空壓機(jī)熱風(fēng)余熱的合理收集利用

賈連磊，陳青玲

（山東省聊城市聊城新濼機(jī)械有限公司，山東聊城 252000）

0 引言

鑄造工廠的鑄件噴防銹底漆后需要風(fēng)干處理，傳統(tǒng)的自然風(fēng)干夏季需要2h，冬季需要4h，受到季節(jié)性因素的制約，而且風(fēng)干周期較長(zhǎng)。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，目前的鑄造工廠都建設(shè)有烘干室，這種烘干室主要采用燃?xì)饧訜岷娓桑瑴囟仍?0～75℃，鑄件在放置進(jìn)去30min 就可以完成烘干處理，操作方便，生產(chǎn)效率高。但是，烘干室每小時(shí)天然氣耗氣量為60m3左右，每方按3 元左右，每小時(shí)的成本為200 元左右，每天的成本大約為5000 元。然而，在具有一定規(guī)模的鑄造工廠中需要配備很多空壓機(jī)，這些空壓機(jī)主要為鑄造生產(chǎn)提供氣源，在輸出壓縮空氣的同時(shí)也產(chǎn)生了帶有較高溫度的熱廢氣排出，如果將空壓機(jī)產(chǎn)生的熱廢氣回收進(jìn)入烘干室，利用這種熱風(fēng)余熱對(duì)鑄件進(jìn)行烘干處理，既減少了空氣污染，改善了鑄造車(chē)間的生產(chǎn)環(huán)境，又節(jié)省了大量的燃?xì)赓M(fèi)用，大幅度降低了生產(chǎn)成本。

1 技術(shù)方案

本改造的目的是提供一種利用空壓機(jī)熱風(fēng)余熱的烘干裝置，充分利用空壓機(jī)排出的熱廢氣散發(fā)出的余熱對(duì)鑄件進(jìn)行烘干處理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，減少了空氣污染，改善了鑄造車(chē)間的生產(chǎn)環(huán)境，節(jié)約了大量的燃?xì)赓M(fèi)用，降低了生產(chǎn)成本。

為達(dá)到上述技術(shù)目的，設(shè)計(jì)一種利用空壓機(jī)熱風(fēng)余熱的烘干裝置，包括多臺(tái)空壓機(jī)、風(fēng)機(jī)房和烘干室，每臺(tái)空壓機(jī)的余熱出風(fēng)口連接有余熱風(fēng)管，每個(gè)余熱風(fēng)管上均設(shè)有第一蝶閥，每個(gè)余熱風(fēng)管分別與管道Ⅰ相連接，管道Ⅰ的兩端設(shè)置有第二蝶閥，管道Ⅰ與管道Ⅱ的一端相連接，管道Ⅱ與管道Ⅰ的連接處設(shè)有第三蝶閥，管道Ⅱ的另一端與所述風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置的電動(dòng)風(fēng)機(jī)相連接，風(fēng)機(jī)房設(shè)置烘干室的頂部。

多臺(tái)空壓機(jī)開(kāi)啟數(shù)量至少為四臺(tái)，每臺(tái)空壓機(jī)的散熱量為1600～2000kcal/min。第一蝶閥、第二蝶閥、第三蝶閥為電動(dòng)窗式百葉調(diào)節(jié)閥。烘干室的頂部開(kāi)設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，電動(dòng)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口相連接。

圖1 原理圖

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，將空壓機(jī)散發(fā)出的余熱廢氣進(jìn)行收集，輸送進(jìn)入烘干室，取代了燃?xì)鈱?duì)鑄件的烘干處理，并且在輸送管道中設(shè)置了多個(gè)蝶閥，可以根據(jù)烘干室溫度的高低隨意控制蝶閥的開(kāi)啟或關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)熱氣的輸送量。本方案充分發(fā)揮了廢氣再利用的環(huán)保作用，減少了空氣污染，改善了鑄造車(chē)間的生產(chǎn)環(huán)境，節(jié)約了大量的燃?xì)赓M(fèi)用，降低了生產(chǎn)成本。

2 具體實(shí)施方式

為使本方案的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與作用更加清楚及易于了解，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明。

參照?qǐng)D2 所示，提供的一種利用空壓機(jī)熱風(fēng)余熱的烘干裝置，包括多臺(tái)空壓機(jī)、風(fēng)機(jī)房和烘干室，每臺(tái)空壓機(jī)的余熱出風(fēng)口連接有余熱風(fēng)管，每個(gè)余熱風(fēng)管上均設(shè)有第一蝶閥，每個(gè)余熱風(fēng)管分別與管道Ⅰ相連接，管道Ⅰ的兩端設(shè)置有第二蝶閥，管道Ⅰ與管道Ⅱ的一端相連接，管道Ⅱ與管道Ⅰ的連接處設(shè)有第三蝶閥，管道Ⅱ的另一端與所述風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置的電動(dòng)風(fēng)機(jī)相連接，風(fēng)機(jī)房設(shè)置烘干室的頂部。

圖2 結(jié)構(gòu)示意圖

基于上述實(shí)施方式，多臺(tái)空壓機(jī)的數(shù)量至少為四臺(tái)，每臺(tái)空壓機(jī)的散熱量為1600～2000kcal/min。正常情況下烘干室的溫度需保持在70～75℃，需要供熱量為6500～7500kcal/min，因而空壓機(jī)的數(shù)量至少設(shè)置為四臺(tái)完全可以滿(mǎn)足烘干溫度的工藝要求。

第一蝶閥、第二蝶閥、第三蝶閥為電動(dòng)窗式百葉調(diào)節(jié)閥。其中第一蝶閥的電機(jī)電源線與相對(duì)應(yīng)空壓機(jī)的電源開(kāi)關(guān)相連接，從而實(shí)現(xiàn)與空壓機(jī)同步運(yùn)行，即空壓機(jī)啟動(dòng)時(shí)第一蝶閥打開(kāi)，空壓機(jī)停止時(shí)第一蝶閥關(guān)閉。第二蝶閥、第三蝶閥為手動(dòng)控制，當(dāng)烘干室需要熱量進(jìn)行烘干作業(yè)時(shí)，第二蝶閥關(guān)閉，第三蝶閥打開(kāi)，從而使空壓機(jī)散發(fā)的熱量持續(xù)向烘干室輸送；當(dāng)烘干室不需要烘干作業(yè)時(shí)，第三蝶閥關(guān)閉，第二蝶閥打開(kāi)，從而將空壓機(jī)散發(fā)的熱量進(jìn)行排空。

烘干室的頂部開(kāi)設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，電動(dòng)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口相連接。

3 使用方法

多臺(tái)空壓機(jī)的大部分余熱回收進(jìn)入烘干室，用于噴漆后鑄件的烘干。由于烘干室的工作溫度應(yīng)保持在70～75℃，需要供熱量為6500～7500kcal/min，一般每臺(tái)空壓機(jī)的排熱量為1600～2000kcal/min，因此需要四臺(tái)空壓機(jī)同時(shí)運(yùn)行即可滿(mǎn)足烘干室的工作需求。為保證烘干室能夠持續(xù)可靠運(yùn)行，本方案中對(duì)六臺(tái)空壓機(jī)設(shè)置了余熱風(fēng)管，其中只要有四臺(tái)空壓機(jī)正常運(yùn)行就可以滿(mǎn)足烘干室的熱量供應(yīng)。具體工作原理為：首先將需要烘干處理的鑄件放置到烘干室內(nèi)，手動(dòng)關(guān)閉管道Ⅰ兩端的第二蝶閥，手動(dòng)打開(kāi)管道Ⅰ與管道Ⅱ連接處的第三蝶閥；然后，啟動(dòng)四臺(tái)空壓機(jī)和電動(dòng)風(fēng)機(jī)，由于第一蝶閥的電源線與相對(duì)應(yīng)的空壓機(jī)電源開(kāi)關(guān)相連接，因此在每臺(tái)空壓機(jī)啟動(dòng)的同時(shí)所對(duì)應(yīng)的第一蝶閥打開(kāi)，每臺(tái)空壓機(jī)散發(fā)出的余熱通過(guò)余熱風(fēng)管進(jìn)入管道Ⅰ中匯集，因?yàn)楣艿愧竦膬啥说诙y處于關(guān)閉狀態(tài)，所以在管道Ⅰ中匯集的余熱流向管道Ⅱ。由于管道Ⅱ另一端設(shè)置有電動(dòng)風(fēng)機(jī)，并且電動(dòng)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與烘干室頂部的進(jìn)風(fēng)口連接，在電動(dòng)風(fēng)機(jī)的作用下，余熱持續(xù)向烘干室內(nèi)輸送，鑄件在烘干室內(nèi)溫度為70～75℃的工作環(huán)境下保持一段時(shí)間，關(guān)閉所有空壓機(jī)和電動(dòng)風(fēng)機(jī)，整個(gè)鑄件的烘干處理過(guò)程完成。

如果烘干室不需要對(duì)鑄件進(jìn)行烘干處理工作，也沒(méi)有必要對(duì)其輸送熱量，但是為了保證其他生產(chǎn)工藝正常運(yùn)行空壓機(jī)又不能停止工作，具體操作方法為：手動(dòng)打開(kāi)管道Ⅰ兩端的第二蝶閥，關(guān)閉第三蝶閥，電動(dòng)風(fēng)機(jī)設(shè)置為關(guān)閉狀態(tài)，這樣空壓機(jī)散發(fā)的余熱就可以通過(guò)余熱風(fēng)管進(jìn)入管道Ⅰ中匯集，進(jìn)而余熱在管道Ⅰ的兩端排空釋放。

4 結(jié)束語(yǔ)

本方案有6 臺(tái)空壓機(jī)，其中4 臺(tái)LS20-150LAC，2 臺(tái)LS16-75LAC。LS20-150LAC 每臺(tái)散熱量為1670kcal/min,LS16-75LAC 每臺(tái)散熱量為2004 kcal/min。正常情況下噴漆房烘干室內(nèi)滿(mǎn)足70～75℃，要求燃?xì)馊紵龣C(jī)發(fā)熱量6500～7500kcal/min。正常情況下1 臺(tái)LS20-150LAC 的空壓機(jī)和3 臺(tái)LS20-150LAC 的空壓機(jī)正常工作時(shí)產(chǎn)生的熱量為：2004kcal×3+1670kcal=7682kcal＞7500kcal 完全滿(mǎn)足烘干室內(nèi)熱量要求，溫度也能得到保證，可以使鑄件達(dá)到烘干工藝溫度要求，滿(mǎn)足正常的生產(chǎn)節(jié)拍。

每小時(shí)節(jié)約70m3燃?xì)赓M(fèi)用210 元，每天按照6h，每月按照22 個(gè)工作日計(jì)算，每年可節(jié)省費(fèi)用210×6×22×12=332640（元）。