干能源选择:导热油、蒸汽还是天然气熨烫?_泰州市海锋机械制造有限公司
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随着烫平技术的发展和能源成本的不断攀升,很多洗衣厂老板都在咨询哪种设备技术、能源选择适合他们。对于那些高产量的洗衣厂来说,普遍接受的几种方案就是使用锅炉产生蒸汽、使用加热器加热导热油以及近期流行的烫平机内自带导热油加热系统且采用燃气加热的烫平机系统。

  传统的蒸汽加热式烫平机占据了北美洗衣厂(每小时处理布草1,500磅约680kg或更多)约90%的市场份额。北美大多数蒸汽系统在110-130 psi(约7.5-9个压)之间,这就使得烫平机的温度在330-355º F(约165-180℃)之间。

  导热油加热式烫平机出现在上世纪80年代的美国,然后在90年代初期流行开来。导热油加热系统就是利用一个大型加热器加热导热油,然后通过泵力抽送将导热油输送到烫平机、烘干机、有时还输送到蒸汽发生器为其供热。导热油本身是一种具有高蓄能或“热容”的石油产品。

  使用导热油的一个优点就是总体需要的能源更少且能提供更高的温度。但是应注意导热油经常流动(通常需要30-40psi,约2-2.7个压),这样就会产生用电成本。通常情况下,导热油输送的主线路具有更高的温度,而且调节阀会使热导热油流通到每一个烫槽中。调节阀和烫平机循环泵能控制烫平机的温度。这是导热油系统的一种可靠设计,能用于涉及商用厨房、注塑工艺和热量追踪系统的所有行业。

  北美洗衣市场使用直燃的导热油烫平机已超过八年。导热油烫平机的烫槽和传统导热油烫平机烫槽相同。利用集中整合式导热油加热器和泵力系统,再配上这种导热油烫平机能够帮那些缺少足够蒸汽的洗衣厂或者想要提高烫平产能但没有可供利用蒸汽的洗衣厂解决困难。



蒸汽vs.导热油
  蒸汽作为传热媒介在热容方面多多少少不如导热油。热容指的是一种介质随着时间推移储存能量的能力。在使用蒸汽系统产生蒸汽之前向给水中加入软化剂和其它化学剂以防止锅炉、管道和烫槽出现结垢和腐蚀现象。

  除了蒸汽能被消耗光或被注入洗衣机内以按需快速升温这两种情况之外,蒸汽和导热油都在密闭的系统中流动运作。冷凝水回收系统对于保持每一台烫平机的确切温度也很重要。但是浸满水的蒸汽系统会对熨烫作用的表面温度产生负面作用,而且反过来又会影响到熨烫效率和质量。

  虽然使用导热油加热系统能够得到更高更稳定的温度,但是关于导热油系统有两方面需要注意的问题,就是导热油流速与避免湿润空气的影响两个问题。导热油通常是在一个燃气的热交换器中加热,然后在一个密闭的循环系统中通过泵力作用输送到烫槽中。大多数烫平机各自配有泵以确保导热油在烫槽和加热腔内的正常流动。在操作温度更高(+400º F 约+204.4℃)的加热系统中,以及理想烫平温度低得多的烫平区域中,调节阀和泵力系统就是重要装置。

  在回到加热器之前,导热油必须收集在用于抵销导热油加热时膨胀的膨胀罐中。这时一旦和湿润空气有所接触,导热油就会发生氧化反应。这样就会在烫槽、管阀、泵中结垢或形成“焦炭”,从而影响导热油的效能。为了避免这种情况出现,通常会用到两种膨胀罐,即为膨胀罐配备不断分离非冷凝气体的脱氧系统或采用输入外部气体(通常采用氮气)方法的惰性气体增压罐。

  导热油烫平机使用不同的加热配置。一些洗衣厂为每一个烫槽配置独立的加热器,另外一些洗衣厂则采用一个加热器为整台烫平机加热。不管采用两种方式中的哪一种,这类更小型加热系统常常不如大一些的加热系统高效。加热系统的供应商通常宣称系统效率高达85-90%(不考虑管道损耗),而烫平系统效率才达到60-75%。尽管烫平系统效率稍低一些,但是能够使洗衣厂按周、按日、按小时需求更容易地开启和停止加热系统。

能源成本

  从成本角度来说,蒸汽锅炉的效率(生产商宣称,保养好的话在60-85%)只是成本计算中的一部分;用于制造蒸汽的水也是开支不小的成本。用于产生蒸汽的水通常是必须进行软化、预热以及加入用于锅炉的化学剂。在美国,125psi(约8.5个标准压)蒸汽包含现今燃气费用的平均成本约为12-15美元/1000磅(约合170-210元人民币/1吨)/小时。烫平机消耗的蒸汽量因烫辊数量、烫槽设计类型、隔热等因素而异。通常情况下,一台每小时平均处理900张含水量为35%的医院床单的烫平机所用蒸汽为1,300磅(约585kg)/小时,或者17.50美元(约110元人民币)/ 小时生产量。

  由蒸汽发生器产生的蒸汽似乎比传统的蒸汽锅炉系统更高效一点(80-95%),厂家也宣称生产费用更低一些(10-12美元约62-75元人民币/小时)。大多数蒸汽发生器安装时会装上几组,每组2-4个,然后按照需求联机使用。利用蒸汽发生器系统每小时完成相同的床单任务,其估算生产费用约为14.30美元(约90元人民币)/小时。

  如果想计算导热油烫平机在同样的温度下每小时烫平900 张含水量为35%的床单的直接能源成本,那么估算出的天然气成本约为8-10美元(约50-62元人民币)/小时。但是加上非加热费用后,同样的任务耗费的成本实际上就是11.70美元(约73元人民币)/小时。这些成本包括了维持导热油流速的泵的用电成本以及导热油更换成本。

保养问题

  导热油加热方式,无论是加热系统方式还是烫平机加热方式,都比蒸汽系统需要更多的保养工作,保养工作的内容主要取决于导热油系统的设计。使用的导热油系统是否包含蒸汽发生器?是否需要调节阀?系统的膨胀罐是否采用氮气保护以及是否装有保护泵的滤网?导热油的监控以及调节器也是导热油系统定期预防性维护工作的一部分。

  一般情况下,导热油的使用寿命为4,000-5,000小时(尽管一些供应商表示导热油有20,000小时的更新周期)。两班制的洗衣厂很可能需要每年更换一次。如果是管道为+/- 500英尺(约152米)且为3-4条烫平线供热的加热系统,那么更换一次导热油就需要1,500 加仑(约6,819升)油量,加上更换工作的人工费用和处理已用的导热油费用,总体花费大约是30,000美元。

  由于蒸汽使用范围广泛,所以对于洗衣厂蒸汽系统的维护、评估和大多数问题的解决方法,工程人员和保修人员大都有着丰富的经验知识。一般情况下,问题会出在疏水阀、冷凝水回收系统和锅炉供水系统上。按大多数地区规定,使用100psi(约7个标准压)或更高压力蒸汽系统时,具备锅炉操作认证且至少应有一个员工操作。

  蒸汽系统和导热油系统之间一个关键不同点就是设备出现问题时的维修情况。如果蒸汽疏水阀需要维修,完全不需要特殊设备。但是如果导热油系统的泵或阀门需要维修,那么就需要按照《火灾与人身安全法则》将导热油从管道中取出并储存好,然后才能修理设备。并且由于所有管道都是焊接的且带凸缘的,所以如果出现泄漏,那么将被维修的区域就需要进行隔离且清理,然后才能进行焊接。

  这项工作虽并不是超乎寻常的工作,但是需要工作人员具有相关的经验。

关于温度更高的问题

  导热油的一个压倒性优势就是能够达到更高的供热温度。但是更高的温度真的就是优势吗?

  如果洗衣厂处理的大部分产品是混纺或涤纶织物,那就不需要高温熨烫了。涤纶遇到375ºF(约191℃)以上温度就开始分解,在410ºF(约210℃)以上就熔化了。大多数涤纶的理想熨烫温度是315-330ºF(约157-166℃)。同时,一些上浆任务也会因温度太高而出现问题,太高的温度导致织物快速失去水分,使浆液脱离织物而且可能会残留在烫平机表面。因此,更高的温度并不是对化纤织物有利的优势。

  棉质桌布、棉质床单和被罩适合采用更高一些的熨烫温度。在欧洲,洗衣厂采用160-180 psi(约11-12个标准压)的压力更高的蒸汽获得更高的熨烫温度。可再增加20-30度的导热油系统产生的温度对所有的棉织物都有非常好的效果,也可在达到相同熨烫效果的前提下使洗衣厂采用更紧凑的烫平机。

应用

  我们来讨论一下关于选用能源种类的选用问题,究竟是选用蒸汽还是导热油呢?如果一家洗衣厂配有蒸汽系统且有大量充足汽源,那还是接着使用蒸汽。关于蒸汽烫平机有一个好消息就是新一代的蒸汽烫平机在能源消耗和产能方面变得更为高效,和现今仍在使用的Hypro和Sylon 烫平机形成鲜明的对比。新一代烫平机技术和配合了烫带的金属或弹性烫槽烫平机比传统烫平机的热传递效率更高且使用的蒸汽还更少。

  如果洗衣厂蒸汽能源有限,增装蒸汽发生器或升级锅炉又不可行,那么增置直燃导热油烫平机就是一种提高产能的理想方式。此外,热油系统能够不依赖蒸汽能源运行,这样,洗衣厂就可以在蒸汽不需要流过整个厂的情况下进行换班。

  如果打算新建一家洗衣厂,就需要仔细权衡导热油系统的投资费用(约多30%)以及其在能源效率上带来的长远利益。

  需要注意导热油系统管道必须使用焊接和法兰连接,且在使用之前需要全程通入氮气彻底清理一遍,这样会增加总材料费用。另一个需要考虑的因素是经营这些装备的专业公司是否容易找到。

  对夹机、衣物后整理设备、洗衣机等使用蒸汽发生器,对床单布草等织物使用独立式导热油烫平机,既使用蒸汽又使用导热油的这种组合对于一些新建或重修的洗衣厂来说也会是一种正确的选择。只有在所需要的时间段和岗位上消耗能源才是好的解决方案。还有,一定要记住对于独立的导热油设备,做好设备的日常检查和维护保养至关重要。

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