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在中國推廣低溫工業布草洗滌劑的經濟意義和社會意義(下)
工業洗衣機的洗滌滾筒外缸通常采用鋼板壓卷再電焊而成,國內一些高檔次工業水洗機也有用不銹鋼板加做其內襯。由于鋼鐵是傳導熱能的優良導體,所以本文暫不討論傳導熱能過程中的損耗。僅討論工業水洗機在輻射熱能方面的損耗。
本文試圖通過一些理論計算來總結出不同洗滌容量的工業水衣機在不同的洗滌溫度下能源損耗的一般性規律,從而揭示出采用低溫工業布草洗滌劑的經濟意義與社會意義。
工業水洗機中的常溫冷水經過蒸汽或熱水加熱后,由于它和外界環境存在著溫差,所以它一定會通過洗衣滾筒外缸向外界的空氣中散發熱量。通常這些熱量是通過電磁波紅外波段來散發的。為了簡化計算,我們在這里作了一些假設:在一間大房間里只有單獨一臺工業布草水洗機在工作,它和周圍墻壁屋頂的熱交換等都忽略不計,處在近似理想狀態。
如果我們已經知道洗衣機外缸的溫度,也就可以算出它的波長。根據維恩位移定律,我們就可以方便地計算出波長和溫度之間的關系:
普通高溫洗滌劑的洗滌水體溫度一般都是在攝氏80度以上(暫且定為在攝氏80度)。
維恩定律告訴我們,只要知道它的表面溫度就可以方便地直接算出它的最大的紅外波長:
知道了工業水洗機滾筒外缸的輻射的最大波長后,要計算洗衣筒外缸散發的熱量就可以結合普朗克定律,用斯忒藩-波爾茲曼定律來計算在特定表面溫度下洗衣筒外缸向外面的空氣散發的熱量:
式中:
輻射常數實驗常數1:
實驗常數2:
查輻射黑度表,得黑度ε為:0.657
經過運算,我們可以得到:
其中:
當800C時:
(W/m2)
當550C時:
(W/m2)
當200C時:
(W/m2)
根據上海某國內著名工業洗滌機械制造公司生產的XGQ100T氣囊避振可傾斜工業洗衣機提供的數據測算。其滾筒外缸散熱表面積為:
=2×3.14×750×(750+900)≈7.77m2
因此:
當800C時:
Eb*S總=578.16×7.77=4492.3瓦
當550C時:
Eb*S總=430.9×7.77=3348.0瓦
兩值之差就是浪費掉的輻射能。即:
4492.3-3348.0=1144.3瓦
如果僅按全國40萬間酒店客房的洗滌量(每天3公斤/間),并用100公斤工業水洗機洗滌來估算:每天要洗120萬公斤客房布草,扣除空房率,就是100萬公斤客房布草要洗1萬機次,每天可以節省11443千瓦熱能。所以節能的意義也是很大的。