高溫?zé)岜脽崴到y(tǒng)在起爆藥生產(chǎn)線的應(yīng)用

鄭 慶 樟

（福建海峽科化股仹有限公司，福建 永安 366000）

高溫?zé)岜脽崴到y(tǒng)在起爆藥生產(chǎn)線的應(yīng)用

鄭 慶 樟

（福建海峽科化股仹有限公司，福建 永安 366000）

節(jié)約能源、降低成本是現(xiàn)代企業(yè)提高效益的重要途徑之一。介紹了起爆藥生產(chǎn)線現(xiàn)狀，幵分析了根據(jù)空氣熱源泵工作原理，設(shè)計(jì)適合起爆藥生產(chǎn)線的熱泵熱水系統(tǒng)。配料、化合工序是生產(chǎn)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵，該系統(tǒng)能夠保證生產(chǎn)線所需的水熱溫度，為穩(wěn)定生產(chǎn)提供了保障。

節(jié)能環(huán)保；起爆藥；空氣源熱泵；化合

空氣源熱泵熱水器作為一種能仍自然界的空氣中獲取低位熱能，經(jīng)過少量電力做功，輸出能用的高品位熱能的設(shè)備，其技術(shù)已成為全世界受關(guān)注的新能源技術(shù)，源于風(fēng)冷系列的空調(diào)機(jī)組原理，是國(guó)家重點(diǎn)推廣和應(yīng)用的高新技術(shù)產(chǎn)品，時(shí)至今日，熱泵技術(shù)日臻成熟，它的應(yīng)用將大大緩解能源緊張，減少環(huán)境污染，已被越來越多的企業(yè)和個(gè)人所認(rèn)知幵接受。

1 工程概況

起爆藥是一種最敏感、最易引爆的炸藥，其摩擦感度、靜電感度、撞擊感度等都非常高，整個(gè)藥劑生產(chǎn)過程中具有較大的危險(xiǎn)性[1]。起爆藥生產(chǎn)線，除配料、藥盤傳遞為人工外，其余工序?qū)崿F(xiàn)無人操作，計(jì)算機(jī)全過程自動(dòng)控制，各工序由專用設(shè)備宋成工藝過程，各工序之間由獨(dú)立的抗爆工藝間隔離，避免相互殉爆。

化合工序是起爆藥生產(chǎn)過程最關(guān)鍵工序[2]，采用恒溫?zé)崴訜峄掀鳎ㄟ^溫度傳感器與化合器夾層進(jìn)熱水的調(diào)節(jié)閥組成閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)化合溫度自動(dòng)控制，控制精度在±1 ℃范圍內(nèi)。

本設(shè)計(jì)起爆藥生產(chǎn)線2 t/h 85 ℃熱水的加溫、保溫。

2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)宗旨及依據(jù)

提供80～95 ℃高溫?zé)崴疄槠鸨幧a(chǎn)車間原材料配料、化合工序等供熱及，以滿足生產(chǎn)車間恒溫配料、恒溫化合70～80 ℃的需求。

設(shè)計(jì)依據(jù)：

1）三明市年平均氣溫 20 ℃。月平均氣溫以1月最低（0 ℃），7月最高（38 ℃）。

2）《建筑給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》

3）《簡(jiǎn)明建筑設(shè)備手冊(cè)》

4）《建筑工程常用數(shù)據(jù)系列手冊(cè)》

2.2 設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理[3,4]

空氣能熱水機(jī)以制冷劑為載體，吸收空氣中熱能，幵通過壓縮機(jī)壓縮制熱后與水交換熱量達(dá)到供熱效果，仍而制取熱水。由于空氣中的熱量是低品位熱能，溫度不夠高，不能直接把水加熱至可以洗浴，所以需要用電讓壓縮機(jī)工作，把仍空氣中吸收的熱量加壓變熱，再傳遞給水。

根據(jù)本工程的概況和設(shè)計(jì)宗旨及依據(jù)，高溫?zé)岜脽崴到y(tǒng)原理圖，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)原理示意圖Fig.1 System Principle schematic

3 熱負(fù)荷計(jì)算[5]

以2 t/h，最低初始溫度5 ℃，加熱至溫度85℃，由于所需熱水溫度較高，故采用空氣源熱泵加高溫水源熱泵的兩級(jí)加熱方式：常溫自來水通過空氣源熱泵加熱至55 ℃（一級(jí)加熱），55 ℃的熱水再經(jīng)過高溫水源熱泵加熱至85 ℃，滿足用戶要求。所需熱量為：

一級(jí)加熱所需熱量：

Qa=2×（55-5）×1 000/860=116.3(kW)

則空氣源熱泵機(jī)組的制熱功率至少為116.3 kW。

二級(jí)加熱所需熱量：

Qb=2×（85-55）×1 000/860=69.8(kW)

由Qa，Qb可知應(yīng)選擇的主機(jī)的制熱量、輸入功率。

4 系統(tǒng)設(shè)備選型[6]

考慮到加熱高溫水時(shí)加熱時(shí)間延長(zhǎng)，現(xiàn)選擇一級(jí)加熱制熱量較大的機(jī)組：“天鵝” 空氣源熱泵機(jī)組KFXRS-69II兩臺(tái)。二級(jí)加熱熱泵機(jī)組：“天鵝”高溫水源熱泵機(jī)組：GSSDR40兩臺(tái)。

為應(yīng)對(duì)機(jī)組檢修等造成無法使用的突収事件，現(xiàn)選用80 kW電加熱作為備用。高溫水源熱泵機(jī)組技術(shù)參數(shù)見表1。機(jī)組全景圖2。

表1 機(jī)組參數(shù)表Table 1 Unit parameters

全自動(dòng)恒溫控制運(yùn)行：水源高溫?zé)岜脽崴到y(tǒng)通過蓄熱水箱水溫控制，系統(tǒng)按設(shè)定溫度和時(shí)間自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行，可無人值守，若有故障，可通過屏幕報(bào)警顯示或収出報(bào)警信號(hào)，控制系統(tǒng)如圖3所示。

圖2 機(jī)組全景圖Fig.2 Panorama crew

圖3 高溫?zé)崴疁乜刂艶ig.3 Hot water temperature control

5 經(jīng)濟(jì)效益

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，計(jì)算采用不同的加熱方式，所產(chǎn)生的費(fèi)用，進(jìn)行對(duì)比分析（表2）。

表2 綜合能效對(duì)比表Table 2 Comprehensive energy efficiency comparison table

根據(jù)生產(chǎn)線需求2 t/h水熱水，計(jì)算各種加熱方式的費(fèi)用公式：

F=單價(jià)×2×1 000×（85-5）/實(shí)際熱值

表3 經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比表Table 3 Economic comparison table

綜上所述，采用高溫?zé)岜脽崴到y(tǒng)，仍長(zhǎng)遠(yuǎn)的

經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)能環(huán)保、安全使用等效果最好。

6 結(jié)束語(yǔ)

高溫?zé)岜脽崴到y(tǒng)的投入使用，進(jìn)一步提高了起爆藥生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度。幵未生產(chǎn)線配料、化合工序提供了穩(wěn)定的溫度，為生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量提供了保障。高溫?zé)岜脽崴到y(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)有：

（1）能效高：復(fù)合源熱泵機(jī)組加溫和鍋爐加熱、加溫方式相比將10 ℃水加熱到50 ℃，最高節(jié)約70%以上的能耗。結(jié)合部分變頻技術(shù)，該機(jī)組效能比是目前在國(guó)內(nèi)生活民用產(chǎn)品中最高的。

（2）模塊化設(shè)計(jì)：熱泵機(jī)組采用模塊化設(shè)計(jì)，這將使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行能量調(diào)節(jié)自如，可靠性高。全程自動(dòng)化控制，操作方便。

（3）熱泵制熱技術(shù)：采用熱泵制熱，不但可以節(jié)約能源，減少鍋爐投資和運(yùn)行費(fèi)用，減少了鍋爐的占地面積。

（4）綠色環(huán)保：機(jī)組在工作過程中無仸何燃燒物及有害氣體排放，為減少污染做出貢獻(xiàn)。

（5）低噪音：機(jī)組因其科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，運(yùn)行平穩(wěn)，運(yùn)行噪音在65 dB以下。

（6）操作方便：機(jī)組一體化智能設(shè)計(jì)，仸何人只需幾分鐘內(nèi)就能作到熟練的操作，無需人員看護(hù)。

（7）安全無憂：機(jī)組雖然采用電制式，而電力僅提供壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)冷媒循環(huán)。雖然是電制式但水加熱系統(tǒng)和電宋全隔離，無仸何漏電、中毒等安全隱患。

［1］劉自鐋，蔣榮光.起爆藥[M].北京：兵器工業(yè)出版社，2005-02:1-15.

［2］劉超.硝酸肼鎳自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)研究[J].當(dāng)代化工,2012,42(7):924-927.

［3］施昌蘭.太陽(yáng)能空氣源熱泵熱水機(jī)組控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技資訊，2012,13:1.

［4］毛子勝,蔡明.空氣源泵熱水機(jī)組在銅箔廠的應(yīng)用[J]. 銅業(yè)工程,2 013,6 :63-65.

［5］曾慶松. 空氣能中央熱水機(jī)組替代煤鍋爐在礦山浴室的應(yīng)用[J]..科技博覽2013,31:205.

［6］鄭傳經(jīng),孫云,昝世超,鐘根仔,鐘瑜. 多功能熱泵熱水機(jī)組控制系統(tǒng)的研究[J].制冷與空調(diào),2011,25(3):281-283.

表4 傳統(tǒng)鉑網(wǎng)與新型鉑網(wǎng)的效果分析Table 4 Analysis of the traditio nal platinum net and new platinum net effect

3 結(jié) 論

本文通過對(duì)比鉑網(wǎng)改型前、后的轉(zhuǎn)化效果、經(jīng)濟(jì)性、可用率以及條件控制等參數(shù)，對(duì)鉑網(wǎng)改型的可行性進(jìn)行了系統(tǒng)討論。結(jié)果表明，相對(duì)于硝銨裝置現(xiàn)用的鉑銠復(fù)合型針織合金網(wǎng)，改用FTC網(wǎng)可以在滿足工藝要求的情況下，降低貴金屬裝填量、損耗及生產(chǎn)成本。硝銨裝置鉑網(wǎng)改型后，可一次性節(jié)約原材料采購(gòu)資金約 18～53萬元；噸酸鉑耗也可降低約30%，按年產(chǎn)硝酸（100%）5萬t計(jì)，鉑金屬消耗至少減少1 660 g/a，扣除增加的殘網(wǎng)加工費(fèi)，折合人民幣20～30萬元/a，實(shí)現(xiàn)了降低采購(gòu)成本和生產(chǎn)消耗的雙重目的。

參考文獻(xiàn)：

［1］郭燮賢,陶龍?bào)J,徐奕德,等.鉑催化劑上烴類的異構(gòu)化反應(yīng)機(jī)理[J].催化學(xué)報(bào),1980(02)：72-75.

［2］賽興鵬,硝酸工業(yè)用鉑合金催化網(wǎng)材料的技術(shù)進(jìn)展[J].化工進(jìn)展,200 1(10)：47-50.

［3］張婉佳,李燕紅,曾慶旺.氨催化氧化演示實(shí)驗(yàn)的探究[J].化學(xué)教育, 2 012(10)：34-36.

［4］牟志剛.高分子保護(hù)的鉑系金屬簇的表征及對(duì)間苯氧基苯甲醛催化[D]. 蘇州:蘇州大學(xué),2003.

［5］李國(guó)富,兩種鉑系催化劑在氨氧化制硝酸的應(yīng)用[J].云南化工,1999(0 3)：13-14.

［6］宊完林.蘭州石化公司間接法制取濃硝酸工藝的選擇及優(yōu)化[D]. 天津:天津大學(xué),2006.

Application of High Temperature Heat Pump Hot Water System in the Primary Explosive Production Line

ZHENG Qing-zhang
（Fujian Haixia Technology Co.,Ltd , Fujian Yong’an 366000, China）

Energy saving and cost reducing is one important way to improve the modern enterprise efficiency. In this paper, status of the primary explosive production line was introduced, and working principle of air heat pumps was analyzed, the heat pump hot water system for the primary explosive production line was designed. Ingredient and compounding are the key steps in the production chain; the system can ensure the production line hydrothermal temperature to provide a guarantee for the stable production.

Energy saving；Primary explosive;；Air-source heat pump；Compounding

TK323 TQ563

A

1671-0460（2014）10-2029-03

2014-06-16

鄭慶樟(1963-)，男，福建人，工程師，福建海峽科化股份有限公司副總經(jīng)理，一直從事民爆技術(shù)管理工作。E-mail：hxkhzqz@yeah.net。

范道龍（1987-），男，助理工程師，民用爆破器材生產(chǎn)技術(shù)。E-mail：daolongfan@163.com。