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1簡介
砂型干燥爐在機械行業(yè)廣泛使用,但是對于其能耗狀況的監(jiān)測卻缺少行之有效的方法。中國船舶工業(yè)總公司于1994年下達了制定“船舶工業(yè)行業(yè)節(jié)能監(jiān)測標準”的文件,其中包括“砂型干燥爐節(jié)能監(jiān)測標準”。砂型或型芯中的有機物，如木屑等，也在加熱過程中被燒去，從而使砂型的透氣性增加。型芯中的一些粘接劑，如油類和瀝青等，經(jīng)過加熱才具有粘接能力，從而使型芯的強度增加?，F(xiàn)對該標準中的監(jiān)測項目、監(jiān)測方法以及監(jiān)測合格指標的規(guī)定作簡要分析介紹 。
2特點
干燥溫度取決于砂型或型芯的物料組成，砂型的干燥溫度為400～500℃，型芯的干燥溫度為200～350℃。爐子多為火焰爐，要求爐內(nèi)有良好的氣流循環(huán)條件。爐室寬度大于2米時兩側(cè)應設火道,中間設排煙道。爐室寬度小于2米時可一側(cè)設火道,另一側(cè)設排煙道。砂型和型芯干燥爐一般做成帶有爐門的室狀爐膛。砂型或型芯裝在臺車上，沿軌道送入爐內(nèi)加熱（干燥）。砂型在爐內(nèi)的干燥時間，依裝載量多少、砂型大小和物料組成情況而定。當砂型或型芯的品種同一、批量很大時，則采用連續(xù)式干燥爐，用輸送鏈條或活動小車將砂型或型芯連續(xù)地通過劃分有溫度區(qū)段的爐內(nèi)進行干燥，爐型的干燥效率高。
3監(jiān)測項目的確定
砂型干燥爐的功能特點
砂型干燥爐是鑄造工藝過程的主要設備之一,也是耗能較大的設備,不少鑄造車間都建有砂型干燥爐。它使用的能源有煤炭、焦炭、重油、可燃氣或其它燃料,我國船舶行業(yè)主要采用煤或可燃氣作能源。本標準能適用各種燃料的砂型干燥爐。
監(jiān)測項目的選定
砂型干燥爐的能耗高低是指烘干一定量的砂型所消耗的能量的多少。一般熱設備的節(jié)能監(jiān)測,可以通過測算其能源利用率來判別其設備節(jié)能效果如何,而對于砂型干燥爐,就很難實現(xiàn)。主要是因為砂型干燥爐比較特殊,對它的“有效能”和“無效能”的測算比較困難。砂型干燥爐的“有效能” ,是砂型在烘干過程中,內(nèi)部水分蒸發(fā)所消耗的能量以及砂型內(nèi)某些物料在此過程中可能發(fā)生的化學反應所吸收的能量總和。這里,因蒸發(fā)水分而消耗的能量與加熱溫度以及溫度的變化狀況; 砂型的品質(zhì)和含水量的大小;爐膛容積的大小以及煙氣在爐內(nèi)流動狀況;砂型的形態(tài)、大小、在爐內(nèi)的堆置方式等有關。這些狀態(tài)因素的影響導致難以用既科學又實用并且簡便的方法測試其“有效能”。而對于“無效能” ,即除了“有效能”之外的其它能耗,應包括爐表散熱損失、排煙熱損失、物理不*燃燒熱損失、化學不*燃燒熱損失等等,由于一般烘模爐的建造不象鍋爐等其它爐窯那樣規(guī)范化設計,建造砌筑質(zhì)量往往比較粗糙,漏煙現(xiàn)象普遍存在,因而若要用“反平衡法”測算其效率更是難以做到。因此,我們只能放棄測算其能源利用率而采用較為實用方便的辦法來衡量砂型干燥爐的節(jié)能水平。
作為一項節(jié)能監(jiān)測標準,必須既能科學合理地評判該設備節(jié)能的性能水平,又要使監(jiān)測操作方便、實用、可行,還要讓各設備互相之間有可比性。為此,我們采用可比單耗的測定,作為砂型干燥爐的節(jié)能監(jiān)測“測試項目”。同時,將爐體外觀檢查及輔助設備運行狀況檢查作為監(jiān)測“檢查項目”對待。
4引用標準
GB213 煤的發(fā)熱量測定的方法
GB474 煤樣縮制方法
GB475 商品煤樣采取方法
GB8201 制氧站節(jié)能監(jiān)測方法 [2]
5監(jiān)測方法
1. 監(jiān)測方法的重要性
為了獲得準確可靠,能反應爐子實際情況的參數(shù),但又不能過分復雜,監(jiān)測時間也不能過長,監(jiān)測方法的規(guī)定就特別重要。我們規(guī)定: 監(jiān)測測試應在正常生產(chǎn)工況下進行,監(jiān)測周期為1爐全過程。在起草時,我們也考慮為了有較高的準確性,監(jiān)測周期定為3爐, 但經(jīng)過征求意見, 認為砂型烘干時間比較長,而且3爐產(chǎn)品的爐量在短時間內(nèi)也往往不易達到,而監(jiān)測一般則是現(xiàn)場測試,不可能花很長時間等待,因此還是1爐作為監(jiān)測周期比較切合實際。
2. 儀器選擇與使用
檢測儀表必須在檢定的有效期內(nèi),并標有CMC標志。稱重儀精度在1. 5級以上,每次稱重必須在量程的75% ～ 95% 之間;對于流體燃料,采用流量計測試,由于流量計的精度比較低,因此選定其流量計精度在2. 5級以上,干燥爐工作時大燃料流量應為流量計大瞬時流量的75% ～ 95%之間。
3. 測定方法
1）燃料低位發(fā)熱量Qydw
固體燃料按GB213實測,取樣和樣品制備按GB475及GB474進行,其它燃料發(fā)熱量按燃料供應方提供的數(shù)據(jù)。
2）燃料消耗量
（1）固體燃料及液體燃料消耗量用稱重法測量;
（2）氣體燃料消耗量用流量計測量;
（3）合格產(chǎn)品重量,以實測為準。即用稱重儀稱出干燥后砂型的實際凈重量。但考慮到有些環(huán)境下,不具備稱重的條件, 所以在標準中加上“確有困難的可用其它切實可行的方法求出”?！捌渌椒ā彼媒Y果的精度必須不低于用稱重法所得到結果的精度。
6合格指標的確定
合格指標的確定對于用能單位比較敏感,它需要有科學性、合理性,又要有實際可操作性。如果指標定得過低,本來能耗較高的爐子也可能合格,則節(jié)能監(jiān)測就不可能起到監(jiān)督、促進節(jié)能的目的。相反,如果指標定得過高,許多企業(yè)都達不到合格指標,使得本來相對較好的企業(yè)失去信心,也不能起到鼓勵節(jié)能和引導推進節(jié)能的作用。所以,根據(jù)目前船舶行業(yè)實際情況,我們對實測的結果的分析并參考有關行業(yè)的實測經(jīng)驗,把可比單耗合格*為80千克標煤/噸合格產(chǎn)品。
7總結
《砂型干燥爐節(jié)能監(jiān)測方法》這一行業(yè)標準,已于1995年5月在中國船舶工業(yè)總公司系統(tǒng)頒布實施,經(jīng)過一年多來的實際應用,證明這一方法基本是合理的、現(xiàn)實的和可操作的。為了進一步完善節(jié)能監(jiān)測的法規(guī),我們還要做進一步的驗證和總結,在適當時候作出更科學的修訂 [3] 。
參考資料
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