冷卻循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造

何旭

摘要：通過對熱處理生產(chǎn)工藝需求用冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的工作原理和節(jié)能運行成本進行分析，找出不合理的設(shè)計安裝和能耗原因，采取節(jié)能技術(shù)措施重新進行冷卻循環(huán)水系統(tǒng)工藝布局和管道改造，改造后在保證循環(huán)水安全可靠運行的情況下取得了較為明顯的節(jié)能降耗效果。

關(guān)鍵詞：水泵；成本分析；改造；實效

1引言

公司熱表處理車間有5臺淬火爐，均由水池循環(huán)水進行冷卻， 循環(huán)系統(tǒng)由2臺潛水泵、5臺臥式水泵分別循環(huán)，除鹽浴爐、氮化爐外，均無備用泵。水池深5m，水深約3m，水面距地面水泵有2m的距離。由于系統(tǒng)設(shè)計安裝不合理，循環(huán)系統(tǒng)多，暗裝管道漏水不易排查，經(jīng)常出現(xiàn)抽空現(xiàn)象，或滲水燒毀潛水泵電機，循環(huán)不正常，影響生產(chǎn)。維修運行成本高，管理繁雜，決定對其改造。循環(huán)泵主要性能參數(shù)見表1《冷卻設(shè)備主要性能參數(shù)表》，

運行時，循環(huán)水泵分別提供循環(huán)對各淬火爐進行冷卻回入循環(huán)水池。冷卻循環(huán)流程見圖1《冷卻循環(huán)水布置圖》。

2方案確定與實施

2.1存在原因分析

熱處理爐的冷卻循環(huán)水系統(tǒng)單獨運行、單獨操作，互不影響。投產(chǎn)初期，生產(chǎn)任務(wù)不足，使用率不高，運行時間短，獨立冷卻循環(huán)系統(tǒng)利于管理和節(jié)能。后期生產(chǎn)任務(wù)逐漸飽滿，設(shè)備使用率高，運行時間長，故障頻發(fā)，冷卻系統(tǒng)已不能滿足生產(chǎn)和節(jié)能降耗要求。一旦維修放水，冷卻系統(tǒng)不能工作，又無備用泵，還嚴(yán)重影響生產(chǎn)進度；潛水泵長期運行在水里，機械密封處易磨損滲水燒壞電機，軸承損傷，故障率高，特別是22kw潛水泵的維修費用每次都在8000元以上，工作量大，基本2至3個月就要維修1次。臺數(shù)多，型號規(guī)格不統(tǒng)一，零部件互換性差，維修困難；功率大，運行費用高，每月運行費用5000余元。

2.2改造方案確定

根據(jù)生產(chǎn)需求，廢除多循環(huán)系統(tǒng)，改成單一冷卻循環(huán)系統(tǒng)。為減小投資成本、便于維護保養(yǎng)，決定廢除原地下管道，重新明管安裝。除鋁合金淬火爐外，各爐子與循環(huán)水池基本無高度差，相距不足20m，鋁合金淬火爐距離水池約40m，循環(huán)水高度差約20m，根據(jù)管道損失計算原則，選取鋁合金淬火爐循環(huán)水最不利管線進行管損設(shè)計核算，確定選用50m揚程，供水量為100m3/h，吸程為6米的臥式離心水泵2臺，重新布置管線安裝改造。工藝布置見圖2《冷卻水循環(huán)系統(tǒng)改造平面布置圖》。

2.3實施

在原鹽浴爐、氮化爐冷卻系統(tǒng)水泵基礎(chǔ)上重新澆做基礎(chǔ)，安裝水泵。供回水總管道采用1.6 Mpa、DN100的PVC水管。各設(shè)備進回水支管與供回水總管連接，并對管線設(shè)備設(shè)施加固減震處理。

3成本節(jié)能分析

改造后，冷卻水量基本不變，揚程降低，規(guī)格型號統(tǒng)一，設(shè)備數(shù)量少，每臺電機功率22kw，能滿足生產(chǎn)需求；維修費用、運行費用節(jié)約明顯。主要性能參數(shù)詳見表2《改造前后設(shè)備主要性能參數(shù)對照表》；

根據(jù)使用情況與數(shù)據(jù)參數(shù)可得：

3.1節(jié)電

循環(huán)水運行時間每天按10小時工作日、每月按22天計，每月耗電量為：

改造前：水泵運行總功率為38.5kw/h，每月耗電量為：38.5×22×8=6776kw.h

折算成電費為：0.75×6776=5082元/月。

改造后：水泵運行總功率為22kw/h，每月耗電量為：22×22×8=3872kw.h.

折算成耗電費用為：0.75×3872=2904元/月。

故每月節(jié)約電費：5082-2904=2178元/月。年節(jié)約電費2.6萬元。

3.2節(jié)水

改造前地下管漏水，維修潛水泵時水池放水，水池大小6m×6m×5m， 每月耗水1000余噸，改造后每年節(jié)約用水1.2萬噸，折算成水費4.8萬元。

3.3維修費

改造前，每次維修費用都在8000元以上，每年按4次維修計算，年發(fā)生維修費用3萬余元。改造后，定期對臥式離心泵的軸承，軸封進行維護保養(yǎng)，年發(fā)生費用千元以內(nèi)，每年可節(jié)約維修費用近3萬元。

可見改造后，每年可節(jié)約費用10萬余元。

4結(jié)論

改造后，經(jīng)1年運行，冷卻水量和循環(huán)水壓均滿足使用要求，未維修過，節(jié)約明顯，運行可靠，降低運行成本的同時，還利于管理、操作、維護保養(yǎng)。今后，將舉一反三對公司相應(yīng)設(shè)備設(shè)施的運行使用情況進行現(xiàn)場調(diào)研，對不符合節(jié)能生產(chǎn)要求的設(shè)備設(shè)施進行改造，優(yōu)化能耗，在滿足生產(chǎn)需求的同時，最大限度降低成本費用。

參考文獻：

[1]流體力學(xué)，王維新，1986，煤炭工業(yè)出版社.

[2]化工管路手冊，石油化學(xué)工業(yè)部化工設(shè)計院石油化工設(shè)計建設(shè)組組織編寫，1978，石油化學(xué)工業(yè)出版社出版.

[3]中國給水排水（半月刊），丁堂堂，2012， 《中國給水排水》雜化 志社.