论低温与高温布草洗涤剂辐射能的节约

网讯网络陈小姐

  一、概论

    现在国内有很多品牌工业布草洗涤剂。不上品牌、采用作坊式生产的工业布草洗涤剂更是不计其数。从不同角度可以把它们分成不同类别。从洗涤温度上划分，可以把它们分成高温与低温。

    我们先确定低温、高温布草工业洗涤剂的定义。现在国内工业布草洗涤行业，如酒店宾馆、医院、洗衣公司洗衣房普遍使用的布草工业洗涤剂大多数洗涤温度定在摄氏80度以上。这与家用洗涤剂用常温水洗涤有很大的差别。究其原因，主要是由高温布草工业洗涤剂（以下称高温洗涤剂）内在的化学物理性能所致。所以我们把洗涤温度在摄氏60度以下的工业布草洗涤剂界定为低温工业布草洗涤剂，60度以上洗涤温度的工业洗涤剂界定为高温工业布草洗涤剂。而家用洗涤剂则称为常温家用洗涤剂。

    从过水的次数上分，我们可以把过水在两次以内的工业布草洗涤剂定义为易漂工业布草洗涤剂。工业布草洗涤剂中常常含有烧碱，然而烧碱是需要在较高温度的洗涤条件下才能较好地发挥其去污作用。例如：一些果胶类污垢在高温条件下被生成果胶酸而溶解并被洗去；脂肪酸类污垢经皂化反应也会被洗去；含氮类污垢可以水解为可溶性氨基酸盐而被洗掉。

    一般低温工业洗涤剂因为它的配方里不含烧碱，所以就不再需要满足烧碱的去污功能而使用高温水体来洗涤。因为低温易漂布草工业洗涤剂可以在使用低温水体状态下同样能达到与高温工业洗涤剂一样的洗涤效果。现在低温洗涤剂在国外已经很普遍，但国内目前还很少使用。笔者相信，随着节能减排的环保意识逐渐深入人心，各地节能指标的压力日趋增大，低温工业布草洗涤剂的使用会越来越普遍。

    在中国推广低温工业布草洗涤剂经济意义和社会意义是非常大的，主要体现在四个方面：节约能源；延长布草使用寿命；延长洗涤设备使用寿命；减少污染排放。本文主要讨论节约能源内容。节约能源也仅指辐射能（这里暂不讨论洗涤设备消耗的电能），其中节约热能是低温洗涤剂最显著的优点之一。

    我们知道，工业水洗机的洗涤滚筒外缸通常采用钢板压卷再电焊而成，国内一些高档次工业水洗机也有用不锈钢板加做其内衬。由于钢铁是传导热能的优良导体，所以本文暂不讨论传导热能过程中的损耗。仅讨论工业水洗机在辐射热能方面的损耗。

    本文试图通过一些理论计算来总结出不同洗涤容量的工业水衣机在不同的洗涤温度下能源损耗的一般性规律，从而揭示出采用低温工业布草洗涤剂的经济意义与社会意义。

    二、工程计算

    我们知道工业水洗机中的常温冷水经过蒸汽或热水加热后，由于它和外界环境存在着温差，所以它一定会通过洗衣滚筒外缸向外界的空气中散发热量。通常这些热量是通过电磁波红外波段来散发的。为了简化计算，我们在这里作了一些假设：在一间大房间里只有单独一台工业布草水洗机在工作，它和周围墙壁屋顶的热交换等都忽略不计，处在近似理想状态。

    如果我们已经知道洗衣机外缸的温度，也就可以算出它的波长。根据维恩位移定律，我们就可以方便地计算出波长和温度之间的关系：

   

    普通高温洗涤剂的洗涤水体温度一般都是在摄氏80度以上（暂且定为在摄氏80度）。
维恩定律告诉我们，只要知道它的表面温度就可以方便地直接算出它的最大的红外波长：
    知道了工业水洗机滚筒外缸的辐射的最大波长后，要计算洗衣筒外缸散发的热量就可以结合普朗克定律，用斯忒藩-波尔兹曼定律来计算在特定表面温度下洗衣筒外缸向外面的空气散发的热量：

    式中：辐射常数实验常数1：

    实验常数2：

    查辐射黑度表,得黑度ε为：0.657

    经过运算，我们可以得到：

    其中：

    当800C时：

    (W/m2)

    当550C时：

    (W/m2)

    当200C时：

    (W/m2)

    根据上海某国内著名工业洗涤设备制造公司生产的XGQ100T气囊避振可倾斜工业洗衣机提供的数据测算。其滚筒外缸散热表面积为：

    =2×3.14×750×(750+900)≈7.77m2

    因此：

    当800C时：

    Eb*S总=578.16×7.77=4492.3瓦

    当550C时：

    Eb*S总=430.9×7.77=3348.0瓦

    两值之差就是浪费掉的辐射能。即：

    4492.3-3348.0=1144.3瓦

    三、结论

    如果仅按全国40万间酒店客房的洗涤量（每天3公斤/间），并用100公斤工业水洗机洗涤来估算：每天要洗120万公斤客房布草，扣除空房率，就是100万公斤客房布草要洗1万机次，每天可以节省11443千瓦热能。所以节能的意义也是很大的。这里还没有把餐饮，洗浴、医院等传导散热等计算在内。

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