王明亮
(河南許昌卷煙廠 461000)
卷煙廠制絲車間空調氣流組織形式
王明亮
(河南許昌卷煙廠 461000)
本文全面論述了卷煙廠普遍采用的制絲車間上送上回的空調氣流組織形式的不足之處,以及采用上送下回方式所存在的安裝上的困難。系統介紹了采用高速射流送風口對設備間隙進行送風,將熱濕空氣擠壓到高處回風口后,返回空調機組,然后根據運行節能原則,或排放,或循環利用的上送上回的空調氣流組織方式,在排除車間熱、濕負荷,運行節能等方面的優勢。
上送上回;射流送風口;排熱排濕;節能
目前國內卷煙加工企業的制絲車間大多采用單層網架鋼結構廠房,主要是因為該種廠房有許多優勢,如:與磚混結構廠房比,網架廠房施工周期短,對生產的影響最小;網架上面風管、水管、蒸汽管、壓縮空氣管等各種管道以及電纜橋架等布置方便。另外,許多制絲設備都比較重,而且,需要排水、排汽的地方多,因此,適合布置在單層廠房內,排水、排汽管道采用地埋方式比較方便。還有,設備上的排潮管道可以很方便地從設備頂上的屋面排到室外,如果排潮管道比較集中,也可采用排潮井的方式集中排放。
盡管單層網架廠房有許多的優勢,但卻給空調的送、回風管道布置帶來了困難。由于卷煙廠制絲車間對環境的溫濕度要求比較嚴,其工藝溫濕度標準一般都規定為:27±3℃,65±5%,若實際運行中溫濕度不達標,將對煙絲水分造成影響,從而影響卷煙產品質量。按照正常的空調氣流組織設計,采用上送下回式對控制室內溫濕度在工藝標準范圍內最為有利,因為這種送風方式可以使:①送風可以較順利地送到1~2m高的空調重點區域;②設備散熱及散濕在車間內擴散開之前,就朝下直接往下經空調回風管上的回風口回流到組合式空調機組內,再根據室內溫濕度要求,或排到室外,或循環利用。
(1)由于向下的空調送風與向上的空調回風方向剛好相反,而且旋流送風往下送時,氣流有一定的傾斜角,因此,極容易導致相當一部分空調送風還未到達2m以下的空調區域就隨著回風返回了空調機組,造成空調送風有相當一部分能量的浪費;即使送到空調區域的風,在空調區域停留的時間也有一定的限度,很有可能未充分吸收空調區域的散熱、散濕量,就往上返回了空調機組。
(2)由于制絲工藝對煙絲水分的要求比較嚴格,所以,片煙真空回潮工藝,煙絲蒸汽加濕工藝,煙絲烘干工藝,煙絲膨化工藝等都需要消耗大量的蒸汽,從而散失到車間內的熱量和水分也很多。直接采用上送上回的氣流組織形式,需要用送風的冷量來抵消車間內蒸汽散熱所散失到空氣中的熱量。這樣,空調所需要消耗的能量非常大。
(3)由于旋流型空調送風口送出的風并不是垂直向下,而是呈一定的角度從空調送風口往四周斜下送,由于送風口離地面高度很高,所以,就更造成了部分送風未到達空調區就往上返回了。
(4)若空調送風剛好送到散熱、散濕設備的上端,則送風到達空調區域前就吸收了設備散發的熱、濕負荷,到達空調區域時,不但調節不了溫濕度,反而將熱、濕負荷壓低到了空調區域。
空調回風口若布置在下面,只有兩種可能的布置方式:①回風管從7.5m高吊頂上面回風主管上沿柱子往下面引支管,在支管的最下端側面開回風口。但由于考慮到制絲設備布置方便,網架廠房跨度都很大,單跨的跨度一般都在十幾米甚至二十幾米,所以,整個車間內柱子很少,回風口的數量根本無法滿足整個車間回風量的要求。②將回風口布置在地面上,但這樣勢必在地面以下埋設回風主管道,這樣就會與地埋的排污管道以及蒸汽凝結水排水管道相沖突,所以,回風管道在車間下部地面以下根本就無法設置。所以,采用上送下回的空調氣流組織方式顯然不可行。
(1)送風口的形式不同。
本方案采用了三種規格不同的空調射流送風口。之所以采用三種規格,主要是因為各區域送風量大小不一樣,所以,風口大小也不一樣.另外,由于空調風管及送風口都安裝在網架鋼結構廠房的吊頂板以上,由于高度受到限制,所以,有的風口設計的長,有的風口則設計的短一些。
(2)送風口的送風位置不同。
①送風口盡量將經過處理的空氣送到各臺設備的間隙,即直接送到地面附近的空調區域,然后再往上升,返回空調回風口。這樣就可以保證送到空調區域的始終是經過處理的新鮮空氣,既有利于空調區域的溫濕度控制,也保證了用最小的送風量使離地2m范圍內的空調區域達到最佳的工藝溫濕度調控效果,同時還避免了送風送到空調區域前就與設備散發的熱、濕負荷混合的情況出現。高速射流送風口的設置,確保了送風能夠送達地面附近。送風在吸收了空調區域的熱濕負荷后,由送風口正下方向四周緩慢擴散。在擴散的同時,也緩緩上升,返回空調回風口。由于熱空氣比冷空氣重量輕,再加上送風送到地面附近空調區域后,對設備散熱及散濕空氣有一個向上的擠壓作用,所以,送風在送到空調區域后,在緩慢上升的過程中,再與設備散發的熱濕空氣混合,往上回流到空調回風口。
②在接近屋面的最高位設置回風口。熱濕空氣被擠壓后往上升,到達屋頂附近后,通過空調回風口流回空調機組。空調回風口設置在頂部還有防止熱濕空氣在頂部積聚的作用。回風進入空調機組后,可根據需要,或排放,或回收利用。在保證車間內最小新風量的情況下,空調回風中的循環利用風與外排風之比以最節能運行為標準,通過自控系統來實現。
為保證卷煙的產品質量,制絲車間設置了較為嚴格的溫濕度標準。采用上述上送上回,送風口射流的空調氣流組織方式,由上面的分析可以看出,是一種較為節能的空調氣流組織形式。但由于該送風方式采用高速射流送風口在7.6m高處以6.23m/s的往下送,2m以下的空調區域溫濕度是否均勻,還需要經過現場運行后的數據來檢驗。
對于單層網架鋼結構高大廠房,且只有控制廠房下部一定高度范圍內有溫濕度要求時,采用高速射流送風口上送上回的設備空隙送風的空調氣流組織方式,是一種既利于空調風管布置,又比較節能的空調氣流組織方式,且室內下部溫度控制區內的溫濕度相對比較均勻。
TU831
A
1004-7344(2016)13-0312-01
2016-4-15