江苏新联印染机械有限公司李忠贤
1．前言
本公司在研发制造旋转式水热交换机之前，对使用我公司前处理及染整全套设备的数十家大中型印篓企业进行了系统的调研，通过实测热污水排量及废热水温度，得出如下数据：(以下为1800幅宽设备数据，因主机配置和产品工艺不同，各厂差异较大)
(1)退煮漂联合机热污水排量：约150～250吨／天：
污水排放温度：80℃～95℃
(2)丝光联合机热污水排量：约0～120吨／天：
污水排放温度：65℃～85℃
(3)汽蒸皂洗机热污水排量：约80～130吨／天：
污水排放温度：80℃~95℃
(4)印花后水洗机热污水排量：约100～150吨／天：
污水排放温度：75℃～95℃
以上数据表明，染厂1条1800印染线，每日排出热污水约350～500吨，不仅造成了极大的热能浪费．同时也给后序的污水处理增加了负担与成本。由于染厂污水使用生化处理方法较多，而高温下的菌种很磊生存，需要较大成本投入来降低污水温度。而采用旋转式水热交换机，则即达到热能回收再利用节能增效目的，又起到了废热污水降温而保持菌种生存从而降低污水处理成本的目的。
2．传统水热回收装置
目前，部分染厂为实现废热回收，已选配列管式换热器或板式换热器来作热污水热回收使用．其特点如下：
2．1列管式换热器的特点：
列管式换热器结构简单，制造方便，无动力消耗。但换热效率较低，尤其是污水中浆料、纤维等易附着在列管壁上而形成污垢，并难于清洗，因此，时间长了列管壁上结垢增多，热交换效率降低。
2．2板式换热器的特点：
板式换热器的换热板片间间距小，增大了换热面积，且介质流速高，因此换热效率高。但缺点是易堵孝、易结垢、难于清洗。随着使用时间的增加，换热效能越来越低。若加装动态过滤装置，则要频繁清洗，运
3．XT08型水热交换机的结构性能
江苏新联印染机械有限公司研制成功的新型XT08型旋转式水热交换器系采用专利技术研制开发的产品，已解决不被沾污结垢，使热效率维持在90％以上，能全天候高效持久使用，且维修要求低。经一年多数十家厂的应用．受到用户广泛好评。
公司通过广泛调研、论证并结合陈立秋高工授权的热交换器专利技术原理(专利号ZL200620069658．9)研制开发了新型、具有自清洁功能、高效率的XT08型旋转式水热交换机。
该换热器变静止式热交换为旋转式．且采用独特的翅片式换热结构．换热效率的大小主要取决于翅片的结构、大小、数量、材质及流体的流速等因素。为提高换热器的换热效率，研制中采取了以下措施：
3．1翅片采用SUS304L(或SUS321)不锈钢板冲压而成，即有优越的导热性能又有一定的强度和抗腐蚀能力。
3．2介质的流向：废水在翅片外而清水在翅片内，两者逆向流动(见图1)换热充分。
3．3独特的冲压结构，能使翅片在转动中形成高效率的湍流．从而提高换热效率。
图1
3．4翅片在壳体上有若干凹凸坑，在热废水中以每分15转以上转速旋转，会产生高效率湍流来提高热交换效率，且自洁翅片。优化热传导效果。翅片旋转后内部净水产生离心力便于在内部作迷宫式流动并有效的清洗了主动体。
3．5翅片在废热污水中旋转起了搅拌作用．使污水中的杂物保持悬浮状态，避免纤维、纱线及染化料类物质沉淀。当长线、布条等较大的杂物被水流冲过槽处理区时可不妨碍翅片的运行，污水的振荡、湍流冲洗热交换器内壁．自洁作用。
3．6为了提高污水的热交换效率．在箱体内设置了多块折流板使污水作蛇行流动。进出口位置采用低进高出，以利充分热交换。为了方便在已有水洗类设备上安装，管道接口采用同一口径，热废水流动全部依靠液位差不必另配泵输送。
3．7箱体采用隔热保温设计。减少热量的流失。
3．8全不锈钢的支承与可靠的机械密封设计，结合高质量的铜质旋转接头，安全阀，提高设备可靠性，达免维护效果。
4．XT08型水热交换机的应用
4．1水热交换器在水洗类设备就近安装．使首个逐格倒流蒸洗箱的排放口接至本交换机的进水口(见图2)，一般保持30mm高度差。
XT08-6型旋转式水热交换机安装原理图
图2
4．2在有热污水排放的印染主机传动侧，每台主机的水洗段配备一台旋转式水热交换机，结构简单，占地空间小，安装方便，挡车工乐于使用。既高效节汽，又可热水进箱或喷淋，提高产品质量，还可降低污水处理运行成本，一举多得，有优越的节能增效性能，推广应用十分方便。为满足服装面料，色织整理，家纺等不同印染企业的需求，本司系列开发了每小时4T、5T、6T、8T、10T等产品供用户酌情选配。
4．3应用效益分析
4．3．1热交换效率测算XT08-06型旋转式水热交换机通过在常州杰多印染有限公司实测，得到如下数据：
蒸洗机热废水温度80℃，经过水热交换机后出水温度为37℃：
清水进水温度34℃．经过水热交换机后出水温度为74℃。
清水流量为6吨／时。也就是说本水热交换机在1小时内将6吨34℃的冷水加热到74℃。将水洗机的热废水从80℃降至37℃．
热交换率(注：一般污水出水量和补充净水进水量大致相等，为计算方便取相等值)
η=Gj.Cw.（T2-T1)/Gw.Cw.(t1-t2)=(74-34)／(80-37)=93％(1)
式中η——热交换率％；
Gj——净水量kg／h；
Gw——污水量kg／h；
Cw——水的比热4184j／kg.℃：
T2——净水出水温度℃：
T1——净水进水温度℃；
T1——污水进水温度℃：
T2——污水出水温度℃。
4．3．2经济效益测算
4．3．2．1每小时6吨34℃的清水加热至74℃需用蒸汽：
Q=Gw.Cw.(T2-T1)=6000*4.184木(74-34)=1004160kj／h(2)
式中Q——热负荷Kcal／h；
Gw——净水量ks／h：
Cw——水的比热4．184kj／kg.℃：
T2——净水出水温度℃；
T1——净水进水温度℃；
折算成蒸汽(设蒸汽压力O．2Mpa，含热量2706．7kj／kg)
Db=Q／Hi=100416／2706．7=371kg／h(3)
式中Db——蒸汽耗量kg／h
Hi——蒸汽热焓2706．7kj／kg
由式(3)计算结果知XT08-06型水热交换机每小时节约蒸汽371kg。
4．3．2．2每吨蒸汽以150元计算．则全年以工作6000小时计．节约蒸汽费用
150*0．371*6000=333900元
投资回收期(天)：
80000÷(1 50x0．37 1 x20)=72天
即：投资回收期约二个半月(正常生产期)。
5．结束语
XT08型旋转式水热交换机在荆洲东方印染有限公司、常州杰多印染有限公司、宁波冠中印染有限公司等染厂投入使用后，得到用户的普遍好评，在节能降耗、提高染厂品质、降低污水处理成本方面效果显著。
(1)、单台水热交换机在水洗单元使用年节约蒸汽三十多万元。投资回收期约二个半月。
(2)、一条印染生产线约要配5台左右，年节约蒸汽成本约一百五十多万元，且可提高产品品质，降低污水处理成本。
(3)、本机具有热效率更高且自清洁功能，结构简单，应用方便，维护要求低，可靠性高，寿命长久。
(4)、本机适应当前染企所面临的节能增效形势要求，且有优越的推广价值。
