當前,能源、水資源及排污費用的大幅上漲,使啤酒生產的成本迅速增加,很多啤酒生產企業背上了沉重的能源包袱,利潤空間越來越小。
一、優質疏水閥與節能、節水
飽和蒸汽通過輸汽管道進入用汽設備,在進行熱交換的過程中釋放出大量的“潛熱”,同時生成大量的凝結水。若不能及時排除,這些凝結水將大量存積在熱交換設備內,使熱交換器中的換熱面積大為減少,降低設備的熱效率,生產工藝溫度上不去,直接影響產品的質量和產量;積水還極易引發“水擊”事故,嚴重的將會“機毀人亡”。飽和蒸汽,是指飽和狀態下的蒸汽,是由氣體分子之間的熱運動現象造成的。當液體在有限的密閉空間中蒸發時,液體分子通過液面進入上面空間,成為蒸汽分子。由于蒸汽分子處于紊亂的熱運動之中,它們相互碰撞,并和容器壁以及液面發生碰撞,在和液面碰撞時,有的分子則被液體分子所吸引,而重新返回液體中成為液體分子。開始蒸發時,進入空間的分子數目多于返回液體中分子的數目,隨著蒸發的繼續進行,空間蒸汽分子的密度不斷增大,因而返回液體中的分子數目也增多。當單位時間內進入空間的分子數目與返回液體中的分子數目相等時,則蒸發與凝結處于動平衡狀態,這時雖然蒸發和凝結仍在進行,但空間中蒸汽分子的密度不再增大,此時的狀態稱為飽和狀態。在飽和狀態下的液體稱為飽和液體,其對應的蒸汽是飽和蒸汽,但最初只是濕飽和蒸汽,待蒸汽中的水分完全蒸發后才是干飽和蒸汽。蒸汽從不飽和到濕飽和再到干飽和的過程溫度是不增加的,干飽和之后繼續加熱則溫度會上升,成為過熱蒸汽。優質疏水閥必須具備:
過冷度小,靈敏度高,排水通暢;
活動部件在水封狀態下動作,減少蒸汽的泄漏;
無杠桿機構,使疏水閥工作可靠;
排空性能好,以防“氣堵”;
內部構件為不銹鋼,延長使用壽命;
有較高的背壓率,便于高溫凝結水無泵背壓回收。
因此,選擇性能優異的疏水閥,不但排水效果好,在節能節水方面也能取得事半功倍的效果。
二、高溫凝結水無泵背壓自動提升回收技術的開發
采用“李氏”牌新型自由半浮球式疏水閥和國內獨創的高溫凝結水無泵背壓自動提升(俗稱爬高)回收技術,為廣大高耗能、高耗水的啤酒生產企業開辟了一條節能、節水的環保清潔生產之路。
“李氏”牌自由半浮球式疏水閥的主要性能如下:
該閥只有一個活動部件——半球浮子,且在水封狀態下動作,無負荷漏汽率≤0.1%;
過冷溫度≤3℃,靈敏度高,排水通暢;
“半球浮子”身兼三職:既作浮子,又起閥瓣作用并具備開、閉閥門的杠桿作用。動作時呈“UFO”式的上、下和自旋運動,其密封點在球面呈隨機分布狀,嚴密而磨損小,使用壽命長;
半球浮子開口向下,不怕“水擊”;
具有自主知識產權的國家專利技術,徹底解決了困惑疏水閥行業幾十年的“氣堵”問題;
背壓率≥85%,可實施高溫凝結水無泵背壓自動提升回收。
目前,高溫凝結水回收利用所帶來的效益已引起啤酒生產企業的高度關注。回收的高溫凝結水不但含有大量可利用的“顯熱”(90℃以上),而且是寶貴的軟水,不需再經離子交換處理便可直接作為鍋爐補給水或供給需用熱水的工序使用,既大量減少了鍋爐的煤耗和用水量,同時也大幅度減少了污水的排放量。
凝結水是指在天氣晴朗、無風或微風的夜晚或清晨,由于地面或地物表面輻射冷卻,使貼近地面或物體表面的空氣溫度下降到露點以下,在地面或物體表面上凝結而成的水。水汽在地下淺部土層或巖層空隙中凝結而形成的地下水。水汽由壓力大處向壓力小處移動,當大氣溫度高于土層和巖層的溫度時,水汽就由大氣中不斷進入地下,使地下空氣中的水汽過飽和而凝結成液態的地下水。凝結水在地下水形成的總量中異常微小。但在降水量少而晝夜溫差較大的炎熱沙漠地區,由于凝結作用強烈,凝結水在地下水形成中所起的作用相對較大。
凝結水的回收有以下三種方式:
⑴重力回收:必須遵循水往低處流的規律,需要有特殊的地形,一般的企業難以做到。
⑵加壓回收:需要配置蓄水池、熱水泵系統和相關的控制設備,占地面積大,投資大,耗電,易損,熱污染嚴重,維護和運行成本較高。
⑶無泵背壓自動提升回收:利用閥后的高背壓率和科學合理的管路設計,實施高溫凝結水無泵背壓自動提升回收,簡單可靠,投資少,見效快,收益大。
“李氏”牌自由半浮球式疏水閥實施高溫凝結水無泵背壓自動爬高回收技術的運行原理: 利用疏水閥閥后的高背壓率以及高溫凝結水在管道內流動時密度變化的規律(汽、水二相流體),將高溫凝結水無泵背壓自動提升輸送到鍋爐房軟水箱或其它需用熱水的工序中。
運行特點:無需任何外加動力,不耗電,無熱污染,高溫凝結水回收率>95%。
系統的組成:①性能優異的“李氏”牌疏水閥;②科學合理的管路設計;③優質的高溫球閥和止回閥。
高溫凝結水無泵背壓自動提升回收技術徹底改變了以往很多啤酒企業高溫凝結水沒有回收(從地溝排掉)或傳統的加壓回收(投資運行成本較高)的局面,為企業開辟了一條節能、節水的清潔生產之路。
三、高溫凝結水無泵背壓回收技術實際應用效益分析
用“李氏”牌新型自由半浮球式疏水閥實施高溫凝結水無泵背壓回收技術,在啤酒企業實際應用中帶來的節能、節水效益來自以下幾個方面:
節汽產生的節能效益;
無泵背壓回收高溫凝結水的節能效益;
四、節水效益
回收的高溫凝結水為寶貴的軟水,其中不但含有大量可利用的“顯熱”,而且也可大幅減少生產用水,而且此軟水可以不經離子交換裝置處理直接作為鍋爐的補給水使用,大幅度減少鍋爐的用水量,既節能又節水,同時也減少了污水的排放量。現以水價2元/噸、離子處理費1元/噸計算,年節水效益為
×95%×(2.00+1.00)=171000.00(元)
浙江省的重啤大梁山、英博寧波、英博雁蕩山、英博舟山、千島湖啤酒、華潤銀燕及華潤的六安公司、舒城公司、合肥公司、邛崍公司,青啤的西安、渭南、漢中等上百家大中型啤酒企業,均采用了“李氏”閥并實施高溫凝結水無泵背壓回收工程,噸啤酒耗煤從120kg/T~130kg/T下降到60kg/T~80kg/T,無一例外地都獲得了巨大的節能、節水效益。
可以看出,以前被很多啤酒生產企業所忽視的高溫凝結水回收利用問題是大有文章可做的,是大有潛力可挖的。高溫凝結水無泵背壓自動提升回收技術的開發和應用。
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