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            瀏覽:8579 棉紡廠空氣濕度調(diào)節(jié)設(shè)計(jì) [2007-01-22] 來源:正島電器
            ?????

            摘要:對棉紡廠幾種空調(diào)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較分析,從而決定采用節(jié)能空調(diào)系統(tǒng),以節(jié)約生產(chǎn)用水用電,減少運(yùn)行費(fèi)用。

            關(guān)鍵詞:棉紡廠,方案,超聲波加濕器,節(jié)能空調(diào)系統(tǒng),水氣比

            --------------------------------------------------------------------------------
            ?
            一.
            工程概況
              某棉紡廠是年產(chǎn)三萬錠的棉紡廠,主車間為全鋼結(jié)構(gòu)的廠房,細(xì)紗車間面積為2898㎡,共有細(xì)紗機(jī)72臺,總裝機(jī)容量為1224Kw,梳并粗車間3024㎡,梳棉機(jī)32臺,要求車間相對濕度55%-65%,夏季車間溫度為30℃左右。


              紡織廠空調(diào)要求達(dá)到二個(gè)主要目的:1.車間的溫濕度要在工藝要求范圍內(nèi),以保證產(chǎn)品質(zhì)量;2. 滿足工作人員的工作條件。此外,在保證紡織企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和衛(wèi)生條件的同時(shí)還必須要考慮系統(tǒng)節(jié)能。因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須對幾種空調(diào)方案進(jìn)行認(rèn)真比較分析,從而決定合適的空調(diào)方式。


            二. 空調(diào)冷源選擇
              本工程夏季總冷負(fù)荷為148萬Kcal/h,考慮的空調(diào)冷源方案有二種形式:
              1. 水冷螺桿式冷水機(jī)組。
              2. 溴化鋰機(jī)組加電鍋爐與蓄冷水系統(tǒng)組合
              地區(qū)電價(jià)如下表:

            表1
            時(shí)間 生產(chǎn)用電(元/度) 電鍋爐用電(元/度)
            7:00~11:00 0.8 0.567
            11:00~18:00 0.623 0.4
            18:00~22:00 0.82 0.567
            22:00~23:00 0.623 0.40
            23:00~7:00 0.4 0.176

              根據(jù)計(jì)算比較空調(diào)冷源方案中第一種方案的主機(jī)運(yùn)行費(fèi)用比第二種方案節(jié)省約50%,且初投資也省,因此冷源采用水冷螺桿式冷水機(jī)組。


            三、空調(diào)方式的選擇
              傳統(tǒng)的紡織空調(diào)大都是以淋水室處理空氣,即用大量的水通過高壓噴淋與空氣進(jìn)行熱濕交換以達(dá)到所需要的目的。在加濕過程中水氣比u=0.4~0.5,去濕過程水氣u=0.6~1.0。
                  
              式中,c為水的定壓比熱,常溫下為4.19KJ/Kgo ℃;A,A',m,m',n,n',為實(shí)驗(yàn)的系數(shù)和指數(shù);t水1,t水2為噴淋水的初終水溫;υρ為空氣質(zhì)量流速(Kg/㎡os);η1,η2為熱交換效率系數(shù)和接觸系數(shù);W為噴水量(Kg/h);G為空氣量(Kg/h);tL, tLS,tC, Tcs,為噴淋室空氣終初狀態(tài)的干濕球溫度。


              另一種是以高效節(jié)能的ZS系列超聲波加濕器為核心所組成的全功能節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。加濕器的噴霧是由霧化裝置來實(shí)現(xiàn)的,其噴出的霧粒細(xì)微,且從風(fēng)機(jī)端就成霧,水與空氣直接接觸交換時(shí)間與淋水室相比是成倍的增加,因此熱濕交換充分徹底,同時(shí)由于水顆粒細(xì)微,在其單位體積內(nèi)水顆粒就越多,水與空氣直接接觸面積就越大,熱濕交換效率越高。因此在達(dá)到相同的熱濕交換效果的前提下,節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)能明顯的降低水氣比,提高熱濕交換效率,獲得可觀的節(jié)電節(jié)水效果。在加濕過程中水氣比u≤0.1,在去濕過程中水氣比u≤0.4。
             
              2. 送風(fēng)飽和度:表2為等焓加濕時(shí)不同水氣比狀況下的送風(fēng)飽和度

            表2
              室外相對濕度(%)
            30 40 50 60 70
            0.05 85 87 89 90 91
            0.06 86 88 90 91 92
            0.07 87 89 91 92 93
            0.08 88 90 92 93 94
            0.09 89 91 93 94 95
            0.10 90 92 94 95 96
            0.12 91 93 95 96 97
            0.14 92 94 96 97 98
            0.16 93 95 97 98 99

              3. 初.終溫差△t:表3為不同處理過程節(jié)能空調(diào)水氣比和初.終水溫差。

            表3
              總水氣比u 噴霧風(fēng)機(jī)水氣比 噴淋水氣比 初終水溫差C 初水溫度
            等焓加濕 0.12 ≯0.12   9~10 <14℃
            減焓去濕 0.3~0.4 ≯0.12 ≦0.3 7~8

              下面以細(xì)紗車間為例就二種方案進(jìn)行比較。
              細(xì)紗夏季車間溫度tn=30~32℃,相對濕度φn=55~60%,冬季車間溫度tn=24~26℃,相對濕度φn=55~60%,夏季室外計(jì)算干球溫度tw=33.4℃,室外計(jì)算濕球溫度tws=27.6℃,相對濕度φw=65%,冬季室外計(jì)算干球溫度tw=6℃,相對濕度φw=73%。
              細(xì)紗車間夏季設(shè)計(jì)室內(nèi)熱負(fù)荷如表4。

            表4
            圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷
            Kw
            設(shè)備熱負(fù)荷
            Kw
            照明熱負(fù)荷
            Kw
            總熱負(fù)荷
            Kw
            57.96 856.8 101.43 1016.19


              根據(jù)上圖計(jì)算可知夏季空調(diào)冷負(fù)荷為1219Kw,采用雙排噴淋室處理空氣時(shí),μ=1.156,噴水量為420t/h;而采用超聲波霧化加濕器時(shí)夏季耗水量為12kg/h,再增加一臺,耗水量為24kg/h,即可滿足要求。兩種方案設(shè)備選型如表4,由表中可看出方案二耗電量比方案一少。雖然初投資需增加,可是只需兩年增加的成本即可回收。因?yàn)檫\(yùn)行后可節(jié)電20~40%;此外對冬季加濕處理霧化水量是噴淋的十分之一,可大大節(jié)約生產(chǎn)用水。因此本工程采用節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)既超聲波霧化加濕機(jī)配變頻調(diào)速的方案。


            四、運(yùn)行管理
              節(jié)能空調(diào)的調(diào)節(jié)相當(dāng)靈活,它不僅可通過風(fēng)機(jī)的調(diào)速以調(diào)節(jié)送風(fēng)量來達(dá)到車間不同季節(jié)的需求,同時(shí)可以改變供水量和供水溫度來達(dá)到滿足車間不同季節(jié)的需求。下面介紹幾種調(diào)節(jié)方案。

            表5
            方案一 方案二
            設(shè)備 用電量 臺數(shù) 設(shè)備 用電量 臺數(shù)
            風(fēng)機(jī) 55Kw 2 超聲波加濕器 1.2 Kw 2
            噴淋泵 20 Kw 4
                 
            共計(jì)      

              1. 新、回風(fēng)比例調(diào)節(jié)
              通常,空調(diào)設(shè)備選擇應(yīng)滿足最不利時(shí)的空調(diào)要求。為節(jié)省空調(diào)冷量,在保證衛(wèi)生條件的同時(shí)以最小新風(fēng)量為原則。隨著室外空氣溫度降低,其空氣焓值越來越趨向車間空氣焓值,這時(shí)不斷加大新、回風(fēng)比例,當(dāng)室外空氣焓值達(dá)到車間焓值時(shí),則采用全新風(fēng)。
              對于冬季,在泉州地區(qū),可調(diào)節(jié)新回風(fēng)比例使混合風(fēng)焓值達(dá)車間送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)焓值,冬季空調(diào)處理過程是等焓加濕,空調(diào)使用循環(huán)水,此時(shí)只開噴霧風(fēng)機(jī)即可實(shí)現(xiàn)。隨著室外空氣溫度上升,不斷增加新風(fēng)量。當(dāng)室外空氣焓值達(dá)到車間送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)焓值時(shí),則采用全新風(fēng)。
              在過渡季,空調(diào)在采用全新風(fēng)處理的范圍,這時(shí)可用水溫來調(diào)節(jié),采用少量低溫水及循環(huán)水,使送風(fēng)溫度保持穩(wěn)定。

              2.變頻器變風(fēng)量調(diào)節(jié)
              變風(fēng)量運(yùn)行是空調(diào)節(jié)能的另一種途徑。隨著室外空氣溫度下降,冷負(fù)荷也下降。變風(fēng)量以減少送風(fēng)量來保持送風(fēng)狀態(tài),從而達(dá)到節(jié)能目的的。

              3.超聲波加濕器濕度自動控制
              超聲波加濕器由于噴出的霧非常微細(xì),因此它的送風(fēng)實(shí)際上是過飽和送風(fēng),即似煙霧狀的水分子被攜帶在飽和空氣中輸送入車間,對車間加濕很靈敏。室外空氣相對濕度越低,加濕量越大,室外相對濕度越高,加濕量越小。

            五.總結(jié)
              通過上述分析可得出以下幾個(gè)結(jié)論:
              1. 如廠區(qū)沒有余熱可利用,空調(diào)冷源采用電制冷比吸收式制冷合適。
              2. 節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能是由于低水氣比減少水泵耗電,過飽和送風(fēng)減少送風(fēng)量。
              
            參考文獻(xiàn)
              
            ????? 1.《紡織風(fēng)機(jī)選用手冊》 紡織工業(yè)出版社

              2.《空氣調(diào)節(jié)》中國建筑工業(yè)出版社

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