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热管空气冷却器在工业电炉冷却系统中的应用

晨怡热管 2007-2-19 11:56:34
 热管空气冷却器

案例分析概述 
    中外合资西安博大电炉有限公司是生产各类感应加热设备、工业电阻炉感应熔炼炉、保温炉、热处理设备及工频、中频、超音频、高频电源设备的专业企业。过去与其0.5吨中频熔炼炉配套的冷却装置为传统的冷却塔及水池存在着在北方寒冷地区冬季易冻,在南方炎热地区夏季冷却不足及冷却塔对水质要求较高、水处理投资较大,水池占地面积多、土建投资高的问题。
    为了节约能源和解决上述问题,该公司采用了北京恒康技术有限公司研制的RKL-250型高效空气冷却器用于GW0.5-250-1中频熔炼炉电源系统和感应线圈冷却水的冷却,经过三年多的连续运行,取得了显著的节电、节水效果。尤其是在夏季高温季节其冷却水温仅为48oC,效果明显优于原来的冷却水池,且免除了电炉内水垢的产生,减少了设备停产维修的时间和维修费用。
 
案例研究的目的 
    通过对中外合资西安博大电炉有限公司在其GW0.5-250-1中频感应铸钢熔炼炉中采用RKL-250型热管空气冷却器的实例研究,验证、评价该项产品的节能效益,分析其推广应用的前景。 
    
投资回收期 
    项目投资回收期为1.34年

项目总投资 
    项目投资为20300元 
    
节能效果 
    以RKL-250型热管空气冷却器为例,年节电10840kWh(以年产钢900吨计)
    年减排CO211.4吨。

适用对象 
    适用于铸造、锻造、热处理等行业中工业电炉的电源及线圈系统冷却

监测单位      
    上海市节能监察中心

案例源企业 
    中外合资西安博大电炉有限公司

高效空气冷却器的原理及特点 
    RKL型工业电炉专用高效冷却器是一种将热管技术应用于冷却系统的新型冷却设备。将管材内部抽成一定程度的真空,然后注入一定量的液体(工质)并密封起来,就是一支热管。将热管垂直放置,如果对热管下部加热,上部冷却,下部的工质将沸腾或蒸发,蒸汽上升到冷却段,遇到冷的壁面会凝结成液体,同时放出汽化潜热,通过管壁传给外面的冷源,冷凝下来的液体在重力的作用下再回到加热段,重新开始蒸发吸热过程。这样,通过管内工质的连续相变完成热量的连续转移。
    由于热管靠工质的相变传热,因此具有以下特点:
  1) 极高的导热系数:等效导热系数可达紫铜的数百至数千倍; 
  2) 良好的等温特性:2米长的钢-水热管,热端和冷端的工作温差小于30C;
  3) 极高的热流密度:单管的传热功率可达数十千瓦。
 
     RKL型工业电炉专用高效冷却器充分利用了热管的特性,达到了良好的冷却效果。冷却器由水循环系统和热管系统两部分组成,在其设备的上部是带翅片的热管束,翅片管侧装有散热用的风机,热管束的下端置于汇水斗中,管道泵将水箱中的循环水送入汇水斗中,水中的热量通过热管束传递到翅片部分,利用风机将热量散出,冷却后的循环水由上水管送出对感应线圈和电源系统进行冷却并经回水管进入水箱,由此完成整个冷却过程。该设备具有以下特点:
  1) 设备结构紧凑,占地面积小,不受场地限制;
  2) 由于采用了闭式循环,以纯水作循环水,无结垢且补水量较冷却塔和水池冷却有很大减少;
  3) 可靠性高,操作简单,免除了设备维修等问题。

项目实施情况 

案例分析概述 
    中外合资西安博大电炉有限公司是生产各类感应加热设备、工业电阻炉感应熔炼炉、保温炉、热处理设备及工频、中频、超音频、高频电源设备的专业企业。过去与其0.5吨中频熔炼炉配套的冷却装置为传统的冷却塔及水池存在着在北方寒冷地区冬季易冻,在南方炎热地区夏季冷却不足及冷却塔对水质要求较高、水处理投资较大,水池占地面积多、土建投资高的问题。
    为了节约能源和解决上述问题,该公司采用了北京恒康技术有限公司研制的RKL-250型高效空气冷却器用于GW0.5-250-1中频熔炼炉电源系统和感应线圈冷却水的冷却,经过三年多的连续运行,取得了显著的节电、节水效果。尤其是在夏季高温季节其冷却水温仅为48oC,效果明显优于原来的冷却水池,且免除了电炉内水垢的产生,减少了设备停产维修的时间和维修费用。
 
案例研究的目的 
    通过对中外合资西安博大电炉有限公司在其GW0.5-250-1中频感应铸钢熔炼炉中采用RKL-250型热管空气冷却器的实例研究,验证、评价该项产品的节能效益,分析其推广应用的前景。 
    
投资回收期 
    项目投资回收期为1.34年

项目总投资 
    项目投资为20300元 
    
节能效果 
    以RKL-250型热管空气冷却器为例,年节电10840kWh(以年产钢900吨计)
    年减排CO211.4吨。

适用对象 
    适用于铸造、锻造、热处理等行业中工业电炉的电源及线圈系统冷却

监测单位      
    上海市节能监察中心

案例源企业 
    中外合资西安博大电炉有限公司

高效空气冷却器的原理及特点 
    RKL型工业电炉专用高效冷却器是一种将热管技术应用于冷却系统的新型冷却设备。将管材内部抽成一定程度的真空,然后注入一定量的液体(工质)并密封起来,就是一支热管。将热管垂直放置,如果对热管下部加热,上部冷却,下部的工质将沸腾或蒸发,蒸汽上升到冷却段,遇到冷的壁面会凝结成液体,同时放出汽化潜热,通过管壁传给外面的冷源,冷凝下来的液体在重力的作用下再回到加热段,重新开始蒸发吸热过程。这样,通过管内工质的连续相变完成热量的连续转移。
    由于热管靠工质的相变传热,因此具有以下特点:
  1) 极高的导热系数:等效导热系数可达紫铜的数百至数千倍; 
  2) 良好的等温特性:2米长的钢-水热管,热端和冷端的工作温差小于30C;
  3) 极高的热流密度:单管的传热功率可达数十千瓦。
 
     RKL型工业电炉专用高效冷却器充分利用了热管的特性,达到了良好的冷却效果。冷却器由水循环系统和热管系统两部分组成,在其设备的上部是带翅片的热管束,翅片管侧装有散热用的风机,热管束的下端置于汇水斗中,管道泵将水箱中的循环水送入汇水斗中,水中的热量通过热管束传递到翅片部分,利用风机将热量散出,冷却后的循环水由上水管送出对感应线圈和电源系统进行冷却并经回水管进入水箱,由此完成整个冷却过程。该设备具有以下特点:
  1) 设备结构紧凑,占地面积小,不受场地限制;
  2) 由于采用了闭式循环,以纯水作循环水,无结垢且补水量较冷却塔和水池冷却有很大减少;
  3) 可靠性高,操作简单,免除了设备维修等问题。

项目实施情况 


    安装在中外合资西安博大电炉有限公司生产的GW0.5-250-1型中频感应熔炼炉上的RKL-250型高效空气冷却器已在该公司的生产试验基地连续运行了三年,迄今为止尚未发生故障,冷却温度在450C以下,可以满足工艺要求。 

设备监测情况 
    通过对中外合资西安博大电炉有限公司提供的数据及相关资料的分析和现场监测,对通过使用该产品所产生的节能量和经济效益进行了分析计算,得到以下结论:
采用水池冷却系统三年累计耗电量为131400kWh,年均耗电量为43800kWh,采用该冷却器后年耗电量为32960kWh,年节电量为10840kWh,以上数据是在月平均产钢量为75吨的基础上得出的,年节约效益15619元。
1.节电费:4878元(按西安市电价为0.45元计)
2.节水费:1741元(按西安市水价为0.60元计)
3.节约管理维修人员费用:9000元
 
推广潜力 
    适用于铸造、锻造、热处理等行业中工业电炉的电源及线圈系统冷却。 
  
投资风险 
    该设备的冷却效果主要取决于热管的传热效率,热管制造工艺中的缺陷引起的传热效率的下降会明显影响冷却器的冷却效果。 

案例源企业的评价 

    安装在中外合资西安博大电炉有限公司生产的GW0.5-250-1型中频感应熔炼炉上的RKL-250型高效空气冷却器已在该公司的生产试验基地连续运行了三年,迄今为止尚未发生故障,冷却温度在450C以下,可以满足工艺要求。 

设备监测情况 
    通过对中外合资西安博大电炉有限公司提供的数据及相关资料的分析和现场监测,对通过使用该产品所产生的节能量和经济效益进行了分析计算,得到以下结论:
采用水池冷却系统三年累计耗电量为131400kWh,年均耗电量为43800kWh,采用该冷却器后年耗电量为32960kWh,年节电量为10840kWh,以上数据是在月平均产钢量为75吨的基础上得出的,年节约效益15619元。
1.节电费:4878元(按西安市电价为0.45元计)
2.节水费:1741元(按西安市水价为0.60元计)
3.节约管理维修人员费用:9000元
 
推广潜力 
    适用于铸造、锻造、热处理等行业中工业电炉的电源及线圈系统冷却。 
  
投资风险 
    该设备的冷却效果主要取决于热管的传热效率,热管制造工艺中的缺陷引起的传热效率的下降会明显影响冷却器的冷却效果。

    中外合资西安博大电炉有限公司是专业生产各类感应加热设备及热处理设备的私营企业,产品行销全国并出口东南亚等地区。
    由于我们的产品分布面较广,因此用户对冷却系统有不同的要求。为解决传统的冷却塔、水池冷却系统存在的投资费用大、占用场地多、对水质要求高、高温季节冷却效果差等问题,我们选用了北京恒康技术有限公司生产的RKL-250型高效空气冷却器,用于中频熔炼炉电源及感应线圈系统冷却水的冷却,取得明显效果。经过在我厂试验基地三年的连续运行,系统运转正常,不仅节电、节水,而且操作简单可靠,无结垢、无故障、使用寿命长,占地面积小,1-2年就可回收投资。确实是值得推广的节能、环保项目,去年我们共在五台0.5吨的中频熔炼炉中为用户配套热管空气冷却器。

责任编辑: banye 参与评论
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