通鋼小型電機(jī)冷卻工程節(jié)能設(shè)計(jì)

1、<p>　　通鋼小型電機(jī)冷卻工程節(jié)能設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要 ：設(shè)計(jì)風(fēng)冷方案，采用設(shè)計(jì)手段，使用戶可根據(jù)季節(jié)變化，實(shí)現(xiàn)室外吸風(fēng)與室內(nèi)吸風(fēng)的轉(zhuǎn)換，冬季不使用加熱蒸汽的情況下，成功解決了軋機(jī)電機(jī)結(jié)露問(wèn)題，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益顯著。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：軋機(jī)電機(jī)冷卻經(jīng)濟(jì)效益社會(huì)效益環(huán)境效益 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TE08 文獻(xiàn)

2、標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　1.概況 </b></p><p>　　通鋼小型連軋工藝有十七架軋機(jī),其中粗軋七架,中軋四架,精軋六架。 </p><p>　　軋機(jī)電機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中,產(chǎn)生大量的熱量需要通過(guò)空氣或水將熱量帶走,以保證軋機(jī)電機(jī)的正常工作。軋機(jī)電機(jī)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理將直接影響生產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)效益。 </p>

3、<p>　　2.軋機(jī)電機(jī)冷卻方案選擇 </p><p>　　一般情況下大型軋機(jī)電機(jī)的冷卻系統(tǒng)采用水冷系統(tǒng),這主要是大型軋機(jī)電機(jī)所需的冷卻風(fēng)量大,相應(yīng)的風(fēng)道截面也大,風(fēng)道在車(chē)間內(nèi)的布置較水管道的布置困難得多,而水冷系統(tǒng)的投資及運(yùn)行費(fèi)用與風(fēng)冷系統(tǒng)的投資及運(yùn)行費(fèi)用基本相當(dāng)。 </p><p>　　通鋼小型連軋工程屬于較大的改造工程,并利用通鋼650軋鋼車(chē)間廠房進(jìn)行改造,650軋鋼車(chē)間廠

4、房為不采暖的高大廠房,如采用水冷系統(tǒng),冬季軋線正常生產(chǎn)時(shí)鋼坯及加熱爐將散發(fā)大量的熱量,水冷系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)凍結(jié)問(wèn)題,而冬季的設(shè)備維修期,由于老廠房保溫不好及廠區(qū)蒸汽量的不足,既使有采暖,也很難保證水冷系統(tǒng)不凍結(jié),一旦水冷系統(tǒng)發(fā)生凍結(jié),不但影響生產(chǎn),而且引起的損失是巨大的,甚至引起生產(chǎn)工藝攤瘓,主體專業(yè)考查也證明了這一點(diǎn)。 </p><p>　　據(jù)此本次軋機(jī)電機(jī)冷卻設(shè)計(jì)采用風(fēng)冷系統(tǒng)。 </p><p

5、><b>　　3.基礎(chǔ)數(shù)據(jù) </b></p><p>　　軋機(jī)電機(jī)所需冷風(fēng)量由電機(jī)生產(chǎn)廠家哈爾濱電機(jī)廠提供，七架粗軋電機(jī)所需的總風(fēng)量89640 m3/h,四架中軋電機(jī)所需的總風(fēng)量53280m3/h,六架精軋電機(jī)所需的總風(fēng)量100440 m3/h。 </p><p>　　風(fēng)冷系統(tǒng)總風(fēng)量V=243360 m3/h。 </p><p>　　4.

6、 軋機(jī)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的劃分 </p><p>　　本設(shè)計(jì)按工藝設(shè)備的布置情況劃分為粗、中、精軋三個(gè)風(fēng)冷系統(tǒng),此種劃分即便于風(fēng)道在車(chē)間內(nèi)的布置,又便于各系統(tǒng)風(fēng)量的調(diào)節(jié),也有利于利用舊有建筑做為風(fēng)冷機(jī)房的改建。見(jiàn)圖一,主車(chē)間大的輔助房間設(shè)兩個(gè)風(fēng)冷機(jī)組,小的輔助房間設(shè)一個(gè)風(fēng)冷機(jī)組。 </p><p>　　較好地利用了舊有建筑物。 </p><p>　　圖一.風(fēng)冷系統(tǒng)平面圖

7、</p><p>　　5. 軋機(jī)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) </p><p>　　軋機(jī)電機(jī)風(fēng)冷有下列兩種方案可供選擇: </p><p>　　方案一：室外空氣→過(guò)濾器→加熱器→風(fēng)機(jī)→軋機(jī)電機(jī)→室內(nèi) </p><p>　　方案二：室內(nèi)空氣→過(guò)濾器→風(fēng)機(jī)→軋機(jī)電機(jī)→室內(nèi) </p><p><b>　　方案分析： <

8、/b></p><p>　　在通化地區(qū)如采用方案一，為了保證軋機(jī)電機(jī)軸承潤(rùn)滑油的良好潤(rùn)滑狀態(tài),進(jìn)入軋機(jī)電機(jī)的冷卻空氣溫度要求，最低不應(yīng)低于0℃,最高不應(yīng)超過(guò)40℃,因此，冬季需對(duì)吸入的室外空氣進(jìn)行加熱,加熱吸入的室外空氣熱媒采用通鋼廠區(qū)生產(chǎn)蒸汽管網(wǎng)的蒸汽，經(jīng)計(jì)算所需蒸汽量2.4t/h(詳見(jiàn)節(jié)能分析),就通鋼冬季生產(chǎn)蒸汽較為緊張的情況下,采用方案一是不合適的,但此方案在夏季運(yùn)行時(shí)，吸入的是室外空氣，雖經(jīng)軋機(jī)電

9、機(jī)吸熱后排入車(chē)間，由于空氣溫升較?。厣?℃左右），風(fēng)冷系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)軋機(jī)主車(chē)間室內(nèi)溫度影響較小。 </p><p>　　如采用方案二,冷空氣經(jīng)軋機(jī)電機(jī)排出后，溫度升高，置換出的熱量折合蒸汽0.2t/h(詳見(jiàn)節(jié)能分析),因而此熱空氣冬季可兼作采暖用,但夏季會(huì)造成車(chē)間內(nèi)過(guò)熱。 </p><p>　　通過(guò)上述分析，兩種風(fēng)冷方案均有優(yōu)缺點(diǎn),選用任一方案對(duì)全年來(lái)說(shuō)都有不足之處。 </p>

10、<p>　　通鋼現(xiàn)有正在運(yùn)行的高速線材軋機(jī)電機(jī)風(fēng)冷采用的是方案一,在運(yùn)行過(guò)程中由于冬季廠區(qū)蒸汽量不足,風(fēng)冷系統(tǒng)吸入的室外空氣經(jīng)加熱器后溫升不夠,至使軋機(jī)電機(jī)表面結(jié)露，影響生產(chǎn)。現(xiàn)場(chǎng)解決的辦法是,冬季打開(kāi)風(fēng)機(jī)房密閉小室的門(mén),冷卻風(fēng)機(jī)直接抽吸室內(nèi)空氣送到軋機(jī)電機(jī)。電機(jī)表面結(jié)露問(wèn)題雖然得到了解決，但由于吸入的室內(nèi)空氣沒(méi)有通過(guò)過(guò)濾器凈化處理,直接進(jìn)入了軋機(jī)電機(jī),增加了軋機(jī)電機(jī)維修頻率，同時(shí)縮短了軋機(jī)電機(jī)使用壽命。 </p>

11、;<p>　　本設(shè)計(jì)吸取通鋼高速線材軋機(jī)電機(jī)風(fēng)冷系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，融上述兩種風(fēng)冷方案于一體,使風(fēng)冷系統(tǒng)可根據(jù)季節(jié)變化,實(shí)現(xiàn)室外吸風(fēng)與室內(nèi)吸風(fēng)的轉(zhuǎn)換,即系統(tǒng)在夏季處于方案一狀態(tài)下運(yùn)行,冬季處于方案二狀態(tài)下運(yùn)行。具體方式見(jiàn)圖二和圖三。 </p><p>　　圖二.中、精軋系統(tǒng)剖面圖 </p><p>　　注:1.外窗 2.百葉窗 3.進(jìn)風(fēng)口 4.過(guò)濾器 5.加熱器6.風(fēng)機(jī) 7.百葉窗

12、</p><p>　　中、精軋系統(tǒng)運(yùn)行方式: </p><p>　　夏季:打開(kāi)外窗1,進(jìn)風(fēng)口3的進(jìn)風(fēng)門(mén)關(guān)閉。 </p><p>　　室外空氣→百葉窗2→過(guò)濾器4→加熱器5(不啟動(dòng)) →風(fēng)機(jī)6→軋機(jī)電機(jī)→室內(nèi)。 </p><p>　　冬季:關(guān)上外窗1, 進(jìn)風(fēng)口3的進(jìn)風(fēng)門(mén)打開(kāi)。 </p><p>　　室內(nèi)空氣→百葉窗7→進(jìn)

13、風(fēng)口3→過(guò)濾器4→加熱器5(需增加室內(nèi)操作人員舒適度的情況下啟動(dòng)) →風(fēng)機(jī)6→軋機(jī)電機(jī)→室內(nèi) </p><p>　　圖三.粗軋系統(tǒng)剖面圖 </p><p>　　注:1.外窗 2.百葉窗 3.進(jìn)風(fēng)口對(duì)開(kāi)門(mén) 4.過(guò)濾器 5.加熱器 6.風(fēng)機(jī) 7.室內(nèi)吸風(fēng)口 </p><p>　　粗軋系統(tǒng)運(yùn)行方式: </p><p>　　粗軋系統(tǒng)所處的房間由于標(biāo)高

14、較低,故采用吸風(fēng)管道從主車(chē)間室內(nèi)吸風(fēng),并通過(guò)在吸風(fēng)道內(nèi)所設(shè)的對(duì)開(kāi)門(mén),實(shí)現(xiàn)對(duì)季節(jié)的轉(zhuǎn)換。 </p><p><b>　　6.節(jié)能分析 </b></p><p>　　軋機(jī)電機(jī)風(fēng)冷實(shí)現(xiàn)季節(jié)轉(zhuǎn)換后，節(jié)約冬季加熱吸入的室外空氣所需的熱量: </p><p>　　Q=VCr(t1-t2) </p><p>　　V:風(fēng)冷系統(tǒng)總風(fēng)量24

15、3360 m3/h </p><p>　　C:空氣的比熱1.005kJ/Kg.k </p><p>　　r:空氣的容重1.29Kg/m3 </p><p>　　t1-保證電機(jī)不結(jié)露的溫度5℃ </p><p>　　t2-室外通風(fēng)計(jì)算溫度-17℃ </p><p>　　Q=243360X1.005X1.29X(5+17)

16、=6940000KJ/h </p><p>　　該熱量折合通鋼廠區(qū)蒸汽壓力為0.8MPa，溫度250℃的蒸汽約2.4t/h。 </p><p>　　按通化地區(qū)采暖天數(shù)167天計(jì)算,一個(gè)采暖季消耗蒸汽9619t,按目前通鋼蒸汽成本價(jià)格120元/t計(jì)算,年可節(jié)約115萬(wàn)元人民幣,經(jīng)濟(jì)效益明顯。 </p><p>　　另外，根據(jù)哈爾濱電機(jī)廠提供資料，通入軋機(jī)電機(jī)的空氣可溫

17、升2℃左右,故該風(fēng)冷系統(tǒng)與水冷系統(tǒng)比較,風(fēng)冷系統(tǒng)冬季可補(bǔ)充到軋機(jī)車(chē)間的熱量為: </p><p>　　Q=243360X1.005X1.29X2=640000KJ/h </p><p>　　該熱量提高了冬季生產(chǎn)車(chē)間的室內(nèi)溫度，改善了工人冬季的操作環(huán)境。 </p><p>　　7.社會(huì)效益和環(huán)境效益 </p><p>　　通鋼小型電機(jī)風(fēng)冷工程目

18、前已運(yùn)行多年,運(yùn)行狀況良好。 </p><p>　　實(shí)踐證明，本設(shè)計(jì)方案，不但改善了軋鋼車(chē)間工人冬季的操作環(huán)境，而且緩解了通鋼冬季蒸汽供應(yīng)緊張的狀況，收到了很好的社會(huì)效益。由于本方案年減少了9619t蒸汽的使用，有效減少了生產(chǎn)蒸汽所產(chǎn)生的廢氣、二氧化硫 、粉塵污染，改善城市環(huán)境，還城市蘭天，同時(shí)噪聲減少，還城市寧?kù)o，保護(hù)市民的身體健康，收到了較好的環(huán)境效益。預(yù)計(jì)每年可減少污染物排放量如下： </p>

19、<p><b>　　二氧化硫：26t </b></p><p><b>　　煙塵：6t </b></p><p><b>　　8.結(jié)論 </b></p><p>　　通鋼小型電機(jī)風(fēng)冷系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,在采暖地區(qū),軋機(jī)電機(jī)冷卻方式采用風(fēng)冷,并設(shè)季節(jié)轉(zhuǎn)換設(shè)施,是比較節(jié)能的設(shè)計(jì)方案。該項(xiàng)目收到了