工业厂房除尘除湿空调节能改进技术应用实例探讨论文_黄斌

摘要：本文简单介绍了工业厂房整体除尘除湿空调系统小制冷量除湿技术，并通过实例对小制冷除尘除湿技术与传统除尘除湿技术的节能优势进了对比分析，以供同仁参考。

关键词：工业厂房；除尘除湿；空调节能；改进技术；应用实例

一、前言

近年来，随着我国工业化、城镇化进程加快和消费结构升级，我国能源需求呈刚性增长，节能减排工作难度不断加大。本文简单介绍了工业厂房整体除尘除湿空调系统小制冷量除湿技术，并通过实例对小制冷除尘除湿技术与传统除尘除湿技术的节能优势进了对比分析，以供同仁参考。

二、工业厂房整体除尘除湿空调系统小制冷量除湿技术的简介

在焊接工业厂房整体除尘空调系统中,由于焊接工艺和环保要求, 除尘除湿空调系统存在送风量大、送风温差小的特点,对于大风量送风进行除湿,需要比较大制冷量将送风降低到露点温度以下,这样能耗大,同时存在冷热量抵消。传统空调以二次回风代替二次加热来消除冷热量抵消,但焊接工业厂房回风含尘浓度高,空气质量差,不能直接利用二次回风来避免冷热相抵现象,为了解决整体除尘除湿空调系统运行能耗大和无法直接运用二次回风消除冷热量抵消的不足,本文提供一种小制冷量除湿技术,对整体除尘除湿空调机组结构进行改进,具体结构如图1所示。将民用空调二次回风的原理引入工业除尘除湿空调机组,使车间含尘回风首先经过高效过滤段过滤烟尘后,其空气品质达到室内排放标准,这样回风空气的热量被保留,然后将除尘除湿空调机组内制冷段分成上下二路通道,一部分空气是经过表冷器冷却到露点温度以下,析出大量冷凝水,降低空气的绝对湿度和温度,另一部分空气经过电动比例调节阀旁通表冷器,加热冷却后的空气,从而降低空气的相对湿度,达到除湿目的。

三、小制冷除尘除湿技术与传统除尘除湿技术比较

　整体除尘除湿空调系统中传统冷冻除湿技术,在夏季工况下运行,空气处理流程如图2所示。图3为传统除湿过程,车间回风N 经过高效过滤II过滤烟尘后, 和新风W混合到C点,再经制冷段冷却到“机器露点L”, 然后再利用电能或者蒸汽加热到送风状态点O后送入车间内。由于车间通风量大,送风温差小,需要制冷量大,同时再热量比较大,这样造成大量冷热量相抵,能源浪费。

图2、整体除尘除湿空调传统除湿空气流程 图3、整体除尘空调传统除湿过程分析焓湿

　整体除尘除湿空调系统中小制冷量技术,在夏季工况下运行,空气处理流程如图4所示。图5为小制冷除湿过程,车间回风N 经过高效过滤段II过滤烟尘后,和新风平W混合到点C,一部分空气制冷段冷却到“机器露点L”,再与另一部分未经制冷段的空气C混合到送风状态点O送入车间内。由于经过制冷段除湿的风量只是送风量的一部分,用于除湿的制冷量比对整个送风量除湿的制冷量要小,从而实现小制量除湿。另外，利用回风热量进行再热，取消二次加热，从而避免了冷热相抵，达到节能效果。

图4、整体除尘除湿空调小制冷除湿空气流程 图5、整体除尘空调小制冷除湿过程分析焓湿

四、工程应用实例分析

某焊接车间整体除尘除湿空调系统，建筑面积为2000m2，车间生产人员26人，车间主要以手工半自动CO2/MAG焊和机器人C仇/MAG焊为主，产生大量的焊接烟尘，车间设置一套整体除尘除湿空调系统。

(1)设计参数夏季室内计算温度:30oC；夏季室内计算湿度:≤70%；夏季室外计算干球温度:35.5oC；夏季室外计算湿球温度:27.79oC。

在室内计算温度30oC，高劳动强度条件下，成年男子显热为134W，潜热为273 W，散湿量为408g/h。经专业负荷计算软件算出室内冷负荷为265.5kW，人员、物料和工艺设备形成余湿量:S=8.97g/s。

　车间按除尘要求计算送风量，根据分层送风原理保证工作区域空气洁净度。按换气次数为10次/h,经计算该整体除尘除湿空调系统总送风量为:100OOOm3/h，新风量:20000m3/h，新风比:20%。

　(2)传统冷冻除湿技术各状态点参数（根据整体除尘除湿空调传统冷冻除湿技术的原理进行理论计算，具体过程分析烩湿如图3所示，得出各状态点参数，如表1所示）。

表1、传统冷冻除湿技术各状态点参数

总制冷量:Q冷=Gm(hc-hl)=1.2x100000x(81.7-73.8)/3600=263.3kW。

二次加热量:Q热=Gm (ho-hl)=1.2x100000x(75.7-73.8)/3600=63.3kW。

　(3)小制冷量除湿技术各状态点参数（根据整体除尘除湿空调小制冷除湿技术的原理进行理论计算，具体过程分析熔湿如图5所示，得出各状态点参数，如表2所示。

表2、小制冷除湿技术各状态点参数

二次回风混合比:n=(ho- hl)/(he-hl)=(75.7-72.9)/(81.7-72.9)=0.3182。

总制冷量:Q冷=GM(he-hl)=1.2x100000x(1-0.3182)x(81.7-72.9)/3600=200kW。

无二次加热量。

(4)结果分析经计算，经过表冷器处理，风量由100OOOm3/h降为68181. 8m3/h，空气焙差降由7.9kJ/kg升为8.8kJ/kg，总制冷量由263.3kW降低为200kW，节能24%，同时省去了二次加热量。在总风量一定的情况下，表冷器处理风量大大减小，表冷器面积可以减小，设备选型相应减小，降低投资。

五、结语

总之，整体除尘除湿空调系统小制冷量除湿技术易于实现和控制，只需对现有空调机箱进行局部优化，通过送风温湿度的反馈信号与室内负荷要求送风状态参数进行比较，来调节电动比例调节阀开度大小，进而调节旁通风量的大小来实现。采用该技术不仅避免了二次加热，冷热量相抵消的现象，同时整体空调系统制冷量也相应降低，大大降低了工业厂房整体除尘空调系统的初投资和运行能耗，有利于整体除尘除湿空调系统的普及，节能前景十分广阔。

论文作者:黄斌

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第19期

论文发表时间:2020/3/16

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