電磁變頻加熱是提高設備生產效率、節能(néng)降耗的(de)理想設備(bèi),全自動化、耗電小、加熱速(sù)度快、加熱溫度均勻、加熱功率密度可調,並且對物料氧化燒蝕少。使(shǐ)用電磁加熱反應釜 ,特別是不鏽鋼反應釜釜體上直接用 電(diàn)磁感應加熱,能(néng)夠保證反應釜內液(yè)體或者固體物料的高效加熱(rè),又能避免傳統加熱的不(bú)均勻而導致物料損耗或者加熱工藝不合(hé)格。當為了保(bǎo)證釜壁的溫度足夠均勻,並釜體加熱空間受限時,采用喆能獨有的MCU控製技術,可以(yǐ)徹底(dǐ)解決相鄰電磁磁場耦合的幹擾。
▼已知條件及要求:
1.常壓反應(yīng)釜,材質S304,釜體外形(xíng)尺寸Ф2m*H3m(厚度4~5mm),自重約750kg,有效容積為(wéi)7m3,反應物料(liào)為為某種液體物料;
2. 要求在(zài)15小(xiǎo)時內從20加熱到160度,15小(xiǎo)時共蒸(zhēng)發7噸溶(róng)液,溶液的比熱容按照客戶提供的參數計算(suàn)。
▼功率(lǜ)計算及選型:
熱量計算公式Q=cm△t+km,則反應釜所需加熱功率為(wéi)P=Q/S=350KW,不包含(hán)初始升溫釜體(tǐ)本身所需要的熱量和加熱時間。考慮設備效率和實際工作時設備的熱損(sǔn),采用400KW的設備總功率是合(hé)適的,可以保(bǎo)證達到要求的加熱效果。
▼基(jī)本方案及配置:
方案流程圖(如左圖上),采用5台80KW或6台70KW對反應釜整體加(jiā)熱(繞(rào)線如左圖下),設備如不需要防爆則直接(jiē)掛置在定製的(de)配(pèi)電櫃內(如右(yòu)下圖(tú))。櫃內采用MCU解決電磁耦合幹擾。
▼參考案例如下:
▼實施工藝
1.假設(shè)反(fǎn)應釜主體的(de)管路接口和所有相關結構不影響線圈的布置和幹(gàn)擾加熱。
2.根據加熱要求及電源(yuán)型號,建議合適的保(bǎo)溫(wēn)層厚度(dù),外麵用高溫布包紮緊。
3.在(zài)保溫層的外表麵布置好(hǎo)線圈,線圈的疏密和匝數根(gēn)據感量要求確定,並臨時固定。
4.將線(xiàn)圈多點剛性可靠固定(dìng),設備外的防(fáng)護外殼至少距離線圈100mm,如右圖所(suǒ)示(shì)。
5.加熱器掛裝到落地式動力櫃內,連接好進(jìn)出電纜和控製信號,通電測試加熱效(xiào)果。
6.現場安裝完成(chéng)後(hòu),正式工(gōng)作前,請(qǐng)注意設備及動力櫃的良好(hǎo)接地。
▼加熱(rè)控製
控製信號采用開關信號控製,測溫點布置在爐體底部,或者采用客戶(hù)現有測定物料溫度的方式。設(shè)備(bèi)加熱部分單獨控製,不需要跟反應釜(fǔ)其它功能聯動。
▼產品優勢
可直接高效率對310、304、306、310、316L等(děng)不鏽鋼(gāng)負載加熱;
多台機器並(bìng)聯采用MCU控製完(wán)全解決電磁耦合幹擾;
獨有的負(fù)載匹配檢測(cè)和保護技術;
有五種常用的工業控製外圍(wéi)接口(4-20mA信號、0-10V信號、電位器信號、12VDC/24VDC開關量(liàng)、RS485半雙工通訊信號),可(kě)以(yǐ)實現遠程(chéng)控製。
▼經(jīng)濟效(xiào)益分析
當前使用成本:單台(tái)反應釜平均消耗蒸汽1.3噸/小時,按照(zhào)熱力公司餘熱蒸(zhēng)汽的成本(běn)220~260元/噸測算(suàn),則每台反應釜的每小(xiǎo)時使用成(chéng)本(běn)為320元左右。客戶自己廠內的鍋爐(lú)生產蒸(zhēng)汽,燃料的成本+鍋爐工的成本+鍋爐維護保養費用,使用成本比外購餘熱蒸汽的成本通常還要高10~30%。傳統燃料鍋(guō)爐能源效率不高,使用成(chéng)本(běn)數據浮動比較大,且(qiě)不好控製,保守估算每台反應釜當前的使用成本平均在300元/小時以(yǐ)上。
改造後的使用成本:設備運行負荷80%左右,單位小時耗(hào)電300千瓦時左右。按照客戶所在(zài)地工業用電(diàn)的電(diàn)價指(zhǐ)導標(biāo)準(1~10KV等(děng)級(jí),高峰0.93元/度,平(píng)段(duàn)0.57元/度,低(dī)穀0.30元/度),峰穀平的均價為0.6元/度。則單台反應釜(fǔ)每小(xiǎo)時使用成本為180元。該設備啟動後,過(guò)程中全自動運(yùn)行,無需人(rén)員值守,設備免維(wéi)護,因此實(shí)際使用成本(běn)即為(wéi)用電成本(běn)。相比改造前的(de)成本節約率:(300-180)/300=40%,一年按照280天運營計算,則每年可以(yǐ)節約成本:280*300*15*40%=50.4萬元,幾個月即可收回設備改造費用(yòng)。
如果(guǒ)采用15小時全部在穀平價階段滿負荷運行,則運行成本可以進一步降低(0.6-(0.3*8+0.57*7)/15)/0.6=29%,則每(měi)台反(fǎn)應釜實際運行(háng)成本可以降為128元(yuán)/小時。相(xiàng)比改造前的成(chéng)本節(jiē)約率:(300-128)/300=57%,一年按照(zhào)280天運營計算,則每年可以節約(yuē)成(chéng)本:280*300*15*57%=71.8萬元,很快即可收回設(shè)備改造費用。
結論:經過經濟效益分析測算,此項設備改造的投(tóu)資是值得的。不僅經濟效益(yì)可觀(guān),而且可以解決企業的用熱環保(bǎo)問題(tí),碳排放指標的問題,並提高企業的生產安全保障。從節約能源的角度出發,社會效益也是顯(xiǎn)著的。
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