(huán)后，系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的為冷凝水，所以系統(tǒng)工況可進(jìn)一步得到改善，能預(yù)防管道結(jié)垢堵塞。該裝置運(yùn)行時(shí)，多余的水是通過穩(wěn)壓裝置排出，系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，相對于間接式換熱器虧水、補(bǔ)水水壓不穩(wěn)的狀況，水力動(dòng)態(tài)特性比較好。
2.不結(jié)垢、免維護(hù)：裝置采用潛艇專用特殊材料制造，加上工作時(shí)產(chǎn)生高速?zèng)_刷，所以雜質(zhì)和水垢不容易吸附在裝置的內(nèi)表面，內(nèi)部不容易結(jié)垢，并且運(yùn)行過程中無復(fù)雜運(yùn)轉(zhuǎn)部件，所以設(shè)備無需清垢和防銹處理，耐腐蝕，不需用軟化水處理系統(tǒng)，水質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)可直接使用井水和自來水。裝置體積小，使用壽命長，法蘭緊固，拆卸、檢修非常方便, 可保證十年免維護(hù)使用，每年可節(jié)省大量的維修維護(hù)費(fèi)用。.
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