YWRH系列污水換熱器在印染廢水中的應(yīng)用（高密藍(lán)天）

近幾年來，隨著我國煤炭價(jià)格的不斷上漲，印染企業(yè)的蒸汽成本價(jià)格已達(dá)到200元/t以上，企業(yè)生產(chǎn)成本逐漸增加。生產(chǎn)成本是企業(yè)產(chǎn)品市場競爭力的一個(gè)重要因素，如何降低企業(yè)生產(chǎn)成本，有效利用資源已成為企業(yè)必須面對的問題。而且當(dāng)水溫過高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致污水處理站生化處理系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，直接影響污水達(dá)標(biāo)排放。因此必須考慮對高溫廢水進(jìn)行降溫處理，然后，再使降溫后的廢水進(jìn)入生化處理系統(tǒng)，以便達(dá)到生化處理的水溫要求，保證整個(gè)處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí)廢水中的熱能又是一種可再利用的資源。印染污水通常排水溫度在30℃～95℃之間，因此將其熱能回收利用具有很高的商業(yè)價(jià)值。但由于印染污水的特殊性，使普通換熱設(shè)備無法達(dá)到理想的換熱效果。針對這些問題，我公司組織科研人員經(jīng)過多年攻關(guān)，研發(fā)了針對印染污水的YWRH系列污水換熱器等多項(xiàng)具有自主研發(fā)知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。我公司研發(fā)的污水換熱器，可以有效地把排放污水中的熱能zui大限度的置換到生產(chǎn)用水中，用以提高生產(chǎn)用水的溫度。由此帶來三個(gè)方面的效益，一是節(jié)省了蒸汽，可節(jié)汽15%-50%；二是由于生產(chǎn)用水溫度的提高，減少了生產(chǎn)用水升溫時(shí)間，提高生產(chǎn)效率5%以上并對水洗質(zhì)量有一定的改善；三是減少了約5%－10%的生產(chǎn)用水量。此項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保雙目標(biāo)。

2 YWRH系列污水換熱器的研發(fā)與特點(diǎn)

2.1 目前國內(nèi)污水熱交換器的現(xiàn)狀及存在的問題

目前，國內(nèi)用于紡織印染行業(yè)污水余熱回收裝置有板式、管式、圓盤式等幾種。

1、板式換熱器：在普通板式換熱器基礎(chǔ)上加入過濾與反沖洗裝置，由于各板片間間距很小，介質(zhì)流速高，所以該設(shè)備換熱效率高，但抗堵塞性差，并且壓力損失大，所以需要配備高揚(yáng)程水泵，能耗較高。并且隨著附著物的增多，換熱效率逐漸降低，因換熱器前都加有預(yù)過濾裝置，并且過濾要求較高，預(yù)過濾裝置需要經(jīng)常清洗。如果過濾不好，有雜質(zhì)進(jìn)入換熱器內(nèi)部時(shí)易產(chǎn)生堵塞，清理該換熱器費(fèi)用較高。

2、管式換熱器：分為常壓管板式換熱器和壓力管板式換熱器兩種。國內(nèi)的常壓管板式換熱器，因無清污、排污裝置，所以需經(jīng)常性人工清洗，否則無法保證較高的換熱效率。南韓生產(chǎn)的一種壓力管板式換熱器，通過提高流速來降低污染物的附著，也存在著兩個(gè)問題：一是增加了水泵揚(yáng)程（即動(dòng)力消耗大）；二是內(nèi)部無換熱面清洗裝置，僅靠水流流速不能*保證換熱界面的清潔，因此換熱效率也無法保證。

3、圓盤式換熱器：這一類型的換熱器依靠換熱元件的旋轉(zhuǎn)防止污染物的附著，但因轉(zhuǎn)速不能太快，還是會(huì)造成污染物的附著，并且存在旋轉(zhuǎn)部件的損壞組修問題。

通過生產(chǎn)中的使用，這些換熱器普遍存在以下幾個(gè)問題：1）換熱器界面的清潔問題；2）設(shè)備的堵塞問題；3）動(dòng)力消耗問題；4）過濾質(zhì)量問題；5）維修管理問題。

2.2 YWRH系列污水換熱器的研發(fā)

針對國內(nèi)外污水換熱器設(shè)備存在的問題，以及用戶對該產(chǎn)品的實(shí)際要求，我公司組織印染、換熱方面的專家，并根據(jù)不同用戶的生產(chǎn)及水質(zhì)情況設(shè)計(jì)出了用于退煮漂、水洗、絲光、堿退蠟等連續(xù)排放無動(dòng)力的單體換熱器和適合于間歇排放的組合式回收機(jī)組。

根據(jù)熱傳導(dǎo)規(guī)律1mm水垢熱阻，相當(dāng)于40mm厚的鋼鐵熱阻，1mm絕緣污染物熱阻，相當(dāng)于400mm厚的鋼鐵熱阻。因此，換熱器界面的清潔是保證換熱器熱傳導(dǎo)效率的基本保證。

我公司在研發(fā)過程中，把界面清潔當(dāng)成*大問題進(jìn)行解決，隨后又解決了設(shè)備堵塞問題、換熱器結(jié)垢問題，以及提升水所用電耗和清洗電耗問題。主要采取了以下措施：

1、在換熱管表面加入可360度清洗的設(shè)備，保證界面的清潔。

2、污水進(jìn)水和清水進(jìn)水端加入變頻除垢裝置防止界面結(jié)垢。

3、換熱器前端加無動(dòng)力自動(dòng)過濾裝置，換熱器內(nèi)部設(shè)有自動(dòng)曝氣與排污裝置，避免了設(shè)備的堵塞。

4、全部采用氣動(dòng)自控裝置，減少了運(yùn)行電耗。

5、單體設(shè)備采用自流方式，組合設(shè)備采用變頻低壓提水方式，降低了提水電耗。

6、換熱器內(nèi)部*的換熱通道，使換熱效率達(dá)到85%以上。

7、設(shè)備與機(jī)組全部采用PLC編程器，組態(tài)控制系統(tǒng)和電腦顯示與數(shù)字傳輸轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，使整個(gè)換熱過程在無人值守的情況下，實(shí)現(xiàn)安全、動(dòng)轉(zhuǎn)。

8、換熱器全部采用Φ304（或者Φ316）不銹鋼制作，換熱芯管經(jīng)過特殊技術(shù)處理，使用壽命及傳熱效率高于普通材料10%以上。

通過采取這些措施，我公司的換熱器在各種類型的印染廢水和毛紡廢水中都取得理想的應(yīng)用效果，尤其在蠟染廢水中使用效果更為突出。真正達(dá)到了自動(dòng)、、實(shí)用、低耗的效果。

2.3 YWRH系列污水換熱器的特點(diǎn)

目前常用的污水換熱器在使用一段時(shí)間后，由于污水中的雜質(zhì)太多，雜質(zhì)在換熱器內(nèi)部附著，造成換熱器換熱效率降低。我公司研發(fā)的YWRH系列污水換熱器具有自動(dòng)清洗功能，根據(jù)水質(zhì)可以設(shè)定每天的清洗次數(shù)，可以保持換熱器管束的清潔，使換熱器的換熱效率保持在*狀態(tài)運(yùn)行。為了解決內(nèi)部清理問題，降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度，全部實(shí)現(xiàn)操作的自動(dòng)化，我公司專門成立了科研小組，并于中國海洋大學(xué)工程學(xué)院合作，通過多次試驗(yàn)，在保證換熱效果的基礎(chǔ)上，合理調(diào)整熱交換器結(jié)構(gòu)，研發(fā)出了試用的YWRH系列污水換熱器，并獲得國家。相對于市場上其他的產(chǎn)品相比，YWRH系列換熱器主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、換熱效率高、使用壽命長：設(shè)備材質(zhì)選用耐腐蝕不銹鋼材料，經(jīng)過特殊工藝加工制作，內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理，換熱效率在80%以上，使用壽命也是其他類型換熱器的數(shù)倍。

2、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)*：YWRH系列換熱器將雙逆向換熱和殼程分級隔熱有效的結(jié)合到一起，使高溫污水與被加熱水進(jìn)行充分的熱交換，以保證zui高的出水溫度。

3、具有自過濾、清洗、清掃功能：我們在設(shè)備內(nèi)部安裝了自過濾裝置、自動(dòng)清洗裝置和自動(dòng)排污裝置可保持設(shè)備的清潔、運(yùn)行。普通換熱器隨著使用時(shí)間的延長換熱效率逐漸降低，原因就是換熱管（板）上粘附物的附著造成的。因此我們在系統(tǒng)內(nèi)部安裝有自動(dòng)清掃裝置，自動(dòng)曝氣裝置和自動(dòng)排污裝置以清潔箱內(nèi)污物。在進(jìn)水端加入自過濾裝置以阻止異物的進(jìn)入，由于這些措施的加入使換熱器的效率始終保持在*狀態(tài)。

4、具有自動(dòng)除垢功能：由于部分企業(yè)生產(chǎn)用水水的硬度較大，普通換熱器工作一段時(shí)間后內(nèi)部會(huì)結(jié)垢，嚴(yán)重影響換熱效果和使用壽命，而我公司在換熱系統(tǒng)前端設(shè)有專門的除垢裝置，有效解決了換熱器內(nèi)部結(jié)垢問題，使換熱器的效率始終保持在*狀態(tài)，設(shè)備使用壽命也大大延長。

5、控制*穩(wěn)定：系統(tǒng)采取全自動(dòng)智能控制，各種參數(shù)可根據(jù)用戶的實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，電腦中文顯示，積累熱量顯示系統(tǒng)使節(jié)能效果*，同時(shí)系統(tǒng)還具有自我保護(hù)和報(bào)警功能。

6、無動(dòng)力運(yùn)行，降低了操作管理的難度，節(jié)省了電費(fèi)：對于進(jìn)行集中換熱的組合式換熱系統(tǒng)來說，我們除集水池一次自動(dòng)提升外其它無需動(dòng)力消耗。以2000t/d換熱系統(tǒng)為例，與其它動(dòng)力型換熱器相比每年節(jié)省電費(fèi)、人工費(fèi)幾十萬元。

7、維修費(fèi)用低：在換熱過程中盡量減少機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部件，因此設(shè)備幾乎無維修費(fèi)用發(fā)生。這一項(xiàng)不僅有利于設(shè)備的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，而且為企業(yè)節(jié)省一大筆維修費(fèi)用。

8、技術(shù)成熟：YWRH系列換熱器已獲得國家，并且成功應(yīng)用到多家企業(yè)內(nèi)，至今運(yùn)行穩(wěn)定，效果良好。

2.4 經(jīng)濟(jì)效益分析

我公司研制的YWRH系列污水換熱器，適應(yīng)于各種印染行業(yè)廢水，如針織、梭織、蠟染、毛紡等，尤其在蠟染行業(yè)的使用成功，標(biāo)志著該產(chǎn)品在過濾性能、抗堵塞、抗結(jié)垢方面具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。到目前為止，我公司產(chǎn)品已在山東、浙江、江蘇、上海等地得到推廣應(yīng)用，國內(nèi)企業(yè)有山東孚日家紡、浙江寶紡棉麻印染有限公司、山東鳳凰紡織集團(tuán)、山東如意集團(tuán)、江蘇大誠紡織印染公司等數(shù)十家企業(yè)目前正在，運(yùn)行設(shè)備的日換熱水量達(dá)到10萬噸，節(jié)約蒸汽3000余噸，平均節(jié)汽率20%以上，每天為用戶帶來60萬元的經(jīng)濟(jì)效益，年經(jīng)濟(jì)效益1.9億元，我們與企業(yè)一起在為社會(huì)節(jié)能減排保護(hù)環(huán)境做出著各自的貢獻(xiàn)。我公司研制的污水換熱器分為單體換熱器和組合式換熱器兩種：

1、單體換熱器的應(yīng)用及節(jié)能效果分析

1）應(yīng)用范圍

主要應(yīng)用于：退煮機(jī)、氧漂機(jī)、絲光機(jī)、堿退蠟機(jī)、水洗機(jī)等連續(xù)排水，排水溫度在70℃以上，且水量相對較小的設(shè)備。單體式換熱器凈水及污水均不需提升，直接與設(shè)備口對接即可。

2）節(jié)能效果實(shí)例分析

以浙江寶紡棉麻印染有限公司為例，該廠共計(jì)安裝單體式換熱器16臺，每臺單體式換熱器設(shè)計(jì)規(guī)模為200m3/d，安裝于退煮機(jī)的單體式換熱器將凈水溫度由原來的20℃提升至70℃左右，污水由原來的85℃降低到32℃左右；安裝于水洗機(jī)、堿退蠟機(jī)的單體式換熱器也將凈水溫度20℃提升至50℃左右，加權(quán)計(jì)算后每天可將3200m3，由20℃提升至58℃左右，以此計(jì)算，合每天節(jié)約蒸汽160噸。按每天節(jié)省蒸汽160噸，每噸蒸汽200元，年生產(chǎn)330天，年節(jié)約蒸汽費(fèi)用達(dá)1056萬元！

2、組合式換熱機(jī)組的應(yīng)用及節(jié)能效果分析

1）應(yīng)用范圍

主要應(yīng)用于溫度在40℃以上，水量較大的印染綜合廢水換熱。一般需設(shè)污水集水池、加溫后凈水儲(chǔ)池（或儲(chǔ)罐）。

2）節(jié)能效果實(shí)例分析

現(xiàn)以孚日集團(tuán)股份有限公司二分廠廠為例，做分析。該廠設(shè)計(jì)規(guī)模為6000m3/d，換熱機(jī)組安裝前全公司每天蒸汽用量為450噸左右，安裝換熱機(jī)組后每天蒸汽用量降至300噸左右。每噸布的蒸汽消耗量由原來的13～14噸，降至9～10噸，節(jié)約蒸汽能耗30%！按每天節(jié)省蒸汽150噸，每噸蒸汽200元，年生產(chǎn)330天計(jì)算，年節(jié)約蒸汽費(fèi)用達(dá)990萬元，節(jié)能*！

3 結(jié)束語

我公司每年在設(shè)備改進(jìn)、技術(shù)研發(fā)等方面投入大量研究人員和資金， YWRH系列污水換熱器的推廣使用，順應(yīng)了國家倡導(dǎo)的節(jié)能減排形勢，為眾多印染企業(yè)更好地實(shí)施節(jié)能減排開辟出了一條新的途徑。使印染企業(yè)減少了能耗，優(yōu)化資源配置，降低了生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的競爭力，收到了很好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益，受到了廣大客戶的一致認(rèn)可。總之，印染企業(yè)應(yīng)朝著高利用、低排放、循環(huán)利用的方向發(fā)展，這樣不僅能夠?qū)χ車匀画h(huán)境的影響降到zui低，而且對企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義！