اتومایزر جایگزین نازل و انژکتور در صنعت سیمان راهکاری اقتصادی، کم مصرف در آب و انرژی وبدون نیاز به موتورخانه
اتومایزر جایگزین نازل و انژکتور در صنعت سیمان
راهکاری اقتصادی، کم مصرف در آب و انرژی وبدون نیاز به موتورخانه
مقدمه
مصرف انرژی و آب در سیستم های تغییر دما در صنعت چالش اصلی است.و سیستمهایی نظیرآب پاش نمی تواند بدون مصرف آب و انرژی بالا باشد. بطوریکه میزان و نحوه این مصرف در صنایع به خصوص سیمان نقطه اصلی بحران و یا مزیت می تواند قلمداد گردد.
صنعت سیمان و دو چالش آب و انرژی در ایران
1- عدم تحقق افت دما در کولینگ تاورهای تولید سیمان از 400 درجه با 150 درجه(انحراف 20 الی 50 درجه ای) که باعث می شود الکتروفیلترهای بعد از کولینگ تاور نتواند به طور مناسب NOXرا کاهش دهند و آلودگی زیست محیطی پخت سیمان را افزایش خواهند داد.
2- خرابی نازلهای تک و دو سیاله به دلیل عبور آب باعث انبساط شده و نیازمند تعویض دوره ای در هر 3 ماه می باشند.
ادبیات موضوع
آب و میزان مصرف آن به عنوان ماده زیست محیطی از اهمیت بالایی در صنعت سیمان برخوردار است در یک مطالعه موردی در صنایع سیمان مقدار ردپای آب در یک کارخانه در غرب ایران در سال 1396 برابر3614000 مترمکعب محاسبه شد که نشان دهنده ی سهم بالای تولید سیمان در مصرف آب و ریسک بقای صنعت سیمان در کشورهای خشک, مانند ایران است. و در پژوهشها بر استفاده از تجهیزات و راهکارهایی که بتوان میزان مصرف آب را در این صنایع به خصوص در مناطقی که به دلیل مکان جغرافیایی امکان دسترسی آسان به آب فراهم نیست بیشتر تلاشها به پیدا کردن راهکارهایی برای کاهش ردپای آب اختصاص دارد بطوریکه همواره تجهیزات مورد استفاده و تاثیر فناوری و کاربری آن برای تولید در این صنعت بیشترین تاثیر ممکنه را برای کاهش یا افزایش بهره وری داشته است ،ارائه شده است. این تاثیر گذاری درتولید انواع سیمان دربرجهای خنک کننده که درآن از آب برای خنک سازی محصول از دمای 400 به 150 درجه استفاده می گردد از اهمیت بالایی برای جلوگیری از خطرات زیست محیطی برخوردار است.
چالش های سیستم فعلی در کولینگ تاورهای سیمان
- -نیاز به موتورخانه پرهزینه
- -مصرف بالای انرژی و آب
- -هزینه های بالای تعمیر و نگهداری
- -توقف های مکرر خط تولید
راه حل مشکل در پیشنهاد کاربری اتومایزر آب به عنوان جدیدترین فناوری در جهان
استفاده از قطرات اتومایزر شده آب که قابلیت برد بالا را داشته باشند . با مصرف بهینه در آب و برق در صنعت سیمان و تاسیسات آن در جایگزینی با سیستمهای نازل فعلی و سایر سیستمهای تامین دما می تواند باعث ایجاد بهره وری در مصرف گردد . شکل هندسی مخروطی با اختلاف سطح و زاویه بین سطوح در اتومایزر و استفاده از فن سانتریفیوژ با تنظیم هوای ورودی و فشرده سازی در شکل هندسی و سپس در ترکیب هوای دمیده شده با قطرات آب پمپ شده ضمن تبدیل قطرات آب به ذرات کوچکتر و به اصطلاح اتومایز آب تا 5 میکرون به آن شتاب داده و وابسته به میزان آب و قدرت پرتاب باد توسط فن فراهم شده و باعث کاهش شدید دمای تاورهای تولید می شود.جنس اتومایزر می تواند تمام فلزات یا پلی استرها را شامل باشد و مناسبتر آن است که از جنس آلومینیوم به دلیل سبکی و قابلیت تراشکاری استفاده گردد
راه حل : سیستم نوین بدون موتورخانه
جایگزینی 2 دستگاه نازل اتومایزر بجای نازلهای فعلی
- حذف کامل موتورخانه
- مصرف انرژی بسیار کمتر
- کاهش چشمگیر مصرف آب
- طراحی ساده تر و نگهداری آسان تر
چرا استفاده از اتومایزر به جای نازل مفید است؟
1-پمپها تحت فشار و نازل تک سیاله در برج خنک کننده حذف می گردد
2- کمپرسور تولید هوای فشرده برای نازل دو سیاله حذف می گردد.
3-هزینه نگهداری و توقف تولید ناشی از خرابی نازلها کاهش پیدا می کند.
4-میزان مصرف آب 30 الی 50 درصد کاهش پیدا می کند.
5-اتومایزر در صنعت سیمان 20درصد مصرفی فعلی برق مصرف می کند (مصرف برق در سیستم فعلی 132 کیلووات ساعت است و سیستم اتومایزر 28 کیلووات شامل دستگاه و پمپ آب است.)
6-به دلیل افت مناسب حرارت 150 درجه ای در خروجی کولینگ تاور الکتروفیلتر به درستی عمل کرده و حداکثر فیلتر NOX صورت می گیرد. که اثرات زیست محیطی به شدت کاهش پیدا می کند.
7-کاهش 50 درصدی در سرمایه گذاری دستگاه خنک کننده(هزینه تامین دستگاههای اتومایزر(دو دستگاه اتومایزر 14 هزار دلار است و هزینه سیستم فعلی بالغ بر 28 هزار دلار می باشد).
مقایسه عددی این تغییرات ناشی از بهره مندی از اتومایزر
انرژی: کاهش مصرف تا 30 درصد وضعیت فعلی
آب: کاهش 50 درصدی مصرف آب
هزینه تعمیرات: کاهش 60 درصدی هزینه تعمیرات
بازگشت سرمایه در کمتر از ۱8 ماه
توصیف فنی فناوری اتومایزر آب
در یک دستگاه اتومایزر آب بر اساس استفاده از شکل هندسی با اختلاف سطح و زاویه بین سطوح در اتومایزر و استفاده از فن سانتریفیوژ با تنظیم هوای ورودی و فشرده سازی در شکل هندسی و سپس در ترکیب هوای دمیده شده با قطرات آب پمپ شده ضمن تبدیل قطرات آب به ذرات کوچکتر و به اصطلاح اتومایز آب تا 5 میکرون به آن شتاب داده می شود . وبا توجه به میزان آب و قدرت پرتاب باد توسط فن پرتاب قطرات ریز آب به هر جهتی امکان پذیر می گردد. موتور چرخنده زیر دستگاه قابلیت فضای بیشتر پاشش را فراهم می کند .همچنین این نازل با بهره گیری از حداقل انرژی برق نسبت به تمام نازلهای مورد استفاده در صنایع می تواند ضمن حذف سیستم آب پاش مورد استفاده در صنایع سیمان که از هوای فشرده و در ترکیب با آب و پاشش حجم بالا برای خنک سازی استفاده می کنند ضمن کاهش انرژی باعث صرفه جویی شدید آب می شود.
تیم فنی شرکت خورشید زمین آریا (ارتسان)