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蒸发空冷器在钢铁厂应用的节能效益分析


发布时间:

2015-09-11

蒸发式冷却冷凝过程涉及多相流,并伴随着传热、传质,其传热机理极为复杂,因此一直是国内外的研究热点。

  1 概述

  蒸发式冷却冷凝过程涉及多相流,并伴随着传热、传质,其传热机理极为复杂,因此一直是国内外的研究热点。目前国内可见到的蒸发式冷却冷凝设备,绝大多数采用光管换热器且风机为顶面设置,喷淋水至上而下,而空气流从下而上,气流携带较多水份而导致喷淋水的额外吹损。且风机顶面设置决定了蒸发式冷却设备只能单层布置,因此使设备将占用较多的面积。

  2 蒸发空冷在钢铁厂的运用

  冶金行业较典型的是炼铁厂高炉炉壁循环水的冷却,在国外大部分都采用蒸发空冷,台湾的中国钢铁公司炼铁厂高炉冷却水系统采用了蒸发空冷。因国外蒸发空冷器价格太高,国内钢铁行业考虑投资成本,故至今未得到推广。兰石所开发的蒸发空冷因其生产规模有限在石化行业已处于供不应求状态,也因此未辐射到冶金行业。为了满足市场需求,兰石所在厦门建立一个制造基地-兰州石油机械研究所厦门铭光机械制造有限公司,这样就能进一步为冶金行业提供具有国际先进水平的蒸发空冷器,业绩已有:鞍钢新1#3200 m3 高炉软水密闭循环冷却水系统、青岛钢铁公司650 m3 高炉软水密闭循环冷却水系统、唐钢二铁厂2# 炉大修工程、柳钢炼铁厂6# 高炉工程、柳钢转炉炼钢厂方坯结晶器软水密闭循环冷却水系统、湘钢炼铁厂1800m3 高炉软水密闭循环冷却水系统。 3 BLT 蒸发空冷的原理和结构

  3.1 BLT 蒸发空冷的原理 BLT蒸发空冷器使用铝合金板翅式换热器,是一种将水冷与空冷,传热与传质过程融为一体且兼有两者之长的高效节能的冷却设备。 3.2BLT 蒸发空冷的结构 BLT 蒸发空冷器其外形图如图1 所示。

  4 BLT 蒸发空冷的优点

  (1)BLT蒸发空冷器使用的铝合金板翅式换热器,它具有结构紧凑,换热效率高,单位面积换热量大,整体设备减小,且风机侧放,可以叠层安装,减小占地面积等优点;

  ⑵进风口置于前表面的上方,排风机置于后表面的下方,喷淋水和空气流同向均为至上而下,因而气流携带水份大幅度下降; ⑶BLT蒸发式冷却设备可以重叠组合布置,可以大幅度减少占地面积;

  ⑷对于重叠布置的蒸发式冷却设备,排风口设置了风筒,以避免相互吸入湿热空气而影响冷却效果;

  ⑸重叠组合布置的N 台蒸发式冷却冷凝设备,其中的每一台均为一个完整的蒸发空冷器,搭积木的组合方式可以满足不同的冷却或冷凝容量;

  ⑹采用集中冷却负荷调节系统,调节方式根据负荷和气象条件灵活决定,以达到冷却或冷凝效果最好、设备能耗最低为原则。

  (7)蒸发空冷技术在钢铁厂高炉纯水(软水)密闭循环冷却系统上广泛应用,而BLT 蒸发空冷在其连铸结晶器上有着进一步的应用。 5BLT 蒸发代替在连铸结晶器原冷却系统的节能效益分析 马钢一能源连铸结晶器原采用的是软水密闭系统加板式换热器加开式冷却塔如图2,现用JL/EC蒸发空冷器如图3 代替:

  注: 设计参数是软水量2100 m3/h ,进口温度45℃,出口温度35 ℃。 蒸发空冷运行参数说明蒸发空冷的风机台数,功率及补水量都是在最苛刻的条件的设计参数,运行中根据气象条件变化,可关停不同数量的风机,以及改变补水量的方式调节BLT 的冷却能力。


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