科技專論.冷卻循環(huán)水系統(tǒng)在醬香型白酒制酒車間的應(yīng)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某制酒車間采用不銹鋼套管式白酒冷卻按 節(jié)能系數(shù)0.8計算,平均電能消耗0.464 (kW : h)/m'。器，以非循環(huán)供水的方式來滿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(tǒng)對原系統(tǒng)進(jìn)行改造升級，并給出了改造前后節(jié)能效果的對非循環(huán)供水0. 7*1007比分析和詳細(xì)的改造設(shè)計方案。該方案通過實際實施，達(dá)到設(shè)計目標(biāo)，獲得較好的節(jié)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(jié)能減排;制酒車間結(jié)論:對比數(shù)據(jù)，采用循環(huán)水后電能消耗降低了25.4%,節(jié)能效果明顯。1.背景(3) 技術(shù)可行性茅臺酒廠某制酒車間的白酒生產(chǎn)現(xiàn)采用的是不銹鋼套管式白酒冷根據(jù)循環(huán)水量和溫差,計算散熱負(fù)荷,選用散熱能力好的橫流式冷卻器,需要大量的冷水來滿足冷卻制酒的需求,冷水流過冷卻器后,溫卻塔雙機(jī)組合,可以達(dá)到要求。根據(jù)循環(huán)水量和壓力要求，相應(yīng)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(guī)產(chǎn)品，容易滿足。根據(jù)四棟廠房布局，回收水箱安裝于六棟廠卻過程中由于蒸發(fā)，接觸大氣,水質(zhì)更加惡化,鈣鎂離子濃度更高，會在房后面就可以利用水 自身重回流。工藝設(shè)備_上嚴(yán)重結(jié)垢、腐蝕,使換熱過程難以順利進(jìn)行，加大了冷卻水4、系統(tǒng)方案設(shè)計的使用量。隨著市場的增大,酒廠生產(chǎn)用水量和廢水排放量逐年增大，(1) 循環(huán)冷卻水方案設(shè)計原生產(chǎn)冷卻水沒有合理地循環(huán)利用，浪費(fèi)水資源。因此,對生產(chǎn)冷卻水依據(jù)系統(tǒng)要求,由換熱量根據(jù)公式: q=cmOt合理地循環(huán)利用,每年可節(jié)約大量水資源。這是對國家節(jié)能減排政策的q為熱量, kJ/s,即kW;積極響應(yīng)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(tǒng)是為生產(chǎn)設(shè)備實施水冷卻而配置的。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(tǒng)。冷卻系統(tǒng)以水冷卻移走工藝介△t為溫差, C或K;質(zhì)或換熱設(shè)備所散發(fā)的熱量,冷水流過需要降溫的生產(chǎn)設(shè)備(常稱換熱計算流量為100m2/h.濕球溫度27.6C時,將進(jìn)口溫度為55C的冷設(shè)備，如換熱器、冷凝器、反應(yīng)器)后,溫度上升,使升溫冷水流過冷卻卻水降到32C 左右，需要冷卻塔散熱功率達(dá)到2800 kJ/s。設(shè)備則水溫回降，可用泵送回生產(chǎn)設(shè)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?jié)約95%以上。冷卻水占工業(yè)用水量的70%左右。因此，循卻，可將冷卻塔分為開式冷卻塔和閉式冷卻環(huán)冷卻水系統(tǒng)起了節(jié)約大量工業(yè)用水的作用。循環(huán)冷卻水使用的目的是塔。 開式冷卻塔內(nèi)空氣與水進(jìn)行充分的接觸。能有效地節(jié)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.制酒車間冷卻循環(huán)水系統(tǒng)控制要求于冷卻水蒸發(fā)、飛濺、漏損、濃縮形成的鹽類污根據(jù)長期調(diào)研生產(chǎn)數(shù)據(jù),最后得出該醬香型白酒制酒車間冷卻循垢， 造成管網(wǎng)堵塞;另外系統(tǒng)內(nèi)只安裝普通的環(huán)水系統(tǒng)控制的要求為:環(huán)境濕球溫度28C,一棟生產(chǎn)房冷卻水需要過濾裝置，不能完全去除這些雜質(zhì)，導(dǎo)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(dǎo) 率增加,造成管道腐蝕;冷卻水經(jīng)過被冷卻設(shè)備時溫度上升,水中的鈣、鎂離子溶解度3.可行性分析發(fā)生變化會形成水垢。降低了換熱效率,影響(1)節(jié)水效能分析系統(tǒng)正常工作。所以，敞開式冷卻循環(huán)水存在根據(jù)調(diào)研所得數(shù)據(jù)，系統(tǒng)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(shù)23C。的控制等問題。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(nèi)，通過流通的空氣、噴淋水與循環(huán)水的熱交換保證降溫效果。為減少管路結(jié)垢、抑制微生物生產(chǎn),控制排污量和補(bǔ)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(hù)了主設(shè)備的高流量的5%，即排污水量-100m3/ h*5%-5m'/h。效運(yùn)行，提高了使用壽命。在每個窖期的開始時對整個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(cè)進(jìn)從上方出，風(fēng)與從下往.產(chǎn)20天、每天16小時折算沖洗用水量=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(jī)功率100小散水泵功率小噪音低、飄水量小、3.685.8.88可在運(yùn)行時進(jìn)行日常維護(hù)、可模塊化組裝、擴(kuò)容方便等優(yōu)點。結(jié)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(tǒng)(2) 用電效能分析(2)廠房回水管道設(shè)計根據(jù)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間包括4中國煤化工T14個班，8個班組2(kW :h)/m',污水處理由于在下游、耗電可以過忽略,即非循環(huán)供水耗走1條總線， 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(jī)11kW*2+散水泵1.5kW*2+過濾器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(tǒng)采用變頻控制，衛(wèi) 生標(biāo)準(zhǔn)及國家衛(wèi)生部相關(guān)的衛(wèi)生安全評價規(guī)定。PP-R產(chǎn)品具有耐40科技專論冷卻盤管自來水冷卻缸空氣一恒外玉閉式冷卻塔. 籃式過濾器32 °C左右全自動過濾器球閥流量計55°C左右緩沖水箱加壓泵k閉式系統(tǒng)示意圖熱、耐壓、保溫節(jié)能、使用壽命長及經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點,將逐步取替現(xiàn)有的其態(tài) 進(jìn)行日常維護(hù)和記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，至今沒出現(xiàn)任何故障。每到窖期由它種:類水管而成為主導(dǎo)產(chǎn)品。專人負(fù)責(zé)水箱、冷卻塔、過濾器的清洗,供水質(zhì)量達(dá)標(biāo)。每個冷卻灌的循環(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(jù)7輪次酒運(yùn)行數(shù)據(jù)可以看出，系統(tǒng)冷卻后的水溫個DN32的活接球閥,每個班的兩個冷卻灌溢出管道經(jīng)DN63變DN32的達(dá)到 了設(shè)計要求，低于32度。變徑接頭將水匯總到DN63的回水管里;較遠(yuǎn)兩個班的冷卻溢出水又經(jīng)(2)恒壓供水:加壓泵出口壓力穩(wěn)定0.51MPa,最遠(yuǎn)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(dá)到了恒壓供水的目的。后四個班的回水經(jīng)DN 160三通、DN160變DN1I0. DN110變DN63變徑(3)用水情況:系統(tǒng)在7輪次共補(bǔ)水量1363m',其中包括人為打開冰接頭將回水匯總到DN 160總管回流至水箱內(nèi)，在進(jìn)人水箱之前進(jìn)過籃式缸的原溢流口 導(dǎo)致的泄漏、沖渣用水、洗工具等水耗。同車間原未安裝過濾器進(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這棟廠房(4)用電情況:循環(huán)系統(tǒng)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循環(huán)水泵。(5)本輪次系統(tǒng)節(jié)約費(fèi)用計算:按用電費(fèi)用:單價0.71元/((3)系統(tǒng)全自動控制設(shè)計kW :h),水資源費(fèi):單價0.05元/m i計,經(jīng)統(tǒng)計未安裝系統(tǒng)生產(chǎn)房用水量系統(tǒng)采用西門子200PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和控制，實現(xiàn)全自動、無人為12289m'。值守?zé)o按鍵操作。系統(tǒng)節(jié)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(diào)節(jié)加壓系統(tǒng)節(jié)電量: 10926m' x0.7(kW . h)/m2-5731 (kW . h) =1917.2泵轉(zhuǎn)速，使壓力穩(wěn)定于設(shè)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(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)系統(tǒng)節(jié)約費(fèi)用: 1917.2 (kW.h) 3x0.71元/( kW.h)+ 10926速，使溫度低于設(shè)定值。m3 x0.05元/m'=1907.51元。c. 自動啟?？刂?工人無需操作任何按鈕,只需打開/關(guān)閉冰缸進(jìn)(6)節(jié)約能源計算:電的折煤系數(shù)取0.36Kg標(biāo)煤/(kW.h)，水的水閥，就可實現(xiàn)系統(tǒng)的啟動/停止,實現(xiàn)閑時停機(jī)節(jié)能。當(dāng)停止生產(chǎn),關(guān)折煤系 數(shù)取0.2429kg標(biāo)煤/立方米新鮮水。掉冷卻缸進(jìn)水閥時,管道無水流動,壓力增大,變頻器長時間低頻工作系統(tǒng)節(jié)約能源量: 10926m2 x0.249kg標(biāo)煤/立方米新鮮水+1917.2一段時間后， 系統(tǒng)自動進(jìn)入休眠狀態(tài),所有設(shè)備停止運(yùn)行。當(dāng)打開水閥，(kW. h) x0.36kg標(biāo)煤/(kW . h)=3410.766kg標(biāo)煤=3.412噸標(biāo)煤檢測到供水壓力低時立即啟動加壓泵，迅速恢復(fù)供水壓力。該項目一-棟生產(chǎn)房一 - 個輪次能節(jié)約3.412噸標(biāo)煤,節(jié)能效果顯著。d.自動水箱液位控制:控制補(bǔ)水閥使水箱水位在- -定 范圍內(nèi)。水箱6、結(jié)論水位低于設(shè)定值時，打開補(bǔ)水閥。當(dāng)水箱水位高于設(shè)定值時，關(guān)閉補(bǔ)水項目經(jīng)過調(diào)研論證、方案設(shè)計實施與運(yùn)行觀察,系統(tǒng)實現(xiàn)了制酒車閥。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.水箱自動粗過濾:水箱內(nèi)設(shè)置有3mm過濾網(wǎng)和沖洗掃渣裝置,定酒冷 卻水的供應(yīng)。完全滿足設(shè)計需求,并最終達(dá)到節(jié)能減排的目的。時運(yùn)行，確保大的雜質(zhì)不進(jìn)入水箱。f.管道精細(xì)過濾:在主供水管上安裝10微米過濾器,濾除大于100微米的雜質(zhì)，定時沖洗。h.觸摸屏 界面:顯示系統(tǒng)拓?fù)鋱D,顯示各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，顯示運(yùn)行數(shù)據(jù)，手動操作各設(shè)備,設(shè)置運(yùn)行參數(shù)等。5、系統(tǒng)運(yùn)行效益分析中國煤化工設(shè)備于2013年5月完成安裝和初步調(diào)試,單棟投入試運(yùn)行，在處理作者簡介MYHCNMHG好回水過濾除渣等問題后，于2013年7月份完成全部調(diào)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(jī)械設(shè)計專業(yè)，工運(yùn)行。設(shè)備投入運(yùn)行后，從7月到9月，每天專人到現(xiàn)場查看設(shè)備運(yùn)行狀程師，主要從事科技管理、自動控制技術(shù)工作。02