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一、技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種加熱系統(tǒng)裝置。具體說(shuō)是用導(dǎo)熱油對(duì)染色機(jī)上使用的染色液進(jìn)行加熱系統(tǒng)裝置。適用印染行業(yè)對(duì)染色液進(jìn)行加熱。
二、背景技術(shù)
采用蒸氣加熱存在以下問(wèn)題：
?。?）是由于加入筒狀殼體的蒸氣在對(duì)換熱管加熱后，直接從筒狀殼體的出口白白排放掉，只能一次性使用，不僅熱量的利用率低（通常只有35%左右）而且對(duì)水資源的浪費(fèi)嚴(yán)重。
?。?）是浪費(fèi)能源、使用成本較高。如對(duì)1噸滌棉進(jìn)行染色，采用蒸氣對(duì)染色液進(jìn)行加熱，需要8噸蒸氣。按照目前每噸蒸氣145元的市場(chǎng)價(jià)格計(jì)算，染1噸織物需要蒸氣費(fèi)用1160元。
三。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種染色機(jī)用染色液加熱裝置。使用這種染色機(jī)用染色液加熱裝置對(duì)染色液進(jìn)行加熱，不僅可節(jié)約能源、降低使用成本、還可延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
本發(fā)明的染色機(jī)用染色液加熱裝置，包括換熱器和染缸。所說(shuō)換熱器由筒狀殼體、管板和若干換熱管組成。其中的筒狀殼體呈臥式布置，其兩端分別有介質(zhì)進(jìn)口和介質(zhì)出口。染缸的出液口通過(guò)水泵和水管與介質(zhì)進(jìn)口相連，染缸的進(jìn)液口通過(guò)水管與筒裝殼的介質(zhì)出口相接。所說(shuō)的管版有兩塊，該兩塊管板的板面與筒狀殼體的縱向中心線垂直，它們分別與筒狀殼體內(nèi)腔的兩端間留有間距，它們的四周均與筒狀殼體的內(nèi)壁相封接，它們的上面對(duì)應(yīng)地加工有若干通孔。換熱管兩端分別插入兩管板上的相應(yīng)通孔內(nèi)，并使換熱管的端部外側(cè)面與管板上的通孔間相封接，從而使換熱管的內(nèi)腔與筒狀殼體兩端的介質(zhì)進(jìn)口和介質(zhì)出口相連通。
筒狀殼體兩端的筒壁上分別有進(jìn)口和出口，該進(jìn)口和出口均與兩端板之間的筒狀殼體內(nèi)腔連通。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是還設(shè)置有油鍋爐，油鍋爐的出油口通過(guò)油泵、進(jìn)油閥和油管與筒狀殼體上的進(jìn)口相連通，筒狀殼體間形成一個(gè)閉合的循環(huán)油路。油鍋爐和筒狀殼體內(nèi)均有導(dǎo)熱油。
本發(fā)明還包括冷卻器，該冷卻器的結(jié)構(gòu)和形狀與換熱器相同，其介質(zhì)出口與換熱器的介質(zhì)進(jìn)口相連，其介質(zhì)進(jìn)口通過(guò)水泵和水管與染缸的出液品相接。冷卻器的進(jìn)口與出口與間有冷水源，該冷水源的進(jìn)、出水口分別通過(guò)水泵和水管與冷卻器的出口和進(jìn)口相接，從而使冷卻器放入筒狀殼體與冷水源間形成一個(gè)閉合的循環(huán)水路。
所說(shuō)進(jìn)油閥為三通閥，該三通閥的一個(gè)閥口通過(guò)回油管與油鍋爐的進(jìn)油口連通。
采用上述方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
由于本發(fā)明的染色機(jī)用染色液加熱裝置含有油鍋爐，筒狀殼體上的進(jìn)口和出口通過(guò)油管分別與該油鍋的出油口和進(jìn)油口相連通，從而使油鍋爐與筒狀殼體間形成一個(gè)閉合的循環(huán)油路。采用導(dǎo)熱油對(duì)換熱管內(nèi)的介質(zhì)染色液進(jìn)行加熱，使換熱管內(nèi)染色液加熱過(guò)程比較平穩(wěn)，從而延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。
又由于鍋爐與筒狀體間構(gòu)成一個(gè)閉合的循環(huán)油路，利用循環(huán)的導(dǎo)熱油對(duì)流經(jīng)換熱管內(nèi)的染色進(jìn)行加熱。在加熱過(guò)程中，除設(shè)備本身的熱傳遞外，再無(wú)其它損耗，并且導(dǎo)熱油可循環(huán)、反復(fù)使用，不會(huì)損耗，使得其利用率接近100%，克服了采用蒸氣加熱對(duì)水資源的浪費(fèi)。
再一方面，經(jīng)核算，采用本發(fā)明的染色機(jī)用染色液加熱裝置對(duì)染色液進(jìn)行加熱，對(duì)1噸絳棉進(jìn)行染色，僅消耗燃煤1000kg。按照目前市場(chǎng)煤價(jià)600元/噸計(jì)算，染1噸絳棉需加熱費(fèi)用600元，僅是采用蒸氣加熱1160元加熱費(fèi)用的
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染色機(jī)用染色液(導(dǎo)熱油)加熱裝置
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染色機(jī)用染色液(導(dǎo)熱油)加熱裝置
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1.前言
隨著我國(guó)紡織印染行業(yè)的不斷發(fā)展，當(dāng)今時(shí)代把“能耗”作為評(píng)價(jià)一個(gè)企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)的重要指標(biāo)。這印證了一個(gè)樸素深刻的道理，能耗指標(biāo)越來(lái)越成為國(guó)家和一個(gè)企業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。目前在印染行業(yè)中對(duì)染色機(jī)用染色液進(jìn)行加熱的方式，一般采用蒸汽加熱的方式，對(duì)染色液進(jìn)行加熱實(shí)現(xiàn)織物的染色。這種蒸汽加熱器的染色方式，普遍存在著生產(chǎn)成本高，能源消耗大，環(huán)境污染嚴(yán)重的效率低下，難以滿足染整行業(yè)節(jié)能減排的生產(chǎn)要求，這對(duì)染整機(jī)械設(shè)備提出了新的要求。
為了適應(yīng)國(guó)內(nèi)外紡織印染市場(chǎng)的需要，我公司一貫關(guān)注著染整行業(yè)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的發(fā)展動(dòng)態(tài)。自2003年起，我公司組織了有關(guān)科技開(kāi)發(fā)人員，投入大量的精力和財(cái)力，進(jìn)行了廣泛的市場(chǎng)調(diào)研活動(dòng)和深入細(xì)致的經(jīng)濟(jì)分析工作，并聽(tīng)取了廣大用戶和有關(guān)專家的意見(jiàn)及建議。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合我公司多年來(lái)對(duì)染色機(jī)械的開(kāi)發(fā)能力和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，以及根據(jù)我國(guó)的國(guó)情，大膽創(chuàng)新，開(kāi)展了對(duì)染色機(jī)用染色液進(jìn)行加熱的裝置的開(kāi)發(fā)。經(jīng)反復(fù)論證的不斷探索，終于在2004年1月成功研制出染色機(jī)用染色液加熱裝置，取代傳統(tǒng)的蒸汽加熱器。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明，在國(guó)內(nèi)率先在染色機(jī)上采用導(dǎo)熱油對(duì)染色機(jī)用染色液加熱的新技術(shù)，產(chǎn)生了可編程節(jié)能型染色機(jī)，運(yùn)行穩(wěn)定、降低了生產(chǎn)成本、節(jié)約了能耗、延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，克服了傳統(tǒng)染色機(jī)采用蒸汽加熱器加熱染色的弊病，達(dá)到了其所不能實(shí)踐的功能，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益、環(huán)保效益十分顯著。該技術(shù)于2006年9月20日獲得國(guó)家發(fā)明專利。
2.基本原理
染色機(jī)用染色液加熱裝置，其基本原理是利用油鍋爐的出油口和進(jìn)油口連通形成一個(gè)閉
合的循環(huán)，反復(fù)使用，不會(huì)損耗，使得其利用率接近99%，克服了采用蒸汽加熱對(duì)能耗及水資源的浪費(fèi)；而且加熱過(guò)程比較平穩(wěn)，從而延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。
3.主要技術(shù)參數(shù)
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項(xiàng)目名稱
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計(jì)量
單位
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基本參數(shù)
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RLP-2004A
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RLP-2004B
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RLP-2004E
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RWP-1
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RSP-2
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最大容布量
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㎏
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250
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500
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1000
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200
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400
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導(dǎo)熱油換熱器最大工作壓力
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管程
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MPa
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0.15
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0.15
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0.15
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0.15
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0.15
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殼程
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MPa
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0.45
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0.45
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0.45
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0.45
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0.45
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導(dǎo)熱油換熱器
最高工作溫度
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℃
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280
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280
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280
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280
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280
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熱交換器面積
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㎡
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9
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13.2
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19.5
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6
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13.2
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4.關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新之處
染色機(jī)用染色液加熱裝置關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新之處有三點(diǎn)：
第一、采用國(guó)內(nèi)獨(dú)特的導(dǎo)熱油對(duì)染色機(jī)用染色液加熱新技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的蒸汽加熱形式，使熱效率大幅提高，是染色機(jī)加熱方式的重大改革，經(jīng)科技查新，此項(xiàng)技術(shù)屬國(guó)內(nèi)首例。
第二、由于本產(chǎn)品對(duì)染色機(jī)用染色液加熱裝置含有油鍋爐，筒狀殼體封頭上的進(jìn)口和出口通過(guò)油管分別與該油鍋爐的進(jìn)出油口相連通，從而使油鍋爐與筒狀殼體間形成一個(gè)閉合的循環(huán)油路。采用了導(dǎo)熱油對(duì)筒狀殼體內(nèi)染色液進(jìn)行加熱，染色液加熱過(guò)程比較平穩(wěn)，有效地避免了傳統(tǒng)蒸汽加熱過(guò)程中高溫蒸汽與低溫被加熱染色液間的較大溫差，對(duì)設(shè)備所產(chǎn)生的沖擊等破壞因素，從而延長(zhǎng)了設(shè)備的壽命。
第三、由于油鍋爐與換熱管間構(gòu)成一個(gè)閉合的循環(huán)油路，利用循環(huán)的導(dǎo)熱油對(duì)流經(jīng)筒狀殼體內(nèi)的染色液進(jìn)行加熱。在加熱過(guò)程中除設(shè)備本身的熱傳遞外，并無(wú)其它損耗，并且導(dǎo)熱油可循環(huán)反復(fù)使用，不含造成損耗和浪費(fèi)，使其利用率接近100%，有效地克服了蒸汽和水資源的浪費(fèi)。
5.技術(shù)路線和工藝流程
我公司自主開(kāi)發(fā)的染色機(jī)用染色液加熱裝置，包括換熱器和染缸，不斷的創(chuàng)新完善。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)還設(shè)置油鍋爐，油鍋爐的出油口通過(guò)油泵、進(jìn)油閥和油管與筒封蓋上進(jìn)出口相連接，筒體封蓋上的進(jìn)出口通過(guò)進(jìn)出油閥和油管與油鍋爐的進(jìn)出油口相連通，從而使油鍋爐與筒狀殼體經(jīng)封蓋上的進(jìn)出油口相連通。油鍋爐和筒狀殼體內(nèi)換熱管內(nèi)均有導(dǎo)熱油，從而使油鍋爐與筒狀殼體向換熱管內(nèi)形成一個(gè)閉合的循環(huán)油路對(duì)染色液進(jìn)行加熱。同時(shí)還設(shè)有冷卻器，冷卻器的結(jié)構(gòu)和形狀與換熱器相同，其介質(zhì)出口與換熱器的介質(zhì)進(jìn)口相連，其介質(zhì)出口通過(guò)水泵和水管與染缸的出液口相接，冷卻器的進(jìn)口與出口之間有冷水源，該冷水源的進(jìn)、出水口分別通過(guò)水泵和水管與冷卻器的出口與進(jìn)口和導(dǎo)熱油換熱器的進(jìn)口與出口相接，從而使染缸、冷卻器、導(dǎo)熱油換熱器與冷水源間形成一個(gè)閉合的循環(huán)水路。
6．檢測(cè)
染色機(jī)用染色液加熱裝置于2009年4月14日經(jīng)無(wú)錫市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所檢驗(yàn)，所檢項(xiàng)目符合Q/320206WNLB01-2006標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。
另外，2006年11月22日寧波市鄞州區(qū)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站對(duì)換使用本裝置的寧波長(zhǎng)豐針織印染有限公司所測(cè)廢氣之二氧化硫排放濃度，為188mg/m3大大低于450mg/m3的GB13271-2001《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。
7．應(yīng)用范例證明：功在國(guó)家、利在企業(yè)
范例1：寧波長(zhǎng)豐針織漂染有限公司對(duì)現(xiàn)有染色機(jī)添置“染色機(jī)用染色液(導(dǎo)熱油)加熱裝置”技術(shù)改造,替代蒸汽加熱,節(jié)煤約30-50%。
在2005年初，本裝置很快就被寧波長(zhǎng)豐針織漂染有限公司的認(rèn)可，并在2005年底全公司進(jìn)行了改造，改造前3臺(tái)定型機(jī)是一臺(tái)250萬(wàn)大卡的油鍋爐，使用的是電廠蒸汽，平均每噸坯布出廠成本折合成煤約2.5噸煤左右,改造使用一年后測(cè)算每噸成本折合成煤約為1.3噸左右,在原有的生產(chǎn)量相同的情況節(jié)約了30%~50%,大大降低了使用成本,增強(qiáng)了市場(chǎng)的外貿(mào)單子競(jìng)爭(zhēng)力,并通過(guò)了浙江大學(xué)清潔生產(chǎn)審核,得到了寧波市發(fā)改委的認(rèn)可,同時(shí)通過(guò)了市發(fā)改委和環(huán)保部門給予了節(jié)能清潔能源獎(jiǎng)勵(lì)，并開(kāi)了現(xiàn)場(chǎng)會(huì)。
2007年底，集針織、經(jīng)編化纖為一體的染廠無(wú)錫市振華印染有限公司，原有自己燒的20噸蒸汽鍋爐和一臺(tái)600萬(wàn)大卡的油鍋爐 ，供7臺(tái)定型機(jī)、1臺(tái)烘干機(jī)，大小80臺(tái)左右的染缸。日產(chǎn)量在50噸左右（20噸左右棉針織、30噸左右經(jīng)編布）蒸汽鍋爐每天耗煤量在60噸左右，油鍋爐在16噸左右。在能源和成本的緊迫感下，對(duì)油加熱裝置的全面了解的對(duì)本公司用戶的考察，就決定了全廠供熱的改造。
2008年5月開(kāi)始用1臺(tái)1200萬(wàn)大卡的導(dǎo)熱油鍋爐全公司供熱，通過(guò)幾個(gè)月的運(yùn)行，在產(chǎn)量基本相同的情況下，日耗煤不到60噸，平均每月節(jié)約500多噸左右煤和蒸汽鍋爐用有軟水15000噸。
范例2：著名大型寧波申洲針織有限公司（月加工能力達(dá)7000噸布），對(duì)160臺(tái)染色機(jī)進(jìn)行改造，取得了良好社會(huì)效益、企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益、預(yù)計(jì)全年可節(jié)煤5萬(wàn)多噸，減少二氧化硫排放450噸，節(jié)約煤支出約2850萬(wàn)元人民幣，改造費(fèi)用僅花去1370萬(wàn)元人民幣。
染色機(jī)用導(dǎo)熱油加熱替代蒸汽加熱是染色機(jī)加熱方式的重大革命，節(jié)能減排功臣，經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益顯著。寧波申洲針織有限公司自2007年起,副總經(jīng)理組織了有關(guān)科研開(kāi)發(fā)人員,進(jìn)行了廣泛的市場(chǎng)調(diào)研活動(dòng)和深入細(xì)致的經(jīng)濟(jì)分析工作,并聽(tīng)取了廣大用戶和有關(guān)專家的意見(jiàn)及建議,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合我公司的實(shí)際情況,從2008年8月至2009年2月,對(duì)染色一、三、四車間的染缸熱交換器進(jìn)行了導(dǎo)熱油的改造，投入導(dǎo)熱油加熱器160臺(tái)，金額8261500元，材料、安裝費(fèi)用5500000元，共計(jì)1370萬(wàn)元左右。經(jīng)過(guò)三個(gè)月的調(diào)試工作，2009年8月作出改造結(jié)論。現(xiàn)對(duì)2008年6月與2009年6月同期產(chǎn)量所需能耗情況作出對(duì)比。
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月份
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蒸汽（噸）
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油爐用煤（噸）
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染布量（噸）
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噸布用汽（噸）
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08年6月份
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62010
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5751.9
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7000
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8.87
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09年6月份
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43853
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9478.7
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8345.9
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6.49
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說(shuō)明:
(1)2008年6月份未改裝油加熱器前蒸汽用汽量為62010噸,定型機(jī)耗煤量為5751.9噸,染布產(chǎn)量為7000噸,由此得出染布耗汽量為8.87噸/噸布,定型機(jī)耗煤量為0.82噸汽/噸布。
(2)2009年6月份改裝油加熱器后,蒸汽用汽量為43853噸,耗煤量為9478.7噸,染布產(chǎn)量為8345.9噸,由此得出染布耗汽量為43853噸汽÷8345.9噸布=5.25噸汽/噸布,去除定型用煤8345.9噸布×0.82噸煤/噸布=6844噸煤。染色多用耗煤2634.7噸煤,每噸布用煤2634.7噸÷8345.9噸布=0.31噸煤,折合成蒸汽0.32噸/煤×570元/噸煤÷146.88元/噸汽=1.24噸汽/噸布,實(shí)際用量為6.49噸汽/噸布。
(3)使用前一噸布耗汽8.87噸,使用后6.49噸,這樣對(duì)比為每噸布節(jié)約蒸汽8.87-6.49=2.38噸,節(jié)約率為27%。
(4)2009年6月共省汽費(fèi)2.38噸×8345.9噸布×146.88元=2917513元 折合煤這5008噸。每年約節(jié)約煤5萬(wàn)多噸，按每噸煤二氧化硫排放9公斤計(jì)算，大大減少二氧化硫的排放。
備注:蒸汽每噸146.88元 煤570元
同樣是染色機(jī)用染色液加熱裝置較之用蒸汽加熱方式有很大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，如表所示：
不同加熱方式染色機(jī)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益
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生產(chǎn)規(guī)模
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年產(chǎn)6000t純棉
（日產(chǎn)20t）
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年產(chǎn)12000t純滌
（日產(chǎn)20t）
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年產(chǎn)6000t滌棉
（日產(chǎn)20t）
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加熱方式
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蒸汽
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導(dǎo)熱油
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蒸汽
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導(dǎo)熱油
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蒸汽
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導(dǎo)熱油
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煤/（t-噸布-1）
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0.55
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0.3
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0.94
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0.52
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1.39
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0.77
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節(jié)煤（t-年-1）
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1500
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5040
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3720
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減排SO2排放量/（t-年-1）
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13.50
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43.36
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33.48
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節(jié)約成本/
（萬(wàn)元-年-1）
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87.00
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292.32
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215.76
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例如:福建省泉州地區(qū)針織染整能力在45萬(wàn)/年,按棉織物占25%,滌綸針織物占50%,滌棉針織物占25%計(jì)算;全年節(jié)約煤19.24萬(wàn)t,折合節(jié)約成本(按煤價(jià)580元/t)11159.23萬(wàn)元,減少二氧化硫的排放1731.6t。
染色機(jī)用染色液（導(dǎo)熱油）加熱裝置，愈來(lái)愈被印染企業(yè)認(rèn)識(shí)，目前已被國(guó)內(nèi)知名印染行業(yè)所應(yīng)用，如無(wú)錫市振華印染有限公司、常熟市宏順針紡織品有限公司、象山巨鷹集團(tuán)、寧波海達(dá)染整有限公司、寧波天機(jī)織染有限公司、江蘇AB集團(tuán)、江蘇布利杰集團(tuán)、無(wú)錫市協(xié)聯(lián)針織有限責(zé)任公司、上海連捷紡織印染有限公司、江蘇宏福紡織品有限公司、江陰振宏印染有限公司等等，同樣節(jié)能減排降耗成效顯著，經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。
8．“染色機(jī)用染色液（導(dǎo)熱油）加熱裝置”適用范圍
?。?）無(wú)錫市東誠(chéng)印染機(jī)械有限公司生產(chǎn)的染色機(jī)出廠時(shí)就制造了可編程節(jié)能型染色機(jī)（帶導(dǎo)熱油加熱裝置）。
?。?）對(duì)原有蒸汽加熱器的染色機(jī)。均可加一套“染色機(jī)用染色液（導(dǎo)熱油）加熱裝置”進(jìn)行技術(shù)改造。
?。?）無(wú)錫市東誠(chéng)印染機(jī)械有限公司，自2004年開(kāi)發(fā)“染色機(jī)用染色液（導(dǎo)熱油）加熱裝置起，短短五年多時(shí)間，根據(jù)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)需要不斷完善，現(xiàn)已制造了第五代產(chǎn)品，性能更趨完美、完善、適用平穩(wěn)。
9．結(jié)束語(yǔ)
綜合所述，染色機(jī)用染色液加熱裝置，用導(dǎo)熱油加熱替代了傳統(tǒng)的蒸汽，是染色機(jī)加熱方式的重大改革，具有節(jié)約能源，降低使用成本，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命等效果，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著，完全符合節(jié)能減排，資源再利用的國(guó)策，符合國(guó)家對(duì)印染行業(yè)清潔生產(chǎn)工藝的要求，被廣泛應(yīng)用于印染針織行業(yè)，對(duì)染色液進(jìn)行加熱，頗有推廣價(jià)值，其發(fā)展前景十分看好。
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