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第四節(jié) 紡織空調(diào)空氣調(diào)節(jié)過(guò)程

為了確保車間工藝生產(chǎn)的溫濕度要求,兼顧人員健康和衛(wèi)生的需要,對(duì)于不同溫濕度要求和余熱余濕量的車間,需采用不同的空氣調(diào)節(jié)處理過(guò)程;而即使對(duì)于一個(gè)既定的車間,也可通過(guò)不同的空氣調(diào)節(jié)處理過(guò)程達(dá)到車間溫濕度的要求,方法和過(guò)程的不同意味著能耗的差別。根據(jù)紡織廠的特點(diǎn),紡織空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)按照空氣流動(dòng)的方式分為直流式和回風(fēng)式兩種。為使紡織空調(diào)系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)可靠的方式下運(yùn)行,本節(jié)針對(duì)紡織廠常用的空調(diào)方式,對(duì)其空調(diào)原理和能耗情況進(jìn)行分析。

一、直流式空氣調(diào)節(jié)過(guò)程

直流式空氣調(diào)節(jié)過(guò)程是通過(guò)對(duì)室外新風(fēng)進(jìn)行處理后直接送入室內(nèi),吸收室內(nèi)余熱余濕,達(dá)到控制室內(nèi)溫濕度要求的空氣調(diào)節(jié)過(guò)程。典型的方式有單通風(fēng)、通風(fēng)噴霧加濕、直流式濕膜加濕、全新風(fēng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)等,現(xiàn)就其空氣調(diào)節(jié)過(guò)程原理和能耗情況進(jìn)行分析。

(一)單通風(fēng)系統(tǒng)

將室外新風(fēng)不經(jīng)任何處理直接送入車間,吸收室內(nèi)余熱余濕后排出室外的通風(fēng)方式稱為單通風(fēng)。此方式在室外空氣狀態(tài)點(diǎn)完全滿足室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)要求的送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)時(shí)采用,其空氣狀態(tài)變化過(guò)程如圖3-13所示。


圖3-13單通風(fēng)的空氣狀態(tài)變化過(guò)程

單通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)量計(jì)算公式為:

式中:G——車間通風(fēng)量,kg/s;

QL——車間冷負(fù)荷,kW;

iN——室內(nèi)空氣的焓值,kJ/kg;

iW——室外空氣的焓值,kJ/kg。

由于直接采用室外空氣,不經(jīng)任何處理直接送入車間吸收室內(nèi)余熱余濕,所以單通風(fēng)系統(tǒng)不消耗冷量,僅需要通風(fēng)機(jī)的電耗。

單通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備非常簡(jiǎn)單,只需要在車間加裝排風(fēng)扇和補(bǔ)風(fēng)口即可,具有投資少、運(yùn)行費(fèi)用很低的優(yōu)點(diǎn),但車間溫度和相對(duì)濕度將一直隨著室外空氣溫濕度的變化而變化,難以穩(wěn)定在一定的范圍。這種通風(fēng)方式多適用于車間對(duì)溫濕度要求不高、發(fā)熱量較大的車間,如漿紗車間等。江浙地區(qū)過(guò)渡季節(jié)在室外溫濕度較穩(wěn)定時(shí),也可以適當(dāng)采用停開噴淋水泵,采用變風(fēng)量“送干風(fēng)”的空調(diào)方式,以節(jié)約空調(diào)系統(tǒng)的耗電量。

(二)通風(fēng)噴霧加濕空調(diào)系統(tǒng)

1.通風(fēng)噴霧加濕的原理 在車間進(jìn)行單通風(fēng)的同時(shí),適當(dāng)加入噴霧設(shè)施,就構(gòu)成了通風(fēng)噴霧加濕空調(diào)系統(tǒng)。其空氣調(diào)節(jié)的過(guò)程為:當(dāng)送入車間的空氣吸收室內(nèi)余熱后沿?zé)釢癖染€,從W點(diǎn)變化到M點(diǎn),由于噴霧裝置噴出霧滴的蒸發(fā),空氣狀態(tài)沿等焓線由M點(diǎn)變化到N點(diǎn),如圖3-14所示。其中W點(diǎn)的空氣可以是完全的室外空氣,也可以是部分室外空氣和室內(nèi)回風(fēng)混合,根據(jù)室外空氣狀態(tài)點(diǎn)的不同,調(diào)節(jié)不同的噴霧量,就可以穩(wěn)定室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)N,實(shí)現(xiàn)滿足室內(nèi)溫濕度的要求。從原理上講,車間噴霧加濕也屬于等焓加濕的范疇。


圖3-14 通風(fēng)噴霧的空氣狀態(tài)變化過(guò)程

2.通風(fēng)噴霧加濕系統(tǒng)計(jì)算

(1)通風(fēng)噴霧空調(diào)系統(tǒng)通風(fēng)量:

(2)通風(fēng)噴霧空調(diào)系統(tǒng)噴霧加濕量:

式中:W——車間噴霧量,kg/s;

dN——室內(nèi)空氣的含濕量,g/kg;

dw——室外空氣的含濕量,g/kg。

其他符號(hào)意義同前。

3.通風(fēng)噴霧加濕空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用 紡織廠常用的通風(fēng)噴霧加濕系統(tǒng)是在對(duì)車間通風(fēng)的同時(shí),采用專用加濕器向車間噴霧加濕,以補(bǔ)充車間的濕度。常用的高壓噴霧加濕裝置,采用柱塞水泵將經(jīng)精過(guò)濾的水加壓至7MPa,通過(guò)高壓銅管傳送到均勻布置在車間的高壓噴嘴,高壓水從噴嘴以3~15μm霧滴噴射到車間,直接與空氣進(jìn)行熱濕交換,使車間相對(duì)濕度增大,并有降低車間空氣溫度的功能。

這種通風(fēng)加濕調(diào)節(jié)的特點(diǎn)是:可以利用調(diào)節(jié)噴霧量來(lái)控制車間的相對(duì)濕度和溫度,調(diào)節(jié)效果比單通風(fēng)要好,調(diào)節(jié)范圍較大,且具有設(shè)備簡(jiǎn)單、設(shè)置靈活、價(jià)格便宜、加濕效果好、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。并能較好地穩(wěn)定車間相對(duì)濕度,一般能夠適應(yīng)紡織工藝對(duì)濕度的需要。多適用于室外溫濕度較為穩(wěn)定、車間發(fā)熱量較大、室內(nèi)相對(duì)濕度要求較高的場(chǎng)所。

采用通風(fēng)噴霧時(shí),由于同樣受室外氣象條件的影響較大,降溫效果有限,室內(nèi)溫濕度波動(dòng)也較大。特別是在夏季高溫高濕季節(jié),采用通風(fēng)噴霧法滿足車間降溫去濕的要求將更加困難,因此,紡織廠空調(diào)大多采用的仍是噴水室處理空氣的方法。通風(fēng)噴霧加濕法僅用于對(duì)車間進(jìn)行輔助加濕。

(三)全新風(fēng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)

所謂全新風(fēng)空氣調(diào)節(jié)過(guò)程,是指將全部使用的新風(fēng)經(jīng)過(guò)空調(diào)室進(jìn)行必要的熱濕處理,達(dá)到設(shè)定的送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn),送入車間,吸收車間余熱余濕的空氣調(diào)節(jié)過(guò)程,全新風(fēng)夏季空調(diào)系統(tǒng)示意圖如圖3-15所示。由于空調(diào)室采用不同的熱濕處理方法,可以將室外空氣處理到預(yù)定的送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn),因此,車間溫濕度受室外氣候變化的影響較小。

1.全新風(fēng)空氣調(diào)節(jié)過(guò)程 全新風(fēng)空氣調(diào)節(jié)過(guò)程為:室外狀態(tài)點(diǎn)為W的空氣,經(jīng)過(guò)噴水室處理至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)K(又稱機(jī)器露點(diǎn)),然后送入車間消除余熱余濕,保證車間溫濕度穩(wěn)定在N點(diǎn)的過(guò)程,并將一定量的室內(nèi)排風(fēng)排出室外。K點(diǎn)的位置可以根據(jù)過(guò)室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)的熱濕比線和95%左右的相對(duì)濕度線的交點(diǎn)確定,對(duì)于一級(jí)噴水室,機(jī)器露點(diǎn)的相對(duì)濕度可取90%,對(duì)于二級(jí)噴水室,機(jī)器露點(diǎn)的相對(duì)濕度可取95%,全新風(fēng)系統(tǒng)冬夏季空氣調(diào)節(jié)過(guò)程如圖3-16所示。


圖3-15 全新風(fēng)夏季空調(diào)系統(tǒng)示意圖


圖3-16 車間無(wú)散濕時(shí)送風(fēng)參數(shù)確定

2.全新風(fēng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)計(jì)算

(1)計(jì)算室內(nèi)熱濕比為:

(2)計(jì)算空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的送風(fēng)量為:

式中:iK——送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)空氣的焓值,kJ/kg。

(3)全新風(fēng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)夏季需制冷量Q為:

(4)全新風(fēng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)冬季需供熱量QH為:

式中其他符號(hào)意義同前。

3.全新風(fēng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)用 從第一章的分析可知,由于紡織車間相對(duì)濕度要求允許波動(dòng)范圍較小,溫度取值范圍較大,因此,在重點(diǎn)滿足相對(duì)濕度要求的前提下,在過(guò)渡季節(jié)紡織空調(diào)宜盡可能采用全新風(fēng)運(yùn)行方案,以充分使用室外空氣的冷卻作用,節(jié)約能源。而在寒冷的冬季,由于室外空氣焓值較低,雖然某些車間仍有余熱量,但采用全新風(fēng)運(yùn)行將消耗大量的熱量;在炎熱的夏季,室外空氣的焓值較高,從式(3-44)可以看出,這時(shí)采用全新風(fēng)運(yùn)行,將要消耗大量的制冷量才能滿足要求。因此,在冬、夏季應(yīng)盡量使用回風(fēng),采用最小新風(fēng)量,以節(jié)約能源。

此外,直流式通風(fēng)還包括直接蒸發(fā)加濕系統(tǒng),也稱為濕膜加濕系統(tǒng),這種加濕方法一般用在夏熱冬暖或冬冷地區(qū)的某些小型服裝、棉紡車間,功能單一,降溫效果差,大型紡織車間中已很少使用,本書不再贅述。

二、使用回風(fēng)的空氣調(diào)節(jié)過(guò)程

(一)一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)

當(dāng)冬季室外空氣的焓值較低或夏季大于室內(nèi)空氣的焓值時(shí),采取直流系統(tǒng)是很不經(jīng)濟(jì)的,而完全采用回風(fēng),不能滿足車間衛(wèi)生條件的要求,因此,紡織空調(diào)常采用將室外空氣和車間回風(fēng)按一定比例混合,送入噴水室進(jìn)行熱濕處理后,送入車間,吸收車間的余熱余濕,達(dá)到穩(wěn)定車間溫濕度的目的。采用這種方法,比完全采用新風(fēng)節(jié)約大量的冷量和熱量,并且便于穩(wěn)定車間的溫濕度。這種方法稱為一次回風(fēng)空氣調(diào)節(jié)過(guò)程。

1.夏季一次回風(fēng)系統(tǒng)工作原理 夏季一次回風(fēng)系統(tǒng)示意圖及調(diào)節(jié)過(guò)程分別如圖3-17和圖3-18所示。其工作原理為:采取部分W狀態(tài)的新風(fēng)與N狀態(tài)的回風(fēng)按一定的比例混合到C點(diǎn)后,送入噴水室進(jìn)行冷卻去濕,其狀態(tài)點(diǎn)由C點(diǎn)變化到K點(diǎn)(工程上稱為機(jī)器露點(diǎn)),然后送入車間,沿著車間熱濕比ε線方向,吸收車間的余熱余濕后變?yōu)槭覂?nèi)狀態(tài)點(diǎn)N。


圖3-17 一次回風(fēng)夏季空調(diào)系統(tǒng)示意圖


圖3-18 一次回風(fēng)夏季空氣調(diào)節(jié)過(guò)程

2.夏季一次回風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 如前分析可知,由于紡織車間對(duì)溫度沒(méi)有嚴(yán)格的要求,而且車間發(fā)熱量大,車間溫度高,允許的送風(fēng)溫差大,應(yīng)盡可能降低車間送風(fēng)溫度,減少送風(fēng)量,因此,工程上均采用露點(diǎn)大溫差送風(fēng),以降低送風(fēng)量,減少動(dòng)力消耗和冷熱量抵消。一次回風(fēng)系統(tǒng)夏季空調(diào)參數(shù)計(jì)算如下。

(1)送風(fēng)量計(jì)算為:

(2)夏季處理空氣需要的冷量為:

(3)其他設(shè)計(jì)參數(shù)。由G=GN+GW可得:

式中:QZ——系統(tǒng)所需總冷量,kW;

G——車間總送風(fēng)量,kg/s;

GN——一次回風(fēng)風(fēng)量,kg/s;

GW——系統(tǒng)所需新風(fēng)量,kg/s,其確定方法見(jiàn)第二章內(nèi)容;

iC——混合點(diǎn)C點(diǎn)的焓值,kJ/kg;

iK——空氣處理到機(jī)器露點(diǎn)K時(shí)對(duì)應(yīng)的焓值,kJ/kg;

ε——室內(nèi)空氣的熱濕比,kJ/kg;

W——室內(nèi)散濕量,kg/s。

其中,K點(diǎn)由沿室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)N的ε線和噴水室能夠?qū)⒖諝馓幚淼降臋C(jī)器露點(diǎn)的相對(duì)濕度線的交點(diǎn)所決定,該相對(duì)濕度取90%~95%。將式(3-44)~式(3-47)聯(lián)立,即可計(jì)算出一次回風(fēng)系統(tǒng)新風(fēng)、回風(fēng)和總送風(fēng)量的大小以及其他相關(guān)參數(shù)。

從圖3-18可以看出,在夏季,如不采用回風(fēng),則單位質(zhì)量W狀態(tài)點(diǎn)的空氣,在噴水室內(nèi)冷卻除濕到K點(diǎn)需冷量為iW-iK,比采用回風(fēng)時(shí),單位質(zhì)量C狀態(tài)點(diǎn)的空氣,在噴水室內(nèi)冷卻除濕到K點(diǎn)需冷量為iC-iK的數(shù)值大,消耗冷量多。從圖上還可以看出,新風(fēng)量越小,使用的回風(fēng)越多,C點(diǎn)焓值就越小,處理單位質(zhì)量空氣消耗的冷量就越少。因此,在夏季的一次回風(fēng)系統(tǒng),應(yīng)采用滿足車間衛(wèi)生要求的最小新風(fēng)量,并采用露點(diǎn)送風(fēng)的方法,增大送風(fēng)溫差,減少送風(fēng)量,以節(jié)約冷量消耗。例如,紡織廠細(xì)紗車間空調(diào)夏季主要目的是在保證車間相對(duì)濕度的同時(shí),降低車間溫度,因此,應(yīng)采用最大送風(fēng)溫差,降低車間溫度,同時(shí)減少送風(fēng)量,節(jié)約能源,此時(shí)就應(yīng)該采用最小新風(fēng)量的一次回風(fēng)系統(tǒng)。

3.冬季一次回風(fēng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)過(guò)程 鑒于冬季大部分地區(qū)紡織車間由于機(jī)器的發(fā)熱量比較大,一般采用對(duì)車間N點(diǎn)的回風(fēng)和W1點(diǎn)的新風(fēng)混合到C點(diǎn)后對(duì)空氣進(jìn)行等焓加濕處理至K點(diǎn),然后送入車間,吸收車間的余熱余濕量,保證車間溫濕度N點(diǎn)。個(gè)別地區(qū)在溫度過(guò)低時(shí)采取再熱的措施,或者采取熱能轉(zhuǎn)移技術(shù),將負(fù)荷較大車間的熱量轉(zhuǎn)移到發(fā)熱量小的車間以實(shí)現(xiàn)整個(gè)廠房的熱平衡,滿足車間生產(chǎn)要求。當(dāng)冬季采用最小新風(fēng)量無(wú)法實(shí)現(xiàn)熱濕處理要求時(shí),應(yīng)對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱至W2點(diǎn),在和室內(nèi)回風(fēng)混合到一定比例時(shí),經(jīng)空調(diào)室處理后送入車間。空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)示意圖和空氣處理過(guò)程分別如圖3-19和圖3-20所示。


圖3-19 采用預(yù)熱器時(shí)一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)示意圖


圖3-20 采用預(yù)熱器或噴熱水時(shí)空氣調(diào)節(jié)過(guò)程

4.冬季一次回風(fēng)系統(tǒng)計(jì)算 冬季車間送風(fēng)量計(jì)算方法與夏季的相同,但此時(shí)車間溫濕度應(yīng)采用冬季設(shè)計(jì)值。根據(jù)室內(nèi)送風(fēng)量計(jì)算方法和熱濕處理過(guò)程分析可知,確定了冬季送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)K和空氣混合點(diǎn)C的位置后,即可采用一次回風(fēng)計(jì)算方法計(jì)算其他各參數(shù)。在冬季送風(fēng)量計(jì)算中,必須校核新鮮空氣比例是否滿足車間衛(wèi)生要求,計(jì)算方法如下:

式中,m%表示最小新風(fēng)量所占總風(fēng)量的比例。

按上式計(jì)算,如果滿足最小新風(fēng)量要求,則新風(fēng)不需預(yù)熱,可直接和回風(fēng)混合后送噴水室等焓加濕處理;如冬季新風(fēng)量大于衛(wèi)生要求新風(fēng)量,此時(shí)與回風(fēng)混合點(diǎn)落到C2的位置,可采取再熱的方法加熱至C1,通過(guò)噴水室循環(huán)加濕處理至K點(diǎn)狀態(tài);或者也可對(duì)新風(fēng)預(yù)熱至W2點(diǎn),與回風(fēng)混合到C1狀態(tài)點(diǎn)。W2點(diǎn)確定如下:

當(dāng)室內(nèi)有余熱量時(shí),可以直接將處于K狀態(tài)點(diǎn)的空氣送入車間,吸收車間余熱余濕,維持車間溫濕度。

當(dāng)某些車間冬季沒(méi)有余熱量或余熱量較少時(shí),送風(fēng)溫度應(yīng)高于機(jī)器露點(diǎn)溫度甚至高于車間的溫度,此時(shí)應(yīng)將處理至K點(diǎn)的空氣再熱至通過(guò)室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)N的熱濕比線上的Q′或Q″點(diǎn),再送入車間加熱車間空氣,該空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)示意圖和空氣處理過(guò)程分別如圖3-21和圖3-22所示。


圖3-21 采用預(yù)熱器和再熱器時(shí)一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)示意圖


圖3-22 采用預(yù)熱器和再熱器時(shí)空氣調(diào)節(jié)過(guò)程

此時(shí)的送風(fēng)量和再熱量計(jì)算公式為:

(1)車間有少量余熱量時(shí)的送風(fēng)量為:

再熱器再熱量:

(2)車間需要供熱量時(shí)送風(fēng)量為:

再熱器再熱量:

式中:QR——冬季車間總負(fù)荷,kW,見(jiàn)式(3-10);

iO″,iO′——冬季車間空調(diào)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)的焓值,kJ/kg。

從冬季一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過(guò)程可知,冬季空調(diào)對(duì)新風(fēng)的預(yù)熱和對(duì)處理后的空氣進(jìn)行再熱后送入車間的方法,雖然都是對(duì)空氣進(jìn)行加熱,但二者的作用區(qū)別較大,不能相互替代。對(duì)新風(fēng)的預(yù)熱可以提高噴水室入口空氣的焓值,有利于對(duì)空氣進(jìn)行加濕;而對(duì)機(jī)器露點(diǎn)空氣的再熱則主要用于提高送風(fēng)溫度,有利于對(duì)車間進(jìn)行加熱,使車間溫度上升。設(shè)計(jì)采用時(shí)應(yīng)注意。再熱器另一個(gè)作用是,春夏之交時(shí),某些地區(qū)出現(xiàn)梅雨季節(jié),車間相對(duì)濕度偏高,對(duì)于要求相對(duì)濕度偏低的精梳并粗車間,可能出現(xiàn)纏繞現(xiàn)象,這時(shí)可利用再熱的方式適當(dāng)提高送風(fēng)溫度,從而提高車間溫度,降低車間的相對(duì)濕度,便于生產(chǎn)。

從以上分析可知,紡織廠空調(diào)一次回風(fēng)系統(tǒng)控制相對(duì)簡(jiǎn)單,一般情況下均能夠滿足車間的溫濕度控制要求,并可以根據(jù)不同的季節(jié),調(diào)節(jié)新、回風(fēng)比,合理調(diào)整送、回風(fēng)量的大小,起到很好的節(jié)能效果。因此,在細(xì)紗、絡(luò)筒、布機(jī)等車間空調(diào)得到了廣泛的應(yīng)用。但是,對(duì)于有較大除塵排風(fēng)的車間(如清花、梳棉車間)、相對(duì)濕度要求較低的車間(如精梳車間)可能會(huì)導(dǎo)致車間溫度較低、相對(duì)濕度偏大的情況。這時(shí)雖然可以采用再熱的方法達(dá)到要求,但是存在著冷熱抵消的情況,而且需要提供蒸汽,浪費(fèi)能源,不符合節(jié)能的原則。此時(shí)采用二次回風(fēng)的空氣調(diào)節(jié)方法可以較好地解決上述問(wèn)題,并且不存在冷熱抵消的問(wèn)題,節(jié)能性較好。

(二)二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)

1.二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)夏季調(diào)節(jié)過(guò)程 在噴水室后與回風(fēng)再混合一次的辦法來(lái)代替再熱器以節(jié)約熱量和冷量,其噴水室之前的處理方法和一次回風(fēng)系統(tǒng)的處理過(guò)程相同,這種方法具有節(jié)能效果好、便于調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)。由于在整個(gè)過(guò)程中回風(fēng)被混合使用了兩次,因此,稱之為二次回風(fēng)。

2.二次回風(fēng)系統(tǒng)夏季空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算

(1)二次回風(fēng)系統(tǒng)夏季空調(diào)熱濕處理過(guò)程。二次回風(fēng)夏季空調(diào)系統(tǒng)示意圖和空調(diào)處理過(guò)程分別如圖3-23和圖3-24所示。


圖3-23 二次回風(fēng)夏季空調(diào)系統(tǒng)示意圖


圖3-24 二次回風(fēng)夏季空調(diào)處理過(guò)程

二次回風(fēng)的空氣處理流程為:

從圖3-24可以看出,使用車間回風(fēng)和機(jī)器露點(diǎn)的空氣進(jìn)行混合至O點(diǎn),則O點(diǎn)必在N點(diǎn)和K點(diǎn)的連線上,因此,第二次混合的風(fēng)量比例可以確定。但第一次混合點(diǎn)C的位置不如一次回風(fēng)那樣容易得到,這時(shí)應(yīng)先計(jì)算出通過(guò)噴水室的風(fēng)量GK后才能進(jìn)一步確定一次混合點(diǎn)。二次回風(fēng)系統(tǒng)與一次回風(fēng)系統(tǒng)相比,雖然熱濕比線的位置沒(méi)有發(fā)生變化,但可以有效地縮小送風(fēng)溫差,增大送風(fēng)量,同時(shí)可減少噴水室內(nèi)空氣處理設(shè)備的容量。

(2)二次回風(fēng)系統(tǒng)夏季空調(diào)參數(shù)計(jì)算。二次回風(fēng)的計(jì)算比一次回風(fēng)稍微復(fù)雜。首先應(yīng)該確定出送風(fēng)溫差的大小,紡織車間一般可取6~8℃,然后根據(jù)QL=G(iN-iO)計(jì)算出系統(tǒng)的總送風(fēng)量。

新風(fēng)量可以根據(jù)第一章的方法確定出來(lái),則回風(fēng)量可定。一次回風(fēng)送風(fēng)點(diǎn)的狀態(tài)可由熱濕比線與機(jī)器露點(diǎn)的相對(duì)濕度值確定下來(lái),則混合點(diǎn)C的總風(fēng)量、系統(tǒng)所需總冷量等參數(shù)即可計(jì)算出來(lái)。計(jì)算步驟及方法如下。

①在焓濕圖上過(guò)車間內(nèi)設(shè)計(jì)狀態(tài)點(diǎn)N畫出熱濕比線,其大小為:

②在焓濕圖上畫出過(guò)N點(diǎn)的ε線與相對(duì)濕度90%~95%的交點(diǎn)K, K點(diǎn)對(duì)應(yīng)的焓值可以計(jì)算出來(lái)。

③假定送風(fēng)溫差為6~8℃,在ε線上找到混合送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O的位置,查出O點(diǎn)對(duì)應(yīng)的焓值,系統(tǒng)總風(fēng)量G可按式(3-14)的計(jì)算得出。

④由于二次回風(fēng)沒(méi)有消耗冷量,根據(jù)熱平衡,通過(guò)噴水室的風(fēng)量GK可由下式計(jì)算出來(lái):

則有:

由上式可以看出,通過(guò)噴水室的風(fēng)量GK就相當(dāng)于一次回風(fēng)系統(tǒng)中用機(jī)器露點(diǎn)送風(fēng)時(shí)的送風(fēng)量。由于通過(guò)噴水室的風(fēng)量GK等于一次回風(fēng)量G1加上新風(fēng)量GW,即GK=G1+GW,這時(shí)一次回風(fēng)混合點(diǎn)的位置C點(diǎn)可由混合空氣的焓值iC和NW連線的交點(diǎn)確定。

二次回風(fēng)量G2可由下式計(jì)算:

式中,G1和G2分別表示一次回風(fēng)和二次回風(fēng)量的大小,kg/s。

⑤系統(tǒng)所消耗的冷量QZ為:

分析二次回風(fēng)系統(tǒng)所需的冷量,可以證明它是由室內(nèi)冷負(fù)荷和新風(fēng)冷負(fù)荷構(gòu)成的,如果與相同條件的一次回風(fēng)系統(tǒng)相比較,不會(huì)出現(xiàn)冷熱抵消現(xiàn)象,節(jié)省了再熱器的冷負(fù)荷。

3.二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)冬季調(diào)節(jié)過(guò)程 二次回風(fēng)冬季調(diào)節(jié)過(guò)程和一次回風(fēng)類似,只是由于采用車間回風(fēng)提高送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn),節(jié)約了再熱量,特別適合于送風(fēng)量較大,造成車間溫度偏低,相對(duì)濕度較大的情況,至于需要再熱的車間,也可以采用二次回風(fēng)混合后再進(jìn)行再熱,達(dá)到車間需要的送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)。

4.二次回風(fēng)系統(tǒng)在紡織空調(diào)中的應(yīng)用及節(jié)能分析

(1)二次回風(fēng)的應(yīng)用和節(jié)能性。二次回風(fēng)可以作為一次回風(fēng)的補(bǔ)充形式存在,它使紡織廠的溫濕度調(diào)節(jié)更為方便。當(dāng)車間排風(fēng)量大于計(jì)算的理論送風(fēng)量時(shí),為保證車間正壓,可采用二次回風(fēng)的方式;此時(shí)由于車間的空調(diào)負(fù)荷較小,通過(guò)噴水室的空氣量可適當(dāng)減少,使得整個(gè)噴水室的阻力降低,空調(diào)主風(fēng)機(jī)的壓頭可降低,從而節(jié)約送風(fēng)機(jī)能耗。這種情況特別適合于清花、梳棉等除塵排風(fēng)量大的車間。

對(duì)于精梳、并粗等要求相對(duì)濕度偏低的車間,可以采用二次回風(fēng)的方式升高車間溫度,降低車間的相對(duì)濕度。這時(shí)僅有部分回風(fēng)和室外新風(fēng)混合后進(jìn)入空調(diào)噴水室進(jìn)行處理,其余回風(fēng)可以直接繞過(guò)噴水室與處理后的空氣進(jìn)行二次混合,經(jīng)風(fēng)機(jī)送入車間,以達(dá)到溫濕度更加均勻的目的。這樣做的結(jié)果是,一方面便于車間的溫濕度調(diào)節(jié),節(jié)約了再熱量;另一方面,由于通過(guò)噴水室的風(fēng)量減少,系統(tǒng)阻力減少,對(duì)節(jié)約能源有利。近年來(lái)布機(jī)車間實(shí)行“大小環(huán)境”分區(qū)空調(diào)的方式,均采用二次回風(fēng)的方法來(lái)調(diào)節(jié)“大小環(huán)境”的送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)車間工作區(qū)和布機(jī)布面不同溫濕度的要求。在保證布機(jī)生產(chǎn)要求相對(duì)濕度,改善工人操作區(qū)衛(wèi)生條件的同時(shí),節(jié)約送風(fēng)量,降低系統(tǒng)能耗。

(2)二次回風(fēng)系統(tǒng)工程實(shí)例。圖3-25所示為采用二次回風(fēng)的多風(fēng)機(jī)空調(diào)室平面布置圖。


圖3-25 二次回風(fēng)系統(tǒng)的分風(fēng)機(jī)空調(diào)室平面布置圖

1—回風(fēng)機(jī) 2—集塵器 3—圓盤過(guò)濾器 4—噴淋泵 5—水過(guò)濾器 6—整流器 7—噴排8—擋水板 9—綜合配電柜 10—密封門 11—檢查門 12—調(diào)節(jié)窗 13—固定窗

從圖3-25中可以看出,車間回風(fēng)通過(guò)地下風(fēng)道送入回風(fēng)室,經(jīng)圓盤過(guò)濾器3在回風(fēng)機(jī)1的作用下,根據(jù)不同季節(jié)的需要部分通過(guò)調(diào)節(jié)窗排除,其余一部分以一次回風(fēng)形式進(jìn)入回風(fēng)室,與新風(fēng)混合后經(jīng)空調(diào)噴水室處理。部分二次回風(fēng)再與經(jīng)噴水室處理過(guò)的露點(diǎn)空氣混合,以達(dá)到縮小送風(fēng)溫差、增大換氣次數(shù)的目的,最終通過(guò)二層主風(fēng)道的送風(fēng)機(jī)送入車間。其中,一、二次回風(fēng)的需要量視季節(jié)的變化而變化,采用回風(fēng)窗和新風(fēng)窗開啟的大小程度來(lái)完成。

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