冷卻循環(huán)水系統在醬香型白酒制酒車(chē)間的應用效果分析

科技專(zhuān)論.冷卻循環(huán)水系統在醬香型白酒制酒車(chē)間的應用效果分析胡啟方貴州茅臺酒股份有限公司貴州仁懷564501[摘要]本文分析了茅臺酒廠(chǎng)某制酒車(chē)間采用不銹鋼套管式白酒冷卻按 節能系數0.8計算,平均電能消耗0.464 (kW : h)/m'。器，以非循環(huán)供水的方式來(lái)滿(mǎn)足冷卻制酒的需求所存在的不足,提出采用供水方式循環(huán)水耗電總耗電(kW●h )(kW●h冷卻循環(huán)水系統對原系統進(jìn)行改造升級，并給出了改造前后節能效果的對非循環(huán)供水0. 7*1007比分析和詳細的改造設計方案。該方案通過(guò)實(shí)際實(shí)施，達到設計目標，獲得較好的節能效果。循環(huán)供水0.7 *8. 880. 464*10052. 21[關(guān)鍵詞]冷卻循環(huán)水;節能減排;制酒車(chē)間結論:對比數據，采用循環(huán)水后電能消耗降低了25.4%,節能效果明顯。1.背景(3) 技術(shù)可行性茅臺酒廠(chǎng)某制酒車(chē)間的白酒生產(chǎn)現采用的是不銹鋼套管式白酒冷根據循環(huán)水量和溫差,計算散熱負荷,選用散熱能力好的橫流式冷卻器,需要大量的冷水來(lái)滿(mǎn)足冷卻制酒的需求,冷水流過(guò)冷卻器后,溫卻塔雙機組合,可以達到要求。根據循環(huán)水量和壓力要求，相應的泵也度上升即行排放,冷水只用-一次。 且生產(chǎn)所用供水硬度較高，該水在冷屬于常 規產(chǎn)品，容易滿(mǎn)足。根據四棟廠(chǎng)房布局，回收水箱安裝于六棟廠(chǎng)卻過(guò)程中由于蒸發(fā)，接觸大氣,水質(zhì)更加惡化,鈣鎂離子濃度更高，會(huì )在房后面就可以利用水 自身重回流。工藝設備_上嚴重結垢、腐蝕,使換熱過(guò)程難以順利進(jìn)行，加大了冷卻水4、系統方案設計的使用量。隨著(zhù)市場(chǎng)的增大,酒廠(chǎng)生產(chǎn)用水量和廢水排放量逐年增大，(1) 循環(huán)冷卻水方案設計原生產(chǎn)冷卻水沒(méi)有合理地循環(huán)利用，浪費水資源。因此,對生產(chǎn)冷卻水依據系統要求,由換熱量根據公式: q=cmOt合理地循環(huán)利用,每年可節約大量水資源。這是對國家節能減排政策的q為熱量, kJ/s,即kW;積極響應并將付諸行之有效的措施。c為比熱,水的比熱為4.2 kJ/(kg.K);循環(huán)水冷卻系統是為生產(chǎn)設備實(shí)施水冷卻而配置的。以水作為冷m為質(zhì)量, kg/s;卻介質(zhì),并循環(huán)使用的一種冷 卻水系統。冷卻系統以水冷卻移走工藝介△t為溫差, C或K;質(zhì)或換熱設備所散發(fā)的熱量,冷水流過(guò)需要降溫的生產(chǎn)設備(常稱(chēng)換熱計算流量為100m2/h.濕球溫度27.6C時(shí),將進(jìn)口溫度為55C的冷設備，如換熱器、冷凝器、反應器)后,溫度上升,使升溫冷水流過(guò)冷卻卻水降到32C 左右，需要冷卻塔散熱功率達到2800 kJ/s。設備則水溫回降，可用泵送回生產(chǎn)設備再次使循環(huán)使用。冷水的用量大按照冷卻循環(huán)水是否與大氣直接接觸冷大降低,?？晒澕s95%以上。冷卻水占工業(yè)用水量的70%左右。因此，循卻，可將冷卻塔分為開(kāi)式冷卻塔和閉式冷卻環(huán)冷卻水系統起了節約大量工業(yè)用水的作用。循環(huán)冷卻水使用的目的是塔。 開(kāi)式冷卻塔內空氣與水進(jìn)行充分的接觸。能有效地節約水資源、減少熱污染。大氣中塵埃不斷混人水中,造成菌藻滋生;由2.制酒車(chē)間冷卻循環(huán)水系統控制要求于冷卻水蒸發(fā)、飛濺、漏損、濃縮形成的鹽類(lèi)污根據長(cháng)期調研生產(chǎn)數據,最后得出該醬香型白酒制酒車(chē)間冷卻循垢， 造成管網(wǎng)堵塞;另外系統內只安裝普通的環(huán)水系統控制的要求為:環(huán)境濕球溫度28C,一棟生產(chǎn)房冷卻水需要過(guò)濾裝置，不能完全去除這些雜質(zhì)，導致水的量:為25m'/h,四棟共需要水量100m2/h,冷卻前水溫55C,冷卻后水溫電導 率增加,造成管道腐蝕;冷卻水經(jīng)過(guò)被冷卻設備時(shí)溫度上升,水中的鈣、鎂離子溶解度3.可行性分析發(fā)生變化會(huì )形成水垢。降低了換熱效率,影響(1)節水效能分析系統正常工作。所以，敞開(kāi)式冷卻循環(huán)水存在根據調研所得數據，系統需求冷卻水量為100m'/h,冷卻溫差水垢、污垢、腐蝕、菌藻.管網(wǎng)腐蝕和濃縮倍數23C。的控制等問(wèn)題。蒸發(fā)水消耗約為循環(huán)水量的0.16%/C,即蒸發(fā)水消耗-100m?/閉式冷 卻塔(也叫蒸發(fā)式空冷器或密閉式冷卻塔)是將管式換熱器h*0.16%/C*23C=3.68m2/h。置于塔內，通過(guò)流通的空氣、噴淋水與循環(huán)水的熱交換保證降溫效果。為減少管路結垢、抑制微生物生產(chǎn),控制排污量和補充水量為循環(huán)由于 是閉式循環(huán),其能夠保證水質(zhì)不受污染，很好的保護了主設備的高流量的5%，即排污水量-100m3/ h*5%-5m'/h。效運行，提高了使用壽命。在每個(gè)窖期的開(kāi)始時(shí)對整個(gè)水箱和冷卻塔的沖洗--次，需放空水閉式冷卻塔按風(fēng)的流向分為橫流箱和冷卻塔，按最大量計算(放空前水箱滿(mǎn)水),水箱存水60m',沖洗用式冷卻塔和逆流式冷卻塔，橫流式冷0.5m',冷卻塔存水2m',沖洗用0.5m',所以共用水63m'。按每輪次生卻塔風(fēng)從兩側進(jìn)從上方出，風(fēng)與從下往.產(chǎn)20天、每天16小時(shí)折算沖洗用水量=63/(20*16) = 0.2m3/h。下的噴淋水相交,逆流式冷卻塔風(fēng)下進(jìn)蒸發(fā)水量污水排放清水消耗上出，與噴淋水方向相反。與逆流式冷(m' /h)(m°/h)(m° /h)卻塔相比,橫流式冷卻塔具有風(fēng)機功率100小散水泵功率小噪音低、飄水量小、3.685.8.88可在運行時(shí)進(jìn)行日常維護、可模塊化組裝、擴容方便等優(yōu)點(diǎn)。結論:相對于非循環(huán)水，采用循環(huán)供水后污水排放減少94.8%,清綜合以上因素,故本方案選擇橫流閉式循環(huán)冷卻水方案，閉式系統(2) 用電效能分析(2)廠(chǎng)房回水管道設計根據泵站與高位水池的距離和高差、流量,測算清水用電約該制酒車(chē)間包括4中國煤化工T14個(gè)班，8個(gè)班組2(kW :h)/m',污水處理由于在下游、耗電可以過(guò)忽略,即非循環(huán)供水耗走1條總線(xiàn)， 采用DN1IH水處匯聚成1條電約2(kW. :h)/m'。DN160的PR環(huán)保供MHCNMHGt水管，完全符合電能消耗= 加壓泵30kW+風(fēng)機11kW*2+散水泵1.5kW*2+過(guò)濾器GB/ M318742.1 GB/M318742.2、GB/M318742.3以及GB/ M3172192kW+控制回路1kW= 58kW,循環(huán)水量100m'/h,系統采用變頻控制，衛 生標準及國家衛生部相關(guān)的衛生安全評價(jià)規定。PP-R產(chǎn)品具有耐40科技專(zhuān)論冷卻盤(pán)管自來(lái)水冷卻缸空氣一恒外玉閉式冷卻塔. 籃式過(guò)濾器32 °C左右全自動(dòng)過(guò)濾器球閥流量計55°C左右緩沖水箱加壓泵k閉式系統示意圖熱、耐壓、保溫節能、使用壽命長(cháng)及經(jīng)濟等優(yōu)點(diǎn),將逐步取替現有的其態(tài) 進(jìn)行日常維護和記錄相關(guān)數據，至今沒(méi)出現任何故障。每到窖期由它種:類(lèi)水管而成為主導產(chǎn)品。專(zhuān)人負責水箱、冷卻塔、過(guò)濾器的清洗,供水質(zhì)量達標。每個(gè)冷卻灌的循環(huán)水溢出管采用DN32的PPR管,在溢出口裝有一-(1)冷卻效果:根據7輪次酒運行數據可以看出，系統冷卻后的水溫個(gè)DN32的活接球閥,每個(gè)班的兩個(gè)冷卻灌溢出管道經(jīng)DN63變DN32的達到 了設計要求，低于32度。變徑接頭將水匯總到DN63的回水管里;較遠兩個(gè)班的冷卻溢出水又經(jīng)(2)恒壓供水:加壓泵出口壓力穩定0.51MPa,最遠端用水壓力高于DN110變DN63.異形接頭或變徑接頭將水匯總到DN110的回水管里:最0.25 MPa,達到了恒壓供水的目的。后四個(gè)班的回水經(jīng)DN 160三通、DN160變DN1I0. DN110變DN63變徑(3)用水情況:系統在7輪次共補水量1363m',其中包括人為打開(kāi)冰接頭將回水匯總到DN 160總管回流至水箱內，在進(jìn)人水箱之前進(jìn)過(guò)籃式缸的原溢流口 導致的泄漏、沖渣用水、洗工具等水耗。同車(chē)間原未安裝過(guò)濾器進(jìn)行除渣,保證回流水質(zhì)。其中A12- -03. A12- -04. A12- 05三棟循環(huán)水的1、 2.7. 8棟生產(chǎn)房本輪次共用水12289m’。廠(chǎng)房地理位置比水箱高,可借用水的壓自然回流,而A12-06這棟廠(chǎng)房(4)用電情況:循環(huán)系統本輪次電量為5731 (kW .h)。與水箱位置相平，水不宜回流,故在主管上加有一個(gè)循環(huán)水泵。(5)本輪次系統節約費用計算:按用電費用:單價(jià)0.71元/((3)系統全自動(dòng)控制設計kW :h),水資源費:單價(jià)0.05元/m i計,經(jīng)統計未安裝系統生產(chǎn)房用水量系統采用西門(mén)子200PLC進(jìn)行數據處理和控制，實(shí)現全自動(dòng)、無(wú)人為12289m'。值守無(wú)按鍵操作。系統節水量: 12289-1363-10926m';a.恒壓供水控制:對供水壓力進(jìn)行PID控制，控制變頻器調節加壓系統節電量: 10926m' x0.7(kW . h)/m2-5731 (kW . h) =1917.2泵轉速，使壓力穩定于設定值。(kW.h)b.恒溫供水控制:對冷卻溫度PID控制,控制變頻器調節風(fēng)機轉系統節約費用: 1917.2 (kW.h) 3x0.71元/( kW.h)+ 10926速，使溫度低于設定值。m3 x0.05元/m'=1907.51元。c. 自動(dòng)啟?？刂?工人無(wú)需操作任何按鈕,只需打開(kāi)/關(guān)閉冰缸進(jìn)(6)節約能源計算:電的折煤系數取0.36Kg標煤/(kW.h)，水的水閥，就可實(shí)現系統的啟動(dòng)/停止,實(shí)現閑時(shí)停機節能。當停止生產(chǎn),關(guān)折煤系 數取0.2429kg標煤/立方米新鮮水。掉冷卻缸進(jìn)水閥時(shí),管道無(wú)水流動(dòng),壓力增大,變頻器長(cháng)時(shí)間低頻工作系統節約能源量: 10926m2 x0.249kg標煤/立方米新鮮水+1917.2一段時(shí)間后， 系統自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài),所有設備停止運行。當打開(kāi)水閥，(kW. h) x0.36kg標煤/(kW . h)=3410.766kg標煤=3.412噸標煤檢測到供水壓力低時(shí)立即啟動(dòng)加壓泵，迅速恢復供水壓力。該項目一-棟生產(chǎn)房一 - 個(gè)輪次能節約3.412噸標煤,節能效果顯著(zhù)。d.自動(dòng)水箱液位控制:控制補水閥使水箱水位在- -定 范圍內。水箱6、結論水位低于設定值時(shí)，打開(kāi)補水閥。當水箱水位高于設定值時(shí)，關(guān)閉補水項目經(jīng)過(guò)調研論證、方案設計實(shí)施與運行觀(guān)察,系統實(shí)現了制酒車(chē)閥。間生產(chǎn)冷卻水的降溫循環(huán)利用,減少廢水排放,保證了所有使用班組接e.水箱自動(dòng)粗過(guò)濾:水箱內設置有3mm過(guò)濾網(wǎng)和沖洗掃渣裝置,定酒冷 卻水的供應。完全滿(mǎn)足設計需求,并最終達到節能減排的目的。時(shí)運行，確保大的雜質(zhì)不進(jìn)入水箱。f.管道精細過(guò)濾:在主供水管上安裝10微米過(guò)濾器,濾除大于100微米的雜質(zhì)，定時(shí)沖洗。h.觸摸屏 界面:顯示系統拓撲圖,顯示各設備運行狀態(tài)，顯示運行數據，手動(dòng)操作各設備,設置運行參數等。5、系統運行效益分析中國煤化工設備于2013年5月完成安裝和初步調試,單棟投入試運行，在處理作者簡(jiǎn)介MYHCNMHG好回水過(guò)濾除渣等問(wèn)題后，于2013年7月份完成全部調試，并投入四棟胡啟方(1966- ), 男，1994年畢業(yè)于杭州輕工業(yè)大學(xué)機械設計專(zhuān)業(yè)，工運行。設備投入運行后，從7月到9月，每天專(zhuān)人到現場(chǎng)查看設備運行狀程師，主要從事科技管理、自動(dòng)控制技術(shù)工作。02