第二節　紡織車間送風量的確定

在已知車間熱濕負荷的基礎上，向車間內送風的過程，實質上就是利用不同狀態點的送風來消除室內余熱余濕的過程。送風量的大小直接影響著風機的功耗，間接影響著整個空調系統和土建的初投資費用，因此，合理確定系統的送風量尤為重要。

一、送風狀態及送風量確定

圖3-2和圖3-3分別表示空調房間送風示意圖和送風溫差圖，假定室內的余熱量為Q（kW），余濕量為W（kg/s），為了消除車間的余熱余濕，保持室內狀態點為N，送入G（kg/s）的空氣，其狀態點為O。當送入車間的空氣吸收車間余熱余濕后，由狀態點O（io，do）變為狀態點N（iN，dN）并排出室外，從而保證室內空氣維持在狀態點N。

根據房間熱平衡房間濕平衡等，可得送風量計算式為：

式中：G——送風系統總風量，kg/s；

Q——車間空調負荷，kW；

W——車間的余濕量，kg/s；

iN——室內設計溫濕度狀態點對應的焓值，kJ/kg；

IO——送風狀態點對應的焓值，kJ/kg；

dN——室內設計溫濕度狀態點對應的含濕量，g/kg；

dO——送風狀態點對應的含濕量，g/kg。

將式（3-14）和式（3-15）整理，可得出房間空氣狀態由O點變化到N點的熱濕比ε為：

根據焓濕圖的分析，只要送風狀態點O位于通過室內狀態點N的熱濕比線上，那么將一定量的O狀態點的空氣，送入車間，就能同時吸收車間內的余熱余濕，確保車間空氣位于N狀態點。

由于車間的余熱量和余濕量、車間的設計空氣狀態點均為已知，因此，只須經N點做ε=Q/W的熱濕比線，即可在該線上確定出O點，從而計算出送風量G。同時可以看出，O點距離N點越近，則計算出的送風量就越大；O點距離N點越遠，計算出的送風量就越小。送風量的減少就意味著空氣處理和輸送設備的減小，從而節約初投資和運行費用。當然，送風量的大小還同時受到送風溫度和送風溫差的制約。

二、送風溫度與送風溫差

從送風量計算公式可以看出，在車間空調負荷和室內溫濕度設計值一定的情況下，車間送風量大小取決于送風狀態點的位置。減小送風量最根本的途徑就是降低送風狀態點對應的焓值iO，從而擴大送風焓差。焓差是溫差和含濕量差的函數，因此，也就意味著擴大送風溫差和濕差，即降低送風溫度，如圖3-2所示。但送風溫度過低時，一方面會使人有吹冷風感，而且需采取較低的冷源溫度來處理空氣，增加了制冷負荷；另一方面可能使車間內溫度和相對濕度分布的均勻性和穩定性受到影響。

為兼顧節能和滿足車間空調溫濕度均勻性要求，GB50019—2015《工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范》規定，夏季空調送風溫差應根據送風口的類型、安裝高度、氣流射程長度以及是否貼附等因素確定。在滿足舒適和工藝要求的前提下，宜加大送風溫差。對于舒適性空調，當送風口高度小于或等于5m時，溫差不宜大于10℃；當送風高度大于5m時，溫差不宜大于15℃。對于工藝性空調，溫差宜按表3-18選取。

表3-18　工藝性空氣調節送風溫差及換氣次數

紡織廠由于對相對濕度要求較高，加上車間氣流組織的需要，送風量較大，因此，送風溫差在6～9℃為佳。在實際應用中，由于夏季車間發熱量大，冷源不足，車間溫度較高，多數企業采用露點直接送風的方法，以降低車間溫度。而對于對車間送風量大，需要溫濕度均勻的車間，采用二次回風方式，將送風狀態點混合到需要位置后送入。為節能考慮，紡織空調一般不采用再熱的方式進行調節，以杜絕出現冷熱抵消現象。

當車間內設計溫度一定的情況下，大溫差送風，就意味著較低的送風溫度。送風溫度和送風溫差的確定直接和冷源狀況、車間送風量大小、空調系統熱濕處理效果等因素密切相關，空調系統節能與否的關鍵就在于此，這也是紡織空調新技術研究及實踐的出發點。近年來出現的濕風道系統、過飽和送風等，均為大溫差送風的節能技術，效果良好。

三、車間換氣次數的確定

式（3-14）給出了送風量的計算方法，結合以上部分的討論，可以計算出傳統上送下回式空調系統送風量的大小。

此外，對于溫濕度有一定要求的工藝性空調系統來說，車間的換氣次數也有一定的估算范圍。換氣次數表示房間通風量和房間體積的比值，計算公式如下：

式中：n——車間換氣次數，次/h；

L——房間通風量，m3/h；

V——車間體積，m3。

通過各車間常用的換氣次數，也可粗略地估算紡織車間的送風量大小。工藝性空調換氣次數見表3-18，對于傳統的上送下回式空調系統，棉紡織車間常用換氣次數見表3-19。

表3-19　棉紡織車間常用換氣次數

由于紡織車間的散濕量較小，因此，送風量也可采用余熱中的顯熱部分和送風溫差進行計算。比如送入車間為G（kg/s）的空氣，吸收車間余熱量中的顯熱部分Qx后，溫度由to變為tN，可近似用下式表示：

式中：1.01——干空氣的定壓比熱，kJ/（kg·K）；

其他符號同前所述。

用式（3-19）計算出的送風量是近似的，但由于紡織車間潛熱部分很小，工程計算誤差較小，也可采用這種方法快速估算出送風量。

四、冬季紡織車間送風量計算

因圍護結構的散熱，冬季室內余熱量比夏季要小；同時由于紡織車間冬季的保溫隔濕要求良好，因此，除了個別地區的少數車間需要供熱外，全國大多地區的紡織車間仍有比夏季小得多的余熱量。所以從節能的要求來講，冬季的送風量應小于夏季，冬季的送風溫度和送風溫差應根據各車間的余熱量、熱濕比及送風量來確定，以保證車間溫濕度滿足車間生產要求為依據。

應當指出的是，紡織車間內空調負荷隨季節的變化而變化。以上內容僅僅表示在既定條件下，送風量的理論計算。在同一個車間或工序中，空調送風量應隨季節和室外溫濕度條件的變化而變化，其變化的幅度不一，冬季最大值一般為夏季最大值的30%～70%。也就是說，紡織廠的空調送風量，應根據各車間、工序穩定溫濕度的要求和平衡各個不同季節車間發熱量的要求計算而得，并根據環境條件的變化通過有效調控，達到保證生產、節約運行費用的目的。

五、車間送風量確定原則

綜上所述，紡織車間送風量的確定應遵循以下原則。

（1）滿足消除車間內余熱余濕送風量的需要；維持車間排風量的要求，保證車間微正壓。

（2）為了保證車間加濕效果，車間送風溫度不宜過低，宜采用小溫差、大風量送風。

（3）滿足不同車間換氣次數的基本要求，保證車間氣流組織。