可控密閉環(huán)保型大豆油循環(huán)加熱系統(tǒng)

鄧哲琪

摘要：系統(tǒng)包括對軟化水進(jìn)行集中式溫控加壓部件及冷卻水管路，連接大豆油罐與溫控加壓部件的外不銹鋼管路及內(nèi)不銹鋼管路陣列，為保護(hù)管路對循環(huán)水進(jìn)行軟化處理的部件，對大豆油進(jìn)行循環(huán)的齒輪泵及管路。通過觀察投入使用后的結(jié)果，可以知道該可控密閉型大豆油循環(huán)加熱系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，溫度控制誤差較小，沒有用電加熱時(shí)油罐內(nèi)局部結(jié)塊、焦化的現(xiàn)象產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞：可控；環(huán)保；密閉；循環(huán)加熱

前言

環(huán)氧大豆油物理特性為淺黃色的油狀液體，是一種使用最廣泛的聚氯乙烯的增塑劑兼穩(wěn)定劑：與PVC樹脂相容性較好，揮發(fā)性低、遷移性小。具有優(yōu)良的穩(wěn)定性，耐水性和耐油性亦佳，可賦予所致PVC良好的機(jī)械強(qiáng)度、耐候性及電性能，是國際認(rèn)可的用于絕緣材料的化學(xué)工藝助劑。該品在公司主要作為電線電纜絕緣、護(hù)套配方中的增塑劑。

公司原有的環(huán)氧大豆油上料方式為噸裝箱稱重計(jì)量入混合機(jī)，噸裝箱用得快、一天換箱率很高，造成車間地面油垢多，難清理，在運(yùn)輸空箱過程中還會(huì)對周邊環(huán)境造成二次污染。其他工序中的粉料在運(yùn)供過程中也會(huì)泄漏造成污染。為此公司投入近兩百萬對原有供料系統(tǒng)進(jìn)行更換，升級成自動(dòng)上供料稱量系統(tǒng)，為配合此次系統(tǒng)升級公司制作了大型立式液體儲(chǔ)存罐，為預(yù)防冬天環(huán)氧大豆油加裝了電加熱系統(tǒng)：在儲(chǔ)存罐里加了大功率電熱裝置及溫度傳感器。在實(shí)際使用過程中，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)存電熱裝置由于開關(guān)頻繁，導(dǎo)致經(jīng)常需要開罐更換，而由于傳感器分布問題導(dǎo)致下熱上冷電熱裝置附近溫度高而焦化，傳感器附近溫度低又達(dá)不到流動(dòng)性要求。

1.工藝設(shè)計(jì)

針對原來加熱系統(tǒng)的弊端，考慮對以下幾處進(jìn)行改進(jìn)：

1.1原有的電加熱是通過儲(chǔ)存罐上分布的溫度傳感器反饋進(jìn)行判斷是否加熱，在油罐里溫度達(dá)到溫控上的設(shè)定值時(shí)由于溫度波動(dòng)，電加熱器會(huì)因?yàn)轭l繁的進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作而燒毀，增加使用成本，而在更換的過程中由于需要把儲(chǔ)存罐內(nèi)油排空進(jìn)行更換維修，不可避免泄漏而對周邊環(huán)境造成污染。所以將電加熱系統(tǒng)改為外置，在更換維修時(shí)不用對大儲(chǔ)存罐動(dòng)作，從而極大程度上降低在更換維修保養(yǎng)時(shí)對環(huán)境的影響，減少了修理時(shí)間，提高了公司機(jī)修人員的工作效率。

1.2為避免不銹鋼列陣管路堵塞，積留水垢，從而影響熱交換效率，浪費(fèi)能源，所以管道內(nèi)熱交換介質(zhì)選定為軟化水。使用軟化水也從根本上消除了水堿，使設(shè)備安全有效地運(yùn)行，節(jié)約經(jīng)費(fèi)支出。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明：使用軟化水可以降低水設(shè)備及其管道維護(hù)費(fèi)用60%以上，降低熱水燃料費(fèi)用30%以上，降低洗滌費(fèi)用50%以上。因交換過程相對密閉，所以所需定期補(bǔ)充軟化水量也較少。

1.3由于對環(huán)境有較高的要求，所以在保持軟化水熱交換管路的壓力時(shí)，選擇了一種可靠性較高的以壓縮空氣為動(dòng)力用膜片往復(fù)變型造成體積變化的氣動(dòng)隔膜泵，他在使用過程中泵不會(huì)過熱沒有有害氣體排除，也不會(huì)有靜電火化的產(chǎn)生，不容易被堵塞，通過節(jié)流閥調(diào)節(jié)流量也很方便，有自吸的功能從而不用灌水，長期空轉(zhuǎn)沒有危險(xiǎn)，也不怕水浸泡，移動(dòng)起來也方便無動(dòng)密封泵效率穩(wěn)定不會(huì)磨損，沒有控制電纜，方便移動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。

1.4熱循環(huán)采用的管式換熱器、加熱電阻與管路泵的組合，在管路中設(shè)置有排氣閥，安全閥和溢流閥，壓力傳感器，等一些電氣原件。加熱電阻用溫控表與熱電偶進(jìn)行反饋控制。

2.設(shè)備選型及連接

2.1英格索蘭的隔膜泵是我公司軟化水系統(tǒng)十年使用過最可靠的流體輸送工具。此隔膜泵有專利設(shè)計(jì)的氣閥，耐腐蝕的配件，可以空載運(yùn)行，沒有電火花，材質(zhì)可以適應(yīng)多數(shù)流體，能通過一定的固體顆粒，自吸啟動(dòng)、工作時(shí)允許隨時(shí)開、關(guān)出口，不怕堵塞，根據(jù)背壓自動(dòng)調(diào)節(jié)流量，無動(dòng)密封，不污染物料，低剪切力，不易破壞物料結(jié)構(gòu)，無需地基，可作移動(dòng)式泵。在熱循環(huán)系統(tǒng)中，采用了桂冶實(shí)業(yè)的溫控?zé)嵫h(huán)一體式部件，此部件在公司8年的使用過程中出正常的維護(hù)保養(yǎng)外沒有進(jìn)行過維修。此部件根據(jù)需要帶有2-4個(gè)出水口及回水口，相應(yīng)數(shù)量的電熱管，管式交換器，管道泵及管件、電控原件。出水口通過閥門及止回閥接入循環(huán)不銹鋼管路中，通過在大豆油儲(chǔ)存罐內(nèi)循環(huán)不銹鋼管路陣列與大豆油進(jìn)行熱交換，冷下來的軟化水通過回路進(jìn)入加熱電阻過渡容器中，由熱點(diǎn)偶反饋至溫控表的信號決定是否要加熱，如不需要加熱則繼續(xù)流出，從而形成循環(huán)。

2.2原水系統(tǒng)密封使用的是普通橡膠墊，普通橡膠墊因其價(jià)格便宜使用方便的優(yōu)點(diǎn)在普通場合中應(yīng)用較多，而在本系統(tǒng)中考慮其溫度較高冷熱交替變化較大容易加速橡膠老化而失效泄漏。聚四氟乙烯，俗稱塑料王，其有耐低溫，耐高溫，耐氣候，無毒害四大優(yōu)點(diǎn)。綜合考慮其四大特性，在油水及溫度變化較大場合中會(huì)有很好的適應(yīng)能力，且較為環(huán)保，在本系統(tǒng)中尤其適用，投入使用后壹年無維修記錄亦證實(shí)了這一點(diǎn)。

2.3齒輪泵是一種依靠泵缸與所配合齒輪之間所形成的工作容腔變化和移動(dòng)來輸出液體或增加其壓力的回轉(zhuǎn)泵。本系統(tǒng)采用了一種較為現(xiàn)金的圓弧齒輪泵，其泵體采用了一種國際上被認(rèn)為輸送泵最先進(jìn)的連續(xù)接觸齒輪（雙圓弧加正弦曲線復(fù)合成齒形），被認(rèn)為可以徹底淘汰以往用漸開線齒輪的輸送泵。圓弧齒輪在兩個(gè)齒廓間為連續(xù)接觸的一個(gè)點(diǎn)，不會(huì)產(chǎn)生漸開線齒輪泵的困油現(xiàn)象，徹底解決了以往漸開線齒輪泵因困油現(xiàn)象所導(dǎo)致的振動(dòng)、噪聲、軸承負(fù)載大等現(xiàn)象。因此圓弧齒輪泵具有高效率、噪聲低，并具有良好的節(jié)能效果，通過減少噪聲降低維修率從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

3.結(jié)語

使用本系統(tǒng)前，公司原有加熱系統(tǒng)綜合維修率為37%，使用本系統(tǒng)后綜合維修率降低到了2%以下，不僅配件費(fèi)用因無需更換而得到降低，拆裝系統(tǒng)所需要的時(shí)間、人工，以及對儲(chǔ)存品所造成的浪費(fèi)也得到了極大程度的緩解。本系統(tǒng)經(jīng)過壹年使用，其增加豆油流動(dòng)性的效果明顯，通過減小維修率而節(jié)約的成本得到了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。本系統(tǒng)因其穩(wěn)定可靠、安全節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)不單可以用于豆油，對于其他如氯化石蠟等凝固點(diǎn)較低的流體也可使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]上海英格索蘭壓縮機(jī)有限公司：中國.ZL CN201320510455[P]2013.08.20.