热泵再利用助凹印生产节能减排

时间:2016-12-07 14:03:12来源:科印网作者:林建东

  2014年至今,许多凹印企业为凹印设备安装了热泵,在使用过程中收到了良好的节能效果。由于当前国家对VOCs排放的强力管制,凹印企业又需要引入新技术来实现VOCs减排,通过多年探索,高温热解VOCs技术可作为主流技术方向。但事实上,不管采取哪种热解技术,所伴随的都是大量烟气余热的产生,这部分烟气余热大大超过了凹印行业所需的烘干热能。所以,对于企业用热来说,只要想办法将烟气余热转换成适用于烘干或其他使用即可。这样一来,热泵就变得多余,因为不管热泵的制热能效比有多高,运行起来都需要耗电,关键是无法解决VOCs减排的问题。凹印企业既然已经投资热泵,如果将其全部作废,实在太过可惜。根据凹印企业的用热情况,其实仍然可以让热泵继续发挥作用,最起码将其部分价值利用起来,让投资损失降低到最低。

  由于目前应用于凹印行业的有机废气热解技术尚处于探索阶段,现阶段最符合凹印企业利益的做法是实现进一步的节能减排,并为未来VOCs的彻底治理做好准备。这里提到的“减排”,是指减少VOCs的末端排放量,以减少凹印企业的VOCs排污处罚额度。如果有些凹印企业在未来一段时间内还没有计划安装VOCs治理设备,但又希望降低废气排放量并实现节能,可以尝试对原来已经投资的热泵进行改造,再配合新的节能减排设备,重新发挥热泵的价值。

  主要有三个方向,一是给凹印机ESO系统或LEL系统的新风加热;二是熟化室改造;三是改为暖风机用于冬季取暖。

  与凹印机节能减排系统的配合使用以一台安装了热泵的8色凹印机为例,工况为:原总排风量为26000m³/h,包括通过热泵新风口进入的新风20000m³/h和通过烘箱负压进入的新风6000m³/h,热泵压缩机功率为50kW。

  1.与凹印机LEL系统的配合使用

  在凹印机上安装LEL系统,对热泵进行再改造后,总排风量下降至8000m³/h,包括通过有组织进入的新风2000m³/h,通过烘箱负压无组织进入的新风6000m³/h。加热新风从原来的20000m³/h下降至2000m³/h,相当于通过有组织进入的新风加热量减少了90%。原来采用8台热泵,如今只需要1台再加上适量电辅加热就可以满足新风预热和精确调温的需求。热泵的任务就是将总新风预热到接近工艺的温度,待新风进入烘箱内循环后,余下部分温差采用LEL系统的电热管进行最后的精确调整。

  2.与凹印机ESO系统的配合使用

  在凹印机上安装ESO系统,对热泵进行再改造后,由于烘箱内的气压平衡可以控制在临界状态,总排风量甚至可以下降至5000m³/h,包括通过有组织进入的新风2000m³/h,通过烘箱负压无组织进入的新风3000m³/h。加热新风从原来的20000m³/h下降至2000m³/h,原理和取得的效果和热泵与凹印机LEL系统配合使用的情况相同。

  3.能耗对比

  对热泵改造后,通过公式计算可对比LEL系统和ESO系统采用全部电加热与热泵配合电加热之间的能耗,热泵的平均制热能效比按3.5计算。

  (1)热泵配合LEL系统前后加热能耗计算

  LEL系统有组织新风电加热的功率为:(2000/20000)m³/h×50kW×3.5=17.50kW

  LEL系统有组织新风热泵加热的功率为:(2000/20000)m³/h×50kW=5.00kW

  LEL系统无组织新风电加热的功率为:(6000/20000)m³/h×50kW×3.5=52.50kW

  (2)热泵配合ESO系统前后加热能耗计算

  ESO系统有组织新风电加热的功率为:(2000/20000)m³/h×50kW×3.5=17.50kW

  ESO系统有组织新风热泵加热的功率为:(2000/20000)m³/h×50kW=5.00kW

  ESO系统无组织新风电加热的功率为:(3000/20000)m³/h×50kW×3.5=26.25kW


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