<td id="gzzz0"><option id="gzzz0"></option></td>
  • <p id="gzzz0"></p>

    <acronym id="gzzz0"></acronym>
    1. 【技術】淺談紡織廠空調的節能措施與應用

      發布時間:2018-08-22 23:08            

      文 / 杜柳柳 ?沈恒根 ?婁可賓

      加入WTO之后,我國紡織產業面臨新的機遇和挑戰,降低企業生產成本和提高產品質量是我國紡織產業增強自身生命力的關鍵。降低紡織空調能耗對于降低紡織企業綜合能耗,降低生產成本具有重要意義;同時符合國家“開發與節約并重”的能源方針,促進經濟、生產和社會環境的協調發展。通過論述紡織廠空調特性和對比能耗分析,討論當前應用于紡織廠空調系統的節能措施和改進方案并列舉相關案例。


      01

      紡織廠空調的特點及節能分析

      紡織廠空調主要作用是維持室內溫度、濕度、流動速度和清潔度要求:一方面為了滿足紡織生產工藝中所需溫、濕度等要求,另一方面還要保證生產者安全健康。紡織廠室內溫濕度負荷普遍較高,空調能耗也是紡織廠的主要耗能部分,統計表明,其設備的用電量約占企業總用電量的30%。因此,減少空調能耗成為降低企業成本的一個重要方面。紡織廠生產工藝中,纖維短絨、飛塵,余熱、余濕的散發量較大,各類粉塵對操作工人的健康危害較大;同時還需預防紡織工藝過程中的“煤灰紗”生成,致使紡織空調系統中的處理風量較大,單純從空調的角度,這是不節能的,原因在于送風量還需滿足通風除塵要求,因此降低送風處理能耗可以有效的實現節能。針對紡織空調的節能技術和節能觀念提出,本文主要從空調設備的改進、室內氣流組織形式優化設計、新能源和可再生能源的利用、空調系統避峰運行和加強運行管理等幾個方面來討論空調節能。

      02

      空調設備的參數、性能改進

      2.1?改進空調設備參數

      目前紡織廠空氣調節處理過程一般都是選擇噴水室結合機械制冷,在不減少機械設備的換熱量(處理風量恒定)的條件下,提高制冷機的COP系數能有效的實現節能。提高COP值的主要途徑是降低冷凝溫度或提高蒸發溫度,由于冷水機組的蒸發溫度受空調系統的運行參數的限制,提高的幅度有限,所以在不增加電能消耗的情況下,降低冷凝溫度是提高系統COP值的主要途徑,目前常用的就是利用回收冷凝水或其他冷卻介質直接冷卻冷凝器,實現冷凝器的降溫。

      圖1為處理空氣的焓濕圖4,無冷凝水冷卻冷凝器時,冷凝器的散熱量全部用于加熱空氣,在焓濕圖上是一條向上的直線,如圖1所示的過程1—2。這時冷凝器散熱量:

      Q

      K
      =G(h
      1
      h
      2
      )——(1)

      ?(1)式中:QK一冷凝器散熱量,單位為w;G一冷凝器空氣流量,kg/s;h1,h2一空氣進出冷凝器的焓,J/kg;

      換熱量為:Q

      K
      =KF△t——(2)

      (2)式中:K-傳熱系數,單位為W/m2 ℃?;F-冷凝器的傳熱面積,單位為m2;△t-冷凝器平均傳熱溫差,單位為℃。設空氣流出冷凝器的溫度為:t2,當冷凝水作為冷卻水冷卻冷凝器時,冷凝器的散熱量分為兩部分:一部分是冷卻水蒸發吸收的潛熱Q蒸發,另一部分是加熱空氣的熱量Q空氣,空氣在冷凝器中的過程可以認為首先被等含濕量加熱,如焓濕圖上l一3過程,然后熱空氣等溫吸收冷卻水蒸發的水蒸汽變為4點在焓濕圖上為3-4過程。4點的焓與2點的焓相等。這時冷凝器散熱量即:

      Q

      K
      =Q蒸發+Q冷卻——(3)

      Q蒸發=G(h4一h3)——(4)

      Q空氣=G(h3一h1)——(5)

      QK:Q蒸發+Q空氣=G(h4一h3)=G(h3一h1)——(6)

      QK=Q蒸發+Q冷卻=G(h4一h1)——(7)

      冷卻水蒸發吸收的熱量Q蒸發越大,則用于空氣冷卻的熱量Q空氣越小,根據傳熱方程:

      Q空氣=KF△tm——(8)

      式中:△tm一冷凝器平均傳熱溫差,單位為℃;由于Q空氣減小,換熱面積和傳熱系數基本保持不變,所以△tm減小,這樣冷凝溫度降低,冷凝溫度的降低使得空調的壓縮機功率減少,制冷量增加;制冷量的增加使得空調器運行的總功率消耗進一步減少。

      2.2?使用變頻風機改進空調設備性能

      紡織廠內的分時熱濕負荷存在較大的差別,最不利時刻和最小負荷間相差很多,因此我們提出變風量系統以調節風量降低能耗。調節風量的方法主要有變風機轉速、變風機入口導葉角度、風機出口風門調節、風機旁通風量調節等。其中應用最廣和最直接的方式就是變頻技術,即通過調節風機的轉速來實現分量調節。風機變頻調速節能規律可由風機的相似律得出,當改變電機轉速以改變風機轉速時,其效率流量、壓頭及功率按下式改變:

      Q

      1
      /Q
      2
      =n
      1
      /n
      2
      ——(9)

      P

      1
      /P
      2
      = (n
      1
      /n
      2
      )
      2
      ——(10)

      N

      1
      /N
      2
      =(n
      l
      /n)
      3
      ——(11)

      由以上公式可見,若設風機的額定功率一定,當要求風量下降時,轉速成正比下降,風機的軸輸出功率成立方下降,其耗電量比例大大降低。例如:根據工藝要求,風機的風量下降到80%,則風機的轉速也下降到80%;其風機軸功率則下降到額定功率的5l%;若風機的風量下降到50%,則風機的轉速也下降到50%,其風機軸功率則下降到額定功率的13%,節電87%,由此可見,通過風機變頻調節風量,可調范圍大,經濟性能好。

      03

      室內氣流組織形式優化設計

      空調區域的氣流組織直接影響室內環境的空氣齡和換氣效率,氣流組織分布的流動模式取決于送風口和回風口位置、送風口形式等因素。

      置換通風是一種活塞流的通風方式,換氣效率和通風效率較高,容易形成較新的空氣。傳統的送、回風方式可能形成“死區”,影響室內溫濕度平衡以及產品質量和操作人員的健康。置換通風近似單向流,可使清潔的送風氣流首先進入室內人員呼吸帶和有效活動區,具有較高的室內空氣品質;而且送風速度低,一般約為0.3m/s,溫度低的送風氣流緩慢擴散上升,形成垂直方向上的溫度層和溫升梯度,提高了排風和回風溫度,節省冷量,降低夏季運行能耗;由于置換通風一般是下送風,對于全空氣式系統送風溫度相對較高,加大了過渡季利用新風自然供冷的潛力,延長其節能經濟運行的周期,從而縮短了全年機械供冷的時間,進一步增大了節能效益;同時置換通風的通風效率及溫度效率很高,換氣效率約為0.5~0.67。

      南京愛立信通訊有限公司其主要廠房的空調通風系統采用了置換通風系統。該廠房占地50畝,包括1#建筑(辦公區域)、2#建筑與3#建筑(生產廠房)兩者的建筑面積均為2069m2(空調面積778m2),吊頂高度3.4m。2#建筑與3#建筑生產廠房采用落地風口送風的置換通風方式。該系統投入使用近三年來,業主已經感覺到此系統所提供的良好的空氣品質及較高的通風效率,在節能方面也取得了令人滿意的效果。

      04

      新型供能方式和可再生能源的利用

      新能源技術(如太陽能、地熱能)和可再生能源的利用是緩解當前能源危機的主要途徑,目前空調中較多采用新能源和可再生能源來實現節能。

      目前,蒸發冷卻技術是應用最廣泛的新型空調方式,能有效的替代或降低機械制冷量,經濟性指標較高,而且潔凈、環保對環境污染較少。蒸發冷卻的工作原理主要是利用自然環境中濕空氣的干、濕球溫度差而獲得冷卻效果,干濕球溫差越大冷卻的效果越顯著。紡織廠空調所使用的噴水室屬于直接蒸發冷卻,間接蒸發冷卻技術直接從自然環境中獲取冷量來制冷的,其制冷的C0P很高,使其能夠廣泛的得到應用。間接蒸發冷卻裝置原理圖見圖2,其中a是DEc裝置,b是空氣一空氣換熱器,c是水一空氣換熱器;圖3是間接蒸發冷卻過程的焓濕圖。從理論上分析,借間接蒸發冷卻過程可獲得的一次空氣的最低溫度可趨近于其露點溫度,而借直接蒸發冷卻過程可獲得的一次空氣的最低溫度則趨近于其濕球溫度,故它們二者有顯著區別。

      我國西北地區氣候比較干燥,濕球溫度一般低于20℃,這為利用蒸發冷卻技術提供了有利的條件。在西北地區,使用直接蒸發冷卻技術,無需機械制冷,就可以使紡織廠車間溫濕度達到控制的標準。在非干燥地區和氣流紡等高溫干燥紡織工藝的排風紡織車間,可以采用IEC+噴水室的空調形式,將空氣處理到規定的溫度。室外的空氣首先進入間接蒸發冷卻器進行等濕冷卻,然后進入噴水室進行熱濕處理。在紡織廠中應用蒸發冷卻技術,可以完全取代或減少機械制冷,節約能源,提高經濟效益,如在一個具有17280只紡紗杯的氣流紡車間應用,可以減少制冷負荷559冷噸(1956.5kw)[9]我國西北地區應用蒸發冷卻技術來處理空氣,取得了較好的經濟效益。此外諸如地源熱泵技術、水源熱泵技術等也可以嘗試應用在紡織廠空調系統中,但是需要注意的是要因地制宜,多種冷熱源綜合利用。如在政策許可的范圍內注意深井冬灌夏用等成熟的冷熱源節能措施的使用,實現節能降耗的目的。地源熱泵系統是一種利用地下淺層地熱資源,也稱地能,包括地下水、土壤或地表水等的既可供熱又可制冷的高效節能空調系統,也就是說它將儲存于地下的冷熱量通過一定的裝置采集,然后用一定的介質將冷、熱量輸送到需要的地方,改善人類生存的環境,達到調節空氣的目的,同時還能改善土壤的溫度場和動植物的生存條件。1997年冬,遼寧省遼陽市郵電局首先在50000平方米的宿舍樓里應用了富爾達地溫中央空調這種設備。時值隆冬,室內溫度始終保持在18℃以上,最高可達25℃。第2年這個郵電局又在新建的10000m2的宿舍樓里安上了這種新設備。從遼陽市郵電局3年的示范應用看。冬季供暖運行費用僅為當地集中供暖費用的28%。3個冬季共節省費用180多萬元。夏季制冷費用更低。

      05

      空調系統避峰運行

      能耗上升造成我國電力緊張的局面,從前年開始,我國不少城市相繼限電,電力消耗峰谷相差較大。合理利用峰谷電價,通過峰谷差價可有效的均衡電力負荷和實現成本節約,另一方面,蓄能技術已趨于成熟,智能化自控技術和模糊自控技術迅速發展,為智能化蓄能技術創造了條件,目前常用的蓄能技術主要有冰蓄冷和水蓄冷兩種方式。

      空調冰蓄冷技術,即是在電力負荷很低的夜間用電低谷期,采用電動制冷機制冷,使蓄冷介質結成冰,利用蓄冷介質的顯熱及潛熱特性,將冷量儲存起來。在電力負荷較高的白天,也就是用電高峰期,使蓄冷介質融冰,把儲存的冷量釋放出來,以滿足建筑物空調或生產工藝的需要。冰蓄冷將電力移峰填谷,容易均衡電力負荷,享受峰谷差價以節約成本;由于冰蓄冷空調系統具有儲存冷量的能力,故制冷機組無需按照峰值負荷進行選型,制冷主機容量和裝設功率大大小于常規空調系統,一般可減少30%~50%,可以充分使用設備;冰蓄冷空調系統制冷設備滿負荷運行的比例增大,從而提高了制冷設備COP值和制冷機組的經常運行效率,制冷機組工作狀態穩定,提高了設備利用率并延長機組的使用壽命。

      水蓄冷技術適用于常規供冷系統的擴容和改造,可以通過不增加制冷機組容量而達到增加供冷容量的目的。用于舊系統改造也十分方便,只需要增設蓄冷槽,原有的設備仍然可用,所增加費用不多;蓄冷、放冷運行時冷凍水溫度相近,冷水機組在這兩種運行工況下均能維持額定容量和效率。水蓄冷其別于冰蓄冷就是前者可以實現蓄熱和蓄冷的雙重功能。水蓄冷系統更適宜于緯度適中的采用熱泵系統的地區,可設計為冬季蓄熱、夏季蓄冷,這對提高水槽的利用率,而且蓄冷時可以利用消防水池來蓄冷,所以它的經濟性更好。另外,水蓄冷由于蓄冷溫度較高,所以機組運行效率較高,一般的機組都可以滿足要求,冰蓄冷要求的蓄冷水槽容積比水蓄冷要小的多,因此,冰蓄冷更適合于寸土寸金的高層建筑。同時,我們可以綜合利用地源熱泵和冰蓄冷技術,發揮各自優勢,解決單獨使用時冰蓄冷系統冬季閑置,地源熱泵由于熱負荷、冷負荷不一致而產生的選型困難的缺陷與不足,使系統實現更為合理的配置,達到進一步節能的目的。

      空調的節能降耗不僅與設備性能等有關,與日常的運行管理也有密切關系??照{管理是一門綜合性技術,需要根據室外氣候的變化,根據車間的溫濕度要求,準確而及時地調節設備使其處于良好的運轉狀態,該工作不僅需要專業的技術人員具有專業知識及熟練的調節技巧,進行科學、靈活、合理地運行調節,而且高度的責任感。同時,企業也需配以合理地管理制度,牢固樹立節能觀念,加大宣傳教育力度,將“要我節能”的觀念轉變為“我要節能”,通過企業所有人員的共同努力,將節能與企業效益聯系在一起,提高紡織廠空調的節能運行管理,適應紡織企業的發展需要。

      06

      結語

      構建“節約型”社會,降低能源消耗,提高能源的效率是當前我們國家的一項重要工作。

      紡織空調作為紡織企業的主要能耗之一,其系統的節能不僅可以降低能源消耗,增加經濟效益,還可以保護環境,減少大氣污染。但是,該節能技術是一個龐大的系統工程,是一個多學科、多層次的綜合性工作,需要從不同角度綜合可用先進技術,集技術、管理、運行等多方面同時人手,進行可行性分析和技術經濟性分析,才能為企業創造更多的經濟效益,增強競爭力,同時也促進社會進步和經濟發展。

      日本强奷在线播放
      Copyright ? 2018 武漢流光設備有限公司 鄂ICP備18016868號