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棉紡廠空氣濕度調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)

作者:CEO 時(shí)間:2022-07-01 點(diǎn)擊:0

信息摘要:摘要:對(duì)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-----------------------------------------------------

棉紡廠空氣濕度調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)

棉紡廠空氣濕度調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)

  摘要:對(duì)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

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  一.工程概況

  某棉紡廠是年產(chǎn)三萬(wàn)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(tái),總裝機(jī)容量為1224Kw,梳并粗車間3024㎡,梳棉機(jī)32臺(tái),要求車間相對(duì)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(duì)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(wàn)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(guò)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(guò)程中水氣比u=0.4~0.5,去濕過(guò)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(lái)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(guò)程中水氣比u≤0.1,在去濕過(guò)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(duì)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(guò)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(duì)濕度φn=55~60%,冬季車間溫度tn=24~26℃,相對(duì)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(duì)濕度φw=65%,冬季室外計(jì)算干球溫度tw=6℃,相對(duì)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(tái),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(duì)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(guò)風(fēng)機(jī)的調(diào)速以調(diào)節(jié)送風(fēng)量來(lái)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(lái)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(tái)數(shù)

  設(shè)備

  用電量

  臺(tái)數(shù)

  風(fēng)機(jī)

  55Kw

  2

  超聲波加濕

  1.2Kw

  2

  噴淋泵

  20Kw

  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(lái)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(duì)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(guò)程是等焓加濕,空調(diào)使用循環(huán)水,此時(shí)只開(kāi)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(guò)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(lái)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(lái)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(dòng)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(guò)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(duì)車間加濕很靈敏。室外空氣相對(duì)濕度越低,加濕量越大,室外相對(duì)濕度越高,加濕量越小。

  五.總結(jié)

  通過(guò)上述分析可得出以下幾個(gè)結(jié)論:

  1.如廠區(qū)沒(méi)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(guò)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(cè)》紡織工業(yè)出版社

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

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