通鋼小型電機冷卻工程節(jié)能設計

1、<p>　　通鋼小型電機冷卻工程節(jié)能設計</p><p>　　摘要 ：設計風冷方案，采用設計手段，使用戶可根據(jù)季節(jié)變化，實現(xiàn)室外吸風與室內(nèi)吸風的轉(zhuǎn)換，冬季不使用加熱蒸汽的情況下，成功解決了軋機電機結(jié)露問題，經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益顯著。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：軋機電機冷卻經(jīng)濟效益社會效益環(huán)境效益 </p><p>　　中圖分類號：TE08 文獻

2、標識碼： A </p><p><b>　　1.概況 </b></p><p>　　通鋼小型連軋工藝有十七架軋機,其中粗軋七架,中軋四架,精軋六架。 </p><p>　　軋機電機在生產(chǎn)過程中,產(chǎn)生大量的熱量需要通過空氣或水將熱量帶走,以保證軋機電機的正常工作。軋機電機冷卻系統(tǒng)設計是否合理將直接影響生產(chǎn)安全和經(jīng)濟效益。 </p>

3、<p>　　2.軋機電機冷卻方案選擇 </p><p>　　一般情況下大型軋機電機的冷卻系統(tǒng)采用水冷系統(tǒng),這主要是大型軋機電機所需的冷卻風量大,相應的風道截面也大,風道在車間內(nèi)的布置較水管道的布置困難得多,而水冷系統(tǒng)的投資及運行費用與風冷系統(tǒng)的投資及運行費用基本相當。 </p><p>　　通鋼小型連軋工程屬于較大的改造工程,并利用通鋼650軋鋼車間廠房進行改造,650軋鋼車間廠

4、房為不采暖的高大廠房,如采用水冷系統(tǒng),冬季軋線正常生產(chǎn)時鋼坯及加熱爐將散發(fā)大量的熱量,水冷系統(tǒng)不會出現(xiàn)凍結(jié)問題,而冬季的設備維修期,由于老廠房保溫不好及廠區(qū)蒸汽量的不足,既使有采暖,也很難保證水冷系統(tǒng)不凍結(jié),一旦水冷系統(tǒng)發(fā)生凍結(jié),不但影響生產(chǎn),而且引起的損失是巨大的,甚至引起生產(chǎn)工藝攤瘓,主體專業(yè)考查也證明了這一點。 </p><p>　　據(jù)此本次軋機電機冷卻設計采用風冷系統(tǒng)。 </p><p

5、><b>　　3.基礎數(shù)據(jù) </b></p><p>　　軋機電機所需冷風量由電機生產(chǎn)廠家哈爾濱電機廠提供，七架粗軋電機所需的總風量89640 m3/h,四架中軋電機所需的總風量53280m3/h,六架精軋電機所需的總風量100440 m3/h。 </p><p>　　風冷系統(tǒng)總風量V=243360 m3/h。 </p><p>　　4.

6、 軋機電機冷卻系統(tǒng)的劃分 </p><p>　　本設計按工藝設備的布置情況劃分為粗、中、精軋三個風冷系統(tǒng),此種劃分即便于風道在車間內(nèi)的布置,又便于各系統(tǒng)風量的調(diào)節(jié),也有利于利用舊有建筑做為風冷機房的改建。見圖一,主車間大的輔助房間設兩個風冷機組,小的輔助房間設一個風冷機組。 </p><p>　　較好地利用了舊有建筑物。 </p><p>　　圖一.風冷系統(tǒng)平面圖

7、</p><p>　　5. 軋機電機冷卻系統(tǒng)的設計 </p><p>　　軋機電機風冷有下列兩種方案可供選擇: </p><p>　　方案一：室外空氣→過濾器→加熱器→風機→軋機電機→室內(nèi) </p><p>　　方案二：室內(nèi)空氣→過濾器→風機→軋機電機→室內(nèi) </p><p><b>　　方案分析： <

8、/b></p><p>　　在通化地區(qū)如采用方案一，為了保證軋機電機軸承潤滑油的良好潤滑狀態(tài),進入軋機電機的冷卻空氣溫度要求，最低不應低于0℃,最高不應超過40℃,因此，冬季需對吸入的室外空氣進行加熱,加熱吸入的室外空氣熱媒采用通鋼廠區(qū)生產(chǎn)蒸汽管網(wǎng)的蒸汽，經(jīng)計算所需蒸汽量2.4t/h(詳見節(jié)能分析),就通鋼冬季生產(chǎn)蒸汽較為緊張的情況下,采用方案一是不合適的,但此方案在夏季運行時，吸入的是室外空氣，雖經(jīng)軋機電

9、機吸熱后排入車間，由于空氣溫升較?。厣?℃左右），風冷系統(tǒng)運行對軋機主車間室內(nèi)溫度影響較小。 </p><p>　　如采用方案二,冷空氣經(jīng)軋機電機排出后，溫度升高，置換出的熱量折合蒸汽0.2t/h(詳見節(jié)能分析),因而此熱空氣冬季可兼作采暖用,但夏季會造成車間內(nèi)過熱。 </p><p>　　通過上述分析，兩種風冷方案均有優(yōu)缺點,選用任一方案對全年來說都有不足之處。 </p>

10、<p>　　通鋼現(xiàn)有正在運行的高速線材軋機電機風冷采用的是方案一,在運行過程中由于冬季廠區(qū)蒸汽量不足,風冷系統(tǒng)吸入的室外空氣經(jīng)加熱器后溫升不夠,至使軋機電機表面結(jié)露，影響生產(chǎn)?，F(xiàn)場解決的辦法是,冬季打開風機房密閉小室的門,冷卻風機直接抽吸室內(nèi)空氣送到軋機電機。電機表面結(jié)露問題雖然得到了解決，但由于吸入的室內(nèi)空氣沒有通過過濾器凈化處理,直接進入了軋機電機,增加了軋機電機維修頻率，同時縮短了軋機電機使用壽命。 </p>

11、;<p>　　本設計吸取通鋼高速線材軋機電機風冷系統(tǒng)的經(jīng)驗，融上述兩種風冷方案于一體,使風冷系統(tǒng)可根據(jù)季節(jié)變化,實現(xiàn)室外吸風與室內(nèi)吸風的轉(zhuǎn)換,即系統(tǒng)在夏季處于方案一狀態(tài)下運行,冬季處于方案二狀態(tài)下運行。具體方式見圖二和圖三。 </p><p>　　圖二.中、精軋系統(tǒng)剖面圖 </p><p>　　注:1.外窗 2.百葉窗 3.進風口 4.過濾器 5.加熱器6.風機 7.百葉窗

12、</p><p>　　中、精軋系統(tǒng)運行方式: </p><p>　　夏季:打開外窗1,進風口3的進風門關(guān)閉。 </p><p>　　室外空氣→百葉窗2→過濾器4→加熱器5(不啟動) →風機6→軋機電機→室內(nèi)。 </p><p>　　冬季:關(guān)上外窗1, 進風口3的進風門打開。 </p><p>　　室內(nèi)空氣→百葉窗7→進

13、風口3→過濾器4→加熱器5(需增加室內(nèi)操作人員舒適度的情況下啟動) →風機6→軋機電機→室內(nèi) </p><p>　　圖三.粗軋系統(tǒng)剖面圖 </p><p>　　注:1.外窗 2.百葉窗 3.進風口對開門 4.過濾器 5.加熱器 6.風機 7.室內(nèi)吸風口 </p><p>　　粗軋系統(tǒng)運行方式: </p><p>　　粗軋系統(tǒng)所處的房間由于標高

14、較低,故采用吸風管道從主車間室內(nèi)吸風,并通過在吸風道內(nèi)所設的對開門,實現(xiàn)對季節(jié)的轉(zhuǎn)換。 </p><p><b>　　6.節(jié)能分析 </b></p><p>　　軋機電機風冷實現(xiàn)季節(jié)轉(zhuǎn)換后，節(jié)約冬季加熱吸入的室外空氣所需的熱量: </p><p>　　Q=VCr(t1-t2) </p><p>　　V:風冷系統(tǒng)總風量24

15、3360 m3/h </p><p>　　C:空氣的比熱1.005kJ/Kg.k </p><p>　　r:空氣的容重1.29Kg/m3 </p><p>　　t1-保證電機不結(jié)露的溫度5℃ </p><p>　　t2-室外通風計算溫度-17℃ </p><p>　　Q=243360X1.005X1.29X(5+17)

16、=6940000KJ/h </p><p>　　該熱量折合通鋼廠區(qū)蒸汽壓力為0.8MPa，溫度250℃的蒸汽約2.4t/h。 </p><p>　　按通化地區(qū)采暖天數(shù)167天計算,一個采暖季消耗蒸汽9619t,按目前通鋼蒸汽成本價格120元/t計算,年可節(jié)約115萬元人民幣,經(jīng)濟效益明顯。 </p><p>　　另外，根據(jù)哈爾濱電機廠提供資料，通入軋機電機的空氣可溫

17、升2℃左右,故該風冷系統(tǒng)與水冷系統(tǒng)比較,風冷系統(tǒng)冬季可補充到軋機車間的熱量為: </p><p>　　Q=243360X1.005X1.29X2=640000KJ/h </p><p>　　該熱量提高了冬季生產(chǎn)車間的室內(nèi)溫度，改善了工人冬季的操作環(huán)境。 </p><p>　　7.社會效益和環(huán)境效益 </p><p>　　通鋼小型電機風冷工程目

18、前已運行多年,運行狀況良好。 </p><p>　　實踐證明，本設計方案，不但改善了軋鋼車間工人冬季的操作環(huán)境，而且緩解了通鋼冬季蒸汽供應緊張的狀況，收到了很好的社會效益。由于本方案年減少了9619t蒸汽的使用，有效減少了生產(chǎn)蒸汽所產(chǎn)生的廢氣、二氧化硫 、粉塵污染，改善城市環(huán)境，還城市蘭天，同時噪聲減少，還城市寧靜，保護市民的身體健康，收到了較好的環(huán)境效益。預計每年可減少污染物排放量如下： </p>

19、<p><b>　　二氧化硫：26t </b></p><p><b>　　煙塵：6t </b></p><p><b>　　8.結(jié)論 </b></p><p>　　通鋼小型電機風冷系統(tǒng)運行經(jīng)驗表明,在采暖地區(qū),軋機電機冷卻方式采用風冷,并設季節(jié)轉(zhuǎn)換設施,是比較節(jié)能的設計方案。該項目收到了