遠紅外輻射加熱裝置應用對比淺析
摘要：通過制藥行業(yè)雙烯開環(huán)釜運用遠紅外加熱技術的實例，將其與導熱油加熱方式作了各方面的對 比與分析，測試出遠紅外加熱技術的優(yōu)點和節(jié)能數據。
遠紅外電加熱是一種傳熱與輻射過程、它是利用耐高溫的電阻發(fā)熱帶(最高工作溫度達 1300℃)通電發(fā)熱、通過碳化硅遠紅外輻射傳熱條并將熱源體所發(fā)射出來的紅外線均勻地輻射給被加熱物料，并同時被物料 充分吸收轉化成熱能、以達到平穩(wěn)加熱升溫的目的。 a、物料工藝情況：“雙烯開環(huán)釜”是生產產品的關鍵設備之一、釜內物料進行的是高溫高壓反應，其反應溫度為 208℃、壓力為 0．6Mpa、設備原為夾套內電熱油浴加熱，技術改造后改用碳化硅遠紅外加熱，該設備經過二年的使用：運行穩(wěn)定、節(jié)能顯著、各項經濟和技術指標均超過改造前水平。 b、運行方式對比：電熱油浴是在釜的夾套中注入導熱油、油中插人電加熱管，由電加熱管通電加熱導熱 油，間接使釜升溫。由于導熱油是不流動的、且傳熱系數小、熱效率低、無形中必須要將夾套內油加熱到一定 的溫度、要多消耗一部分電能屬“二傳手加熱”；而且導熱油常期在高溫情況下易老化結碳、嚴重影響了傳熱 效果(每年需要更換導熱油幾次)。另外電加熱管本身的使用壽命短(國家標準在 3000 小時以內)加上管的表 面發(fā)熱與油直接接觸短、時間長就會結焦，電加熱管的熱量無法傳出很容易造成電熱管燒壞，并且更換電熱 管相當麻煩、必須停機要將夾套內油全部放掉，影響了正常生產。另外電熱管使用不安全不能達到防爆要求。 而遠紅外加熱技術它多數可采用“集裝式和密封防爆式”兩種加熱形式，是直接與釜體組裝連接在一體(輻射面與釜壁間隙約 6mm)，外觀如同容器一樣美觀、運行無噪音、無污染、操作簡便、改善了操作環(huán)境。降低了勞動強度，加熱部分可分為上、中、下分段單獨控制加熱、控制部分可通過 P，D 調功和調壓。操作，任意調整功 率大小，并能自動加熱恒溫、根據用戶要求加熱設備的控制也可與計算機、打印機、智能編程相配套使用，自 動化程度高。 c、電熱轉化效率對比：開環(huán)釜原來共裝 9 支電熱棒、三相接電，通電電壓 380V。電流 22A。加熱反應時 間 3 小時，其耗電計算為：Q=∑PT=(9UI)×3=[9×(0.38×22)]×3=225.7KWh。根據一釜物料的原料種類、化學性能及反應情況、計算一釜科反應完成時的耗熱量：Q=1.24x1000000kcal=144.24kwh。即改造前的電熱轉換率
為 64％。改
d、運行費用對比：改造前開環(huán)釜帶夾套、材質為 ICrl8Ni9Ti)、容積 1500L、去掉導熱油夾套改裝用遠紅外輻射直接加熱、經過一年的運行使用、每天按生產兩釜料計算節(jié)能情況：Q 二(225．72—144．24)x2x450=73332KWh。按一度電 0．5 元計算、其運行費用共降低：73332x0．5=3．66 萬元。很明顯運行費用大 為降低、另外與導熱油每年的損耗量、導熱油價格的上漲、電熱管元件更換費、停產檢修費等全部費用計算對 比，其運行費用降低更可觀。 e、對環(huán)境影響對比：電熱油浴加熱時。隨著導熱機油濕度的升高，夾套上排空口不斷有有害氣體排出對人體有害，因油泄露且造成環(huán)境污染；電熱管接線區(qū)在高溫下油不斷地流到接線部位上很容易造成燃燒、發(fā) 生意外事故。而遠紅外加熱方式，運行無污染，達到防爆要求，遠紅外輻射反而對人體有益，屬潔凈生產工藝 符合 IS014001 環(huán)境管理體系的要求。 f、遠紅外加熱與蒸汽加熱對比：目前不少用戶還在采用蒸汽加熱，所有飽和水蒸汽壓力基本上在 IMpa以下，有低壓蒸氣和高壓蒸氣之分，低壓蒸汽一般指 0.4Mpa 以下、高壓一般指 0.4N+0Mpa，飽和水蒸氣的利 用價值主要在本身的汽化潛熱，而汽化潛熱則隨著壓力的增大而減小，即壓力越高反而熱利用率越低，據用戶統計水蒸汽的熱效率一般為 80％左右，另外蒸氣的成本也在逐年上升，如從“溫度與時間”的升溫曲線上 來對照就能很明顯看出：采用高壓水蒸汽給物料加熱升溫所耗能量遠大于遠紅外加熱方式。同時蒸氣加熱 還要有高壓鍋爐等輔助設備，而遠紅外加熱則不需要這些條件，由此說明用遠紅外加熱取代高壓蒸氣加熱具 有明顯的對比效果。
