摘要：建设“节约型”社会，降低能源消耗，提高能源的效率是当前我们国家的一项重要工作。棉纺织厂的是高能耗的企业，而纺织空调用电约占全厂用电的15%~25%，是用电量较大的一块。纺织空调系统的节能不仅可以降低能源消耗，增加经济效益，还可以保护环境，减少大气污染。
关键词：棉纺织厂；空调系统；节能改造；
空调系统是棉纺织厂生产运行的必备设备之一，设计合理和运行可靠的空调系统能稳定车间温湿度，保证产品质量，降低生产成本，从而更好地节约能源，提高棉纺织企业的市场竞争力。空调系统是棉纺织厂主要耗能环节，在当今节能减排的严峻形势下，空调能耗过大是企业亟待解决的难题。
一、空调系统的设计
1.车间冷负荷的计算。采暖通风与空气调节设计规范规定，空调房间的夏季计算热量宜按不稳定传热计算。但在纺织厂，鉴于机器发热量为空调车间热负荷的主要部分，为了简化计算，目前，一直用稳定传热计算法。稳定传热计算法对热量与冷负荷不加区分，所计算出的空调冷负荷量往往偏大，造成设备容量选择过大，使设备在低效率低工况下运行，增加了能耗。提出了冷负荷系数法计算纺织厂车间冷负荷的建议，把热量与冷负荷加以严格区别，并且通过实例说明该方法的优越性和在节能方面的意义。
2.温湿度基数的确定。空气的温湿度不但与棉纤维的性能（如强力、伸长率、柔软性、回潮率、摩擦因数等）有着密切关系，而且也影响到人体健康和工作效率，对空调系统的节能也有着很大的影响。当人们在风速为0.5 m/s～4.1 m/s，室温为27℃～30℃的环境下工作时，劳动的效率并没有多大的区别，当室温为32℃，风速为0.5 m/s时，人们仍能保持85%左右的工作效率。在夏季，车间温度每降低1℃，每万立方米风量约增加1 kW的冷源动力，相当于空调动力增加50%。在冬季，当基数从22℃降低到20℃时，加热负荷可减少约26%～31%。因此，从节能的角度来看，夏季的温度基数选取上限，冬季的温度基数选取下限。棉纤维是一种亲水性纤维，它的吸湿性能强，故相对湿度对其性能影响要比温度对其性能的影响大。夏季，大部分地方的相对湿度比较大，因此相对湿度的基数可以取较高值；冬天相对湿度较低宜取较低值，露点温度降低2℃，加湿负荷可减少5%。
3.新风量的确定。新风负荷在空调负荷中占有较大的比重。在满足卫生要求的同时，还要保持车间的正压。在一般情况下，新风量取系统送风量的10%即可。
因为各车间的送风量一般很大，己经远远满足每人每小时30 m 3的卫生要求。
4.气流组织。气流组织对于空调系统的性能起着重要的作用。棉纺织厂的供回风方式一般是上送风、侧墙回风和上送风、下回风两种。上送风、侧墙回风属于单风机系统，其投资及能耗均最小，但由于这种回风形式其有效范围不会超过30 m，会造成气流堵塞现象，导致车间的温湿度极不均匀，飞花很多，车间的环境差。上送风、下回风属于双风机系统，投资及能耗均比侧回风高。但这种回风形式温湿度比较均匀，可以减少车间的飞花，提高产品的质量。
5.冷冻水水管的保温。冷冻水供回水水管的保温，对冷水的输送效率有着极其重要的影响。目前，供水的温升一般以1℃计算，回水温升按0.5℃计算，冷冻水供回水的温差一般为5℃，因此，管道的损失为1.5℃时，使用效率仅为70%，损失30%的冷量。因此，要选用好的保温材料和恰当的管道敷设方式，尽量减少管道的损失，提高冷水输送效率。假如管道的损失按0.5℃计算，对于一个3500 kW的制冷站，年节电可达20万kW•h。
二、空调节能措施和改造方法
图1管道的保温结构
1.管道保温。更换风道，为保证风道表面光滑平整，选用塑料板或玻璃钢。为减少空气在风道输送过程中冷热量损失，并防止低温风道表面结露，保温材料选用玻璃棉\聚氨酯泡沫塑料等。为防止火灾，风道最好用泡沫石棉隔热，并用石棉布包扎。对于机房所有管道保温采用聚氨酯泡沫塑料。管道的保温结构如图1所示。经过计算分析表明，采取更换管道及外加保温能够更好地减少管道的热损失，提高冷量输送效率。保温改造后将提高冷量使用率30%，按90d机组运转计算，节电量为84.9万kWh。
2.采用高效热泵机组。高效涡旋式水源热泵机组，可根据负荷来调整压缩机的开启数量或者变频的频率，还可以在短时间超频运行，方便且高效，比螺杆机组更加节能。由于该地区所处环境水资源丰富，系统采用高效涡旋式水源热泵机组，省却加热设备和冷却塔，有效避免冷却塔的噪音、水耗及霉菌污染，减小了设备间面积和运行时间，且运行中不产生任何污染。经计算表明，改造后将提高冷量使用率35%，减少电耗102万kWh。
3.采用温湿度独立控制技术。温湿度独立控制系统是由温度控制和湿度控制这2个独立系统共同组成，分别控制和调节室内的温度和湿度的变化。温度控制系统是由干式风机盘管组成，其可采用不同的结构形式和安装方式，不占用吊顶空间，能够大幅度降低风机盘管的成本和安装费用。湿度控制是由新风机组和溶液除湿机组组成。针对湖北地区，利用机械制冷方式的高温冷水机组制备18℃的冷水，冷水被送入干式风机盘管，带走房间显热，从而有效控制室内温度；在处理潜热的过程中，通过溶液除湿的方式，对新风进行除湿处理，将干燥的新风以个性化送风方式送入室内，能够有效控制室内湿度。温湿度独立控制系统技术原理如图2所示。
图2温湿度独立控制系统技术原理图
该系统不再需要低温冷冻水，因而提高了制冷机组的性能系数，也避免了常规空调系统中热湿联合处理所带来的损失。同风机盘管加新风的处理方式比较，在新风处理机处，不存在凝水，省却了凝水盘，根除了霉菌等的滋生条件，增强了系统的安全性，降低了系统运行的能耗。同时采用溶液除湿，能够捕捉空气中的可吸入颗粒物，避免了中效过滤器清洗和更换的问题，能够更好地降低系统运
行成本。经过改造后，采用温湿度独立控制系统，制冷主机COP提高到9以上，溶液除湿新风机组COP达5.5以上，整个系统与常规中央空调冷水机组相比，可节能达30%以上，节电量为165.56万kWh。
4.喷淋室的改造。根据喷淋室的热工计算理论分析得知，在设计时喷淋室截面积可适当放大，进风设计风速宜选为v≤2.5m/s，尽可能减少阻力损失。改造后喷淋室结构示意图如图3所示。
图3改造后喷淋室结构示意图
资料显示，全国的建筑能耗约占总能耗的30%，其中空调系统、空调环境、人员及其他设备都会影响到建筑能耗，以集中空调系统来说，它的能耗占建筑能耗的50%，占全国总能耗的15%。目前普遍认为温湿度独立控制系统可能是一个有效的解决途径。清华大学江亿院士与中国建筑设计研究院潘云钢总工、丁高副主任等专家对该系统已经进行了比较全面而细致的理论研究，而该系统在工程应用上也起到很好的节能效益。空调系统的运行现状，提出了空调系统节能的措施和改造方法，并对其改造后的运行情况进行了节能效益分析。
5.加强人员培训，提高操作水平。空调的维护及管理是一项专业性很强的工作，要求维护人员既要有丰富的知识，又要有高度的责任感和熟练的技巧。在实际操作中需要空调工运用熟练的技巧和主观能动性，正确合理使用设备，稳定车间的温湿度又节约能源。
加强空调设备技术改造，采用先进的空调设备根据纺织空调风机的特点，利用航空高新技术为纺织空调风机设计了专用的新一代先进翼型，开发研制了高效、
大流量、低噪声、节能的纺织空调轴流风机。并考虑到纺织企业的现有经济条件，改造中采取只更换风机叶轮的方式，具有改造周期短、成本低、收效快的特点。
参考文献：
[1]梨育慧，凉凤，王翔等.棉纺织厂空调节能分析.棉纺织技术.2013.
[2]杨森林.纺织空调风机节能改造现场测试初探.棉纺织技术.2011.
[3]王造章.纺织厂空调节能与节能空调系统.纺织空调除尘技术，2014.
论文作者:徐杏
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/12
标签：温湿度论文; 空调论文; 节能论文; 空调系统论文; 风机论文; 负荷论文; 车间论文; 《基层建设》2017年第26期论文;