煙草行業(yè)的中央空調(diào)機(jī)組節(jié)能分析設(shè)計研究

何犁

摘 要：在保證生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，提升設(shè)備的運(yùn)行效率和節(jié)省能源是可持續(xù)發(fā)展中的主要因素，也是煙草行業(yè)順利發(fā)展的核心環(huán)節(jié)。從當(dāng)前煙草行業(yè)中央空調(diào)機(jī)組節(jié)能運(yùn)行的實際情況入手，提出了優(yōu)化中央空調(diào)機(jī)組節(jié)能設(shè)計的措施，以期為促進(jìn)煙草行業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：中央空調(diào)；空調(diào)機(jī)組；節(jié)能設(shè)計；工作模式

中圖分類號：TU831 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.097

中央空調(diào)機(jī)組屬于動力車間直接作用于常規(guī)生產(chǎn)車間的窗口設(shè)備之一，通常情況下，中央后空調(diào)具有的機(jī)組特征會直接影響到二者之間的關(guān)系。煙草生產(chǎn)廠制絲卷包車間的內(nèi)部溫度和濕度在很大程度上決定了中央空調(diào)的實際運(yùn)行水平。此外，由于中央空調(diào)機(jī)組的動力能源在傳輸過程需要通過末端設(shè)備，所以，動力能源轉(zhuǎn)化工作的作用是相當(dāng)重要的，我們可為能源輸入部分介質(zhì)。在所有介質(zhì)中，蒸汽、冷凍水、電和新鮮的空氣都是正常生產(chǎn)所必須的，由此可見，中央空調(diào)對煙草廠的正常運(yùn)行意義重大。中央空調(diào)機(jī)組的整體運(yùn)行時間較長、設(shè)備能耗較高，實際用電量大約占總電力動力設(shè)備用電量的40%以上。因此，控制中央空調(diào)機(jī)組的能源消耗，從而全方位地實現(xiàn)節(jié)能發(fā)展，對煙草行業(yè)未來的發(fā)展具有十分重要的意義。

1 卷煙廠空調(diào)工作的特點和流程

煙草廠的車間面積較大，對溫度和濕度的要求較高，全年的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，工作模式呈現(xiàn)多樣化的特點，進(jìn)而導(dǎo)致煙草廠制冷空調(diào)自動控制技術(shù)的難度較高。在卷煙廠空調(diào)系統(tǒng)的回風(fēng)中，煙塵的濃度較大，多數(shù)空調(diào)回風(fēng)中都會含帶一些焦油，長期運(yùn)轉(zhuǎn)后，必然會導(dǎo)致表冷器堵塞，進(jìn)而影響廠區(qū)內(nèi)部的轉(zhuǎn)熱效果，也會導(dǎo)致送風(fēng)量下降。卷煙廠的空調(diào)系統(tǒng)普遍具有大風(fēng)量和小焓差的特點，夏季時，送風(fēng)溫差大約為6～7℃，在相同條件下，民用建筑送風(fēng)量產(chǎn)生的溫差在10～15℃之間。車間的回風(fēng)必須通過空調(diào)濾塵段，從而將回風(fēng)中的大顆粒粉塵過濾掉，最后進(jìn)入混風(fēng)段。從施工工藝的角度對回風(fēng)進(jìn)行安排，將一部分回風(fēng)輸送到室外，使室外新鮮空氣轉(zhuǎn)入室內(nèi)，從而保證室內(nèi)的空氣質(zhì)量。夏季時，車間常處于高溫狀態(tài)，回風(fēng)表冷器可通過降溫、除濕的方式保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 節(jié)能策略

設(shè)定空氣參數(shù)為T，絕對含濕量設(shè)定為D，相對數(shù)濕度設(shè)定為A，焓值設(shè)定為B. 具體而言，D指空氣中水蒸氣的密度與干燥空氣密度對比后計算出的1 kg干空氣中濕潤空氣的含水量；A指濕空氣中的水蒸氣壓力與同溫下飽和濕空氣水蒸氣壓力的比值；B指與絕對含濕量相關(guān)的物理參數(shù)。

實際工作過程中，空氣調(diào)節(jié)過程的主要依據(jù)是對B的分析和如何妥善的使用B，從而保證空調(diào)全年多工況控制理論可以投入到實際工作中。在參數(shù)和具體控制對象的選擇上，被控參數(shù)的溫度和被控對象如表1所示。在傳感器智能調(diào)節(jié)器設(shè)定值和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)對象方面，如果將車間溫濕度作為基本對象，當(dāng)其受到外界影響時，則傳感器的檢測數(shù)值會傳輸至控制器中，與設(shè)定值進(jìn)行比較運(yùn)算，并通過發(fā)出詳細(xì)的控制指令控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)水、汽閥和風(fēng)閥開度，調(diào)節(jié)送風(fēng)參數(shù)，從而達(dá)到設(shè)計2.1 溫濕度控制方式

將送風(fēng)溫濕度的參數(shù)當(dāng)作串級調(diào)節(jié)工作的中間變量，通過控制精確度的方式提升自動控制系統(tǒng)動態(tài)調(diào)節(jié)工作的品質(zhì)。分程調(diào)節(jié)可以在串級調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行詳細(xì)劃分，減少各種外界負(fù)面因素的干擾，使兩個被控制對象在同一時間內(nèi)工作。如果溫度控制回路的實際輸出采用分程的方式對加熱法閥和表冷閥進(jìn)行控制，則可以對濕度回路進(jìn)行分程控制，使其控制加濕閥和表冷閥。在選擇控制內(nèi)容時，應(yīng)在被控制對象產(chǎn)生一些變化，且變化可以對2個或2個以上的參數(shù)產(chǎn)生影響時，通過控制表冷閥的方式保證回路和濕度輸出最優(yōu)化，且要保證可控制詳細(xì)數(shù)值。從空調(diào)系統(tǒng)的實際需求方面控制送風(fēng)溫度，可避免出現(xiàn)過度加熱的現(xiàn)象。此外，還要對送風(fēng)溫度的下限進(jìn)行掌控，避免因溫度過低等情況影響正常加濕，且可以控制過度加濕。

2.2 表冷器旁通節(jié)能控制

如果車間的實際熱負(fù)荷較小，則在除濕工況的前提之下，不僅要保證將空氣處理至露點位置，還要保證將其升溫至送風(fēng)狀態(tài)點，這一工程會產(chǎn)生一些冷熱抵消或能源浪費(fèi)的情況。表冷器旁通風(fēng)閥的詳細(xì)調(diào)節(jié)方案可按照以下方式進(jìn)行：從送風(fēng)溫、濕度的參數(shù)入手，對表冷旁通風(fēng)閥內(nèi)部開度問題進(jìn)行研究。所有空調(diào)機(jī)組都應(yīng)配備2臺電動表冷調(diào)節(jié)閥和配套設(shè)備，通過機(jī)組和配套設(shè)備相互合作的方式實現(xiàn)降溫、除濕，從而保證在二次混合后直接轉(zhuǎn)為送風(fēng)狀態(tài)。在實際工作過程中，風(fēng)機(jī)功率消耗和機(jī)組風(fēng)量呈現(xiàn)出三次方的聯(lián)系，通過總結(jié)近年來的實際工作經(jīng)驗可發(fā)現(xiàn)，變風(fēng)量開工方式主要包含定靜壓控制和末端風(fēng)閥巡回檢測控制。從實際運(yùn)行情況看，延長空調(diào)機(jī)組運(yùn)行85%的時間都屬于超負(fù)荷工作狀態(tài)，因此，通過變頻器驅(qū)動可節(jié)省能源，提升煙廠的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)束語

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，中央空調(diào)機(jī)組節(jié)能技術(shù)也在不斷完善。煙草行業(yè)對中央空調(diào)機(jī)組的依賴程度較高，且隨著可持續(xù)發(fā)展觀的提出，各行各業(yè)都開始向著節(jié)能方向完善自身的工作體系，煙草行業(yè)也必須要完善設(shè)計體系，將節(jié)能設(shè)計與中央空調(diào)機(jī)組設(shè)計相互融合，以提升生產(chǎn)車間的工作效率，減少電能消耗，從而提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本文對中央空調(diào)機(jī)組的溫度、濕度、風(fēng)機(jī)變風(fēng)量、表冷器旁通節(jié)能控制和溫濕度控制方式等方面的控制方式進(jìn)行了簡要研究，并提出了完善中央空調(diào)機(jī)組的方式，保證中央空調(diào)機(jī)組可持續(xù)、穩(wěn)定地為煙草行業(yè)動力車間提供安全、可靠的幫助。經(jīng)過實踐證明，該系統(tǒng)的運(yùn)行效果較好。

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〔編輯：張思楠