远红外辐射加热装置应用对比浅析
摘要：通过制药行业双烯开环釜运用远红外加热技术的实例，将其与导热油加热方式作了各方面的对 比与分析，测试出远红外加热技术的优点和节能数据。
远红外电加热是一种传热与辐射过程、它是利用耐高温的电阻发热带(最高工作温度达 1300℃)通电发热、通过碳化硅远红外辐射传热条并将热源体所发射出来的红外线均匀地辐射给被加热物料，并同时被物料 充分吸收转化成热能、以达到平稳加热升温的目的。 a、物料工艺情况：“双烯开环釜”是生产产品的关键设备之一、釜内物料进行的是高温高压反应，其反应温度为 208℃、压力为 0．6Mpa、设备原为夹套内电热油浴加热，技术改造后改用碳化硅远红外加热，该设备经过二年的使用：运行稳定、节能显著、各项经济和技术指标均超过改造前水平。 b、运行方式对比：电热油浴是在釜的夹套中注入导热油、油中插人电加热管，由电加热管通电加热导热 油，间接使釜升温。由于导热油是不流动的、且传热系数小、热效率低、无形中必须要将夹套内油加热到一定 的温度、要多消耗一部分电能属“二传手加热”；而且导热油常期在高温情况下易老化结碳、严重影响了传热 效果(每年需要更换导热油几次)。另外电加热管本身的使用寿命短(国家标准在 3000 小时以内)加上管的表 面发热与油直接接触短、时间长就会结焦，电加热管的热量无法传出很容易造成电热管烧坏，并且更换电热 管相当麻烦、必须停机要将夹套内油全部放掉，影响了正常生产。另外电热管使用不安全不能达到防爆要求。 而远红外加热技术它多数可采用“集装式和密封防爆式”两种加热形式，是直接与釜体组装连接在一体(辐射面与釜壁间隙约 6mm)，外观如同容器一样美观、运行无噪音、无污染、操作简便、改善了操作环境。降低了劳动强度，加热部分可分为上、中、下分段单独控制加热、控制部分可通过 P，D 调功和调压。操作，任意调整功 率大小，并能自动加热恒温、根据用户要求加热设备的控制也可与计算机、打印机、智能编程相配套使用，自 动化程度高。 c、电热转化效率对比：开环釜原来共装 9 支电热棒、三相接电，通电电压 380V。电流 22A。加热反应时 间 3 小时，其耗电计算为：Q=∑PT=(9UI)×3=[9×(0.38×22)]×3=225.7KWh。根据一釜物料的原料种类、化学性能及反应情况、计算一釜科反应完成时的耗热量：Q=1.24x1000000kcal=144.24kwh。即改造前的电热转换率
为 64％。改

d、运行费用对比：改造前开环釜带夹套、材质为 ICrl8Ni9Ti)、容积 1500L、去掉导热油夹套改装用远红外辐射直接加热、经过一年的运行使用、每天按生产两釜料计算节能情况：Q 二(225．72—144．24)x2x450=73332KWh。按一度电 0．5 元计算、其运行费用共降低：73332x0．5=3．66 万元。很明显运行费用大 为降低、另外与导热油每年的损耗量、导热油价格的上涨、电热管元件更换费、停产检修费等全部费用计算对 比，其运行费用降低更可观。 e、对环境影响对比：电热油浴加热时。随着导热机油湿度的升高，夹套上排空口不断有有害气体排出对人体有害，因油泄露且造成环境污染；电热管接线区在高温下油不断地流到接线部位上很容易造成燃烧、发 生意外事故。而远红外加热方式，运行无污染，达到防爆要求，远红外辐射反而对人体有益，属洁净生产工艺 符合 IS014001 环境管理体系的要求。 f、远红外加热与蒸汽加热对比：目前不少用户还在采用蒸汽加热，所有饱和水蒸汽压力基本上在 IMpa以下，有低压蒸气和高压蒸气之分，低压蒸汽一般指 0.4Mpa 以下、高压一般指 0.4N+0Mpa，饱和水蒸气的利 用价值主要在本身的汽化潜热，而汽化潜热则随着压力的增大而减小，即压力越高反而热利用率越低，据用户统计水蒸汽的热效率一般为 80％左右，另外蒸气的成本也在逐年上升，如从“温度与时间”的升温曲线上 来对照就能很明显看出：采用高压水蒸汽给物料加热升温所耗能量远大于远红外加热方式。同时蒸气加热 还要有高压锅炉等辅助设备，而远红外加热则不需要这些条件，由此说明用远红外加热取代高压蒸气加热具 有明显的对比效果。