棉纺厂空调设计

一． 工程概况
　　泉州某棉纺厂是年产三万锭的棉纺厂，主车间为全钢结构的厂房，细纱车间面积为2898㎡，共有细纱机72台，总装机容量为1224Kw，梳并粗车间3024㎡，梳棉机32台，要求车间相对湿度55%-65%，夏季车间温度为30℃左右。
　　纺织厂空调要求达到二个主要目的：1.车间的温湿度要在工艺要求范围内，以保证产品质量；2. 满足工作人员的工作条件。此外，在保证纺织生产质量和卫生条件的同时还必须要考虑系统节能。因此在设计时必须对几种空调方案进行认真比较分析，从而决定合适的空调方式。


二． 空调冷源选择
　　本工程夏季总冷负荷为148万Kcal/h，考虑的空调冷源方案有二种形式：
　　1． 水冷螺杆式冷水机组。
　　2． 溴化锂机组加电锅炉与蓄冷水系统组合
　　泉州地区电价如下表：

　　根据比较空调冷源方案中第一种方案的主机运行费用比第二种方案节省约50%，且初投资也省，因此冷源采用水冷螺杆式冷水机组。


三、空调方式的选择
　　传统的纺织空调大都是以淋水室处理空气，即用大量的水通过高压喷淋与空气进行热湿交换以达到所需要的目的。在加湿过程中水气比u=0.4～0.5，去湿过程水气u=0.6～1.0。喷淋室的热工计算可用以下三个公式进行：
　　　　　　
　　式中，c为水的定压比热，常温下为4.19KJ/Kgo ℃;A,A',m,m',n,n',为实验的系数和指数；t_水1，t_水2为喷淋水的初终水温；υρ为空气质量流速（Kg/㎡os）；η₁，η₂为热交换效率系数和接触系数；W为喷水量(Kg/h)；G为空气量(Kg/h)；t_L, t_LS，t_C, T_cs,为喷淋室空气终初状态的干湿球温度。
　　另一种是以高效节能的PWF40/45-11喷雾风机为核心所组成的全功能节能空调系统。喷雾风机的喷雾是由机械雾化装置来实现的，其喷出的雾粒细微，且从风机端就成雾，水与空气直接接触交换时间与淋水室相比是成倍的增加，因此热湿交换充分彻底，同时由于水颗粒细微，在其单位体积内水颗粒就越多，水与空气直接接触面积就越大，热湿交换效率越高。因此在达到相同的热湿交换效果的前提下，节能空调系统能明显的降低水气比，提高热湿交换效率，获得可观的节电节水效果。在加湿过程中水气比u≤0.1，在去湿过程中水气比u≤0.4。
　　PWF40/45-11喷雾风机的性能如下：
　　1． 去湿量△d：图1为混风干球温度30℃，相对湿度60%时初水温度与混合风湿球温度含湿量去湿量关系曲线图。
　　　　　　　　　　　　
　　2． 送风饱和度：表2为等焓加湿时不同水气比状况下的送风饱和度

　　3． 初.终温差△t：表3为不同处理过程节能空调水气比和初.终水温差。

　　下面以细纱车间为例就二种方案进行比较。
　　细纱夏季车间温度t_n=30～32℃，相对湿度φ_n=55～60%，冬季车间温度t_n=24～26℃，相对湿度φ_n=55～60%，夏季室外计算干球温度t_w=33.4℃,室外计算湿球温度t_ws=27.6℃,相对湿度φ_w=65%,冬季室外计算干球温度t_w=6℃，相对湿度φ_w=73%。
　　细纱车间夏季设计室内热负荷如表4。

　　　　　　　
　　根据上图计算可知夏季空调冷负荷为1219Kw，采用双排喷淋室处理空气时，μ=1.156,喷水量为420t/h；而采用喷雾风机时夏季喷雾风机喷水量为36.5t/h，再增设一排喷淋管，喷水量为100t/h，即可满足要求。两种方案设备选型如表4，由表中可看出方案二耗电量比方案一少。虽然初投资需增加，可是只需两年增加的成本即可回收。因为运行后可节电20～40%；此外对冬季喷循环水时喷雾风机加湿处理雾化水量是喷淋的十分之一，可大大节约生产用水。因此本工程采用节能空调系统即喷雾风机配变频调速加单排喷淋的方案。