砂型干燥爐-機(jī)床行業(yè)百科-機(jī)床商務(wù)網(wǎng)

1簡(jiǎn)介

砂型干燥爐在機(jī)械行業(yè)廣泛使用,但是對(duì)于其能耗狀況的監(jiān)測(cè)卻缺少行之有效的方法。中國(guó)船舶工業(yè)總公司于1994年下達(dá)了制定“船舶工業(yè)行業(yè)節(jié)能監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)”的文件,其中包括“砂型干燥爐節(jié)能監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)”。砂型或型芯中的有機(jī)物，如木屑等，也在加熱過(guò)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(guò)加熱才具有粘接能力，從而使型芯的強(qiáng)度增加。現(xiàn)對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)中的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、監(jiān)測(cè)方法以及監(jiān)測(cè)合格指標(biāo)的規(guī)定作簡(jiǎn)要分析介紹。

2特點(diǎn)

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(shí)兩側(cè)應(yīng)設(shè)火道,中間設(shè)排煙道。爐室寬度小于2米時(shí)可一側(cè)設(shè)火道,另一側(cè)設(shè)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(tái)車上，沿軌道送入爐內(nèi)加熱（干燥）。砂型在爐內(nèi)的干燥時(shí)間，依裝載量多少、砂型大小和物料組成情況而定。當(dāng)砂型或型芯的品種同一、批量很大時(shí)，則采用連續(xù)式干燥爐，用輸送鏈條或活動(dòng)小車將砂型或型芯連續(xù)地通過(guò)劃分有溫度區(qū)段的爐內(nèi)進(jìn)行干燥，爐型的干燥效率高。

3監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的確定

砂型干燥爐的功能特點(diǎn)

砂型干燥爐是鑄造工藝過(guò)程的主要設(shè)備之一,也是耗能較大的設(shè)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?xì)饣蚱渌剂?我國(guó)船舶行業(yè)主要采用煤或可燃?xì)庾髂茉础１緲?biāo)準(zhǔn)能適用各種燃料的砂型干燥爐。

監(jiān)測(cè)項(xiàng)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(shè)備的節(jié)能監(jiān)測(cè),可以通過(guò)測(cè)算其能源利用率來(lái)判別其設(shè)備節(jié)能效果如何,而對(duì)于砂型干燥爐,就很難實(shí)現(xiàn)。主要是因?yàn)樯靶透稍餇t比較特殊,對(duì)它的“有效能”和“無(wú)效能”的測(cè)算比較困難。砂型干燥爐的“有效能” ,是砂型在烘干過(guò)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(guò)程中可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)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(dòng)狀況;砂型的形態(tài)、大小、在爐內(nèi)的堆置方式等有關(guān)。這些狀態(tài)因素的影響導(dǎo)致難以用既科學(xué)又實(shí)用并且簡(jiǎn)便的方法測(cè)試其“有效能”。而對(duì)于“無(wú)效能” ,即除了“有效能”之外的其它能耗,應(yīng)包括爐表散熱損失、排煙熱損失、物理不*燃燒熱損失、化學(xué)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(shè)計(jì),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(cè)算其效率更是難以做到。因此,我們只能放棄測(cè)算其能源利用率而采用較為實(shí)用方便的辦法來(lái)衡量砂型干燥爐的節(jié)能水平。

作為一項(xiàng)節(jié)能監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn),必須既能科學(xué)合理地評(píng)判該設(shè)備節(jié)能的性能水平,又要使監(jiān)測(cè)操作方便、實(shí)用、可行,還要讓各設(shè)備互相之間有可比性。為此,我們采用可比單耗的測(cè)定,作為砂型干燥爐的節(jié)能監(jiān)測(cè)“測(cè)試項(xiàng)目”。同時(shí),將爐體外觀檢查及輔助設(shè)備運(yùn)行狀況檢查作為監(jiān)測(cè)“檢查項(xiàng)目”對(duì)待。

4引用標(biāo)準(zhǔn)

GB213　煤的發(fā)熱量測(cè)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(cè)方法 [2]

5監(jiān)測(cè)方法

1. 監(jiān)測(cè)方法的重要性
為了獲得準(zhǔn)確可靠,能反應(yīng)爐子實(shí)際情況的參數(shù),但又不能過(guò)分復(fù)雜,監(jiān)測(cè)時(shí)間也不能過(guò)長(zhǎng),監(jiān)測(cè)方法的規(guī)定就特別重要。我們規(guī)定: 監(jiān)測(cè)測(cè)試應(yīng)在正常生產(chǎn)工況下進(jìn)行,監(jiān)測(cè)周期為1爐全過(guò)程。在起草時(shí),我們也考慮為了有較高的準(zhǔn)確性,監(jiān)測(cè)周期定為3爐, 但經(jīng)過(guò)征求意見, 認(rèn)為砂型烘干時(shí)間比較長(zhǎng),而且3爐產(chǎn)品的爐量在短時(shí)間內(nèi)也往往不易達(dá)到,而監(jiān)測(cè)一般則是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,不可能花很長(zhǎng)時(shí)間等待,因此還是1爐作為監(jiān)測(cè)周期比較切合實(shí)際。
2. 儀器選擇與使用
檢測(cè)儀表必須在檢定的有效期內(nèi),并標(biāo)有CMC標(biāo)志。稱重儀精度在1. 5級(jí)以上,每次稱重必須在量程的75% ～ 95% 之間;對(duì)于流體燃料,采用流量計(jì)測(cè)試,由于流量計(jì)的精度比較低,因此選定其流量計(jì)精度在2. 5級(jí)以上,干燥爐工作時(shí)大燃料流量應(yīng)為流量計(jì)大瞬時(shí)流量的75% ～ 95%之間。
3. 測(cè)定方法
1）燃料低位發(fā)熱量Qydw
固體燃料按GB213實(shí)測(cè),取樣和樣品制備按GB475及GB474進(jìn)行,其它燃料發(fā)熱量按燃料供應(yīng)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(cè)量;
（2）氣體燃料消耗量用流量計(jì)測(cè)量;
（3）合格產(chǎn)品重量,以實(shí)測(cè)為準(zhǔn)。即用稱重儀稱出干燥后砂型的實(shí)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(biāo)準(zhǔn)中加上“確有困難的可用其它切實(shí)可行的方法求出”。“其它方法”所得結(jié)果的精度必須不低于用稱重法所得到結(jié)果的精度。

6合格指標(biāo)的確定

合格指標(biāo)的確定對(duì)于用能單位比較敏感,它需要有科學(xué)性、合理性,又要有實(shí)際可操作性。如果指標(biāo)定得過(guò)低,本來(lái)能耗較高的爐子也可能合格,則節(jié)能監(jiān)測(cè)就不可能起到監(jiān)督、促進(jìn)節(jié)能的目的。相反,如果指標(biāo)定得過(guò)高,許多企業(yè)都達(dá)不到合格指標(biāo),使得本來(lái)相對(duì)較好的企業(yè)失去信心,也不能起到鼓勵(lì)節(jié)能和引導(dǎo)推進(jìn)節(jié)能的作用。所以,根據(jù)目前船舶行業(yè)實(shí)際情況,我們對(duì)實(shí)測(cè)的結(jié)果的分析并參考有關(guān)行業(yè)的實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn),把可比單耗合格*為80千克標(biāo)煤/噸合格產(chǎn)品。

7總結(jié)

《砂型干燥爐節(jié)能監(jiān)測(cè)方法》這一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),已于1995年5月在中國(guó)船舶工業(yè)總公司系統(tǒng)頒布實(shí)施,經(jīng)過(guò)一年多來(lái)的實(shí)際應(yīng)用,證明這一方法基本是合理的、現(xiàn)實(shí)的和可操作的。為了進(jìn)一步完善節(jié)能監(jiān)測(cè)的法規(guī),我們還要做進(jìn)一步的驗(yàn)證和總結(jié),在適當(dāng)時(shí)候作出更科學(xué)的修訂 [3] 。