2012年中國(guó)印染行業(yè)協(xié)會(huì)評(píng)選出了《第六批中國(guó)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)??萍加邢薰镜?ldquo;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(qǐng)與本版編輯聯(lián)系。
技術(shù)內(nèi)容簡(jiǎn)介
變聲速增壓裝置在美國(guó)及俄羅斯,已大面積推廣使用。在中國(guó),隨著該裝置的逐步升級(jí),當(dāng)初設(shè)備存在的對(duì)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(wèn)題已得到了徹底解決,已能適應(yīng)中國(guó)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(tái)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(guò)將蒸汽直接注入水中,從而產(chǎn)生熱能和機(jī)械能來(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(wú)運(yùn)轉(zhuǎn)部件,使用時(shí)間長(zhǎng)(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(wèn)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(duì)于延長(zhǎng)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(guò)穩(wěn)壓裝置排出,系統(tǒng)壓力穩(wěn)定,相對(duì)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(zhuān)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(guò)程中無(wú)復(fù)雜運(yùn)轉(zhuǎn)部件,所以設(shè)備無(wú)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(lái)水。裝置體積小,使用壽命長(zhǎng),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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