侧吹风空调系统设计

暖通空调Hv&Ac 设计参考·43· 蟛一百芒百皂试 弘守‰—。薛碾 弘可6冒巳一试 蟛盲已—k；4碾 《百。中k#飞 蟛守已中k#飞 鲜皆k—七4奄 弘盲巴守巳≮4奄 弘盲也中s：也甚 l侧皲吹㈧风臌空㈧调《{系㈣统烈设《{计《 中国纺织工业设计院赵勇☆ 提要根据有关资料以及化纤厂设计的工程实践，论述了侧吹风空调设计过程中送风温 湿度、风量、洁净度等有关参数的设计原则和常用的控制。 关键词侧吹风化纤厂 空调设计 AirConditioningSyStemdeSign‘forquenChing 8yZh。。丫0几9★ AbStr．aCtACCOrdingtOsOmedata fibremi||deSign，discuSSeSdeSign temperature，hUmidity，airSUppIy SChemeSinCOmmOnUSe． KeyWOrdSqUenChing，ChemiCaI ★ChmaTe×l¨elndustryEngInee—ngInslllule 在锦纶、涤纶长丝等合成纤维生 产过程中，广泛应用到侧吹风空调系 统，它的好坏直接影响到产品的质量 和企业的经济效益。 1侧吹风空调系统的设计参数 1．1侧吹风的定义 根据冷却空气与丝条的运动方 向分为侧吹风和环吹风。侧吹风指 冷却空气以垂直于丝条运行的方向 流动。从生产工艺的要求来说，侧吹 风应能在纺丝线上形成理想而稳定 的温度分布，以利于丝条的固化成 形。 1．2侧吹风送风温湿度的设定 送风温度越高，冷却越均匀，但 冷却的速度越慢，丝条的冷却长度越 长；反之，送风温度越低，冷却速度越 快，丝条冷却长度越短，冷却的均匀 性越差，同时，温度过低，也会降低喷 andengineeringpracticeSOfChemiCal prinClpIeSinVOIVingthelndOOrair VOIume，airCIean|．ness，andSOmeCOntn0 fibremiII，airCOnditiOningdeSign 丝板及其下方的温度，容易引起熔体 面破裂，无法正常纺丝。 送风空气的湿度对丝的成形影 响不大，但增加空气的含湿量可防止 初生纤维在纺丝甬道中产生静电，减 小丝条的抖动；其次，增加送风空气 中的含湿量可提高空气的比热容和 传热系数，有利于丝条的冷却。 一般侧吹风空调的送风温湿度 如下： ￡d=17～22℃±0．5～1℃ 舻=65％～80％±3％～5％ 式中od为送风干球温度，℃，妒为送 风相对湿度，％。 在具体的工程中还应根据相应 的生产品种设定合适的温湿度值。 单丝纤度低时(如细旦丝)，选高值； 单丝纤度高时(如锦纶长丝)，选低 值。 1．3侧吹送风量的确定 侧吹送风量可由下式确定： G=咒FMlJ0×3600 (1) 式中G为侧吹风的送风量，kg／h；咒 为总的纺丝位数；F为侧吹风窗的送 风断面积，，n2；口为侧吹风窗的面风 速，m／s；竹，为漏风系数，一般取1．2 ～1．25；ID为空气密度，kg／m3。 在实际的工程中，n，7z】，F，fD一 般不变，所以侧吹风的送风量最终取 决于侧吹风窗的面风速可。 风速低，气流只能接触到纤维的 外层，内外层冷却条件相差过大，造成 初生纤维纤度不均匀；风速增大，熔体 ☆赵勇，男，1968年3月生，大学，工程 师 100037北京市甘家口增光路21号 (010)68395404 收稿日期：1998—08—25 万方数据 ·44·设计参考 1999年第29卷第6期 细流凝固加快，熔体细流的凝固点上 移，纤维的高弹形变区变小，拉伸作用 减小，取向低；风速加大时，气流的穿 透能力增强，丝束内外层的冷却条件 趋于一致，但风速过大时，气流不仅能 穿透丝束，而且多余的气流还会造成 丝束的湍动，造成丝条的单丝纤度不 均匀率上升；再者，风速过高还会增大 丝条表层和内层的温差，丝条熔体径 向粘度增大，拉伸卷绕时应力集中于 表层，断头率上升。 基于以上分析及工程实践，侧吹 风窗的面风速一般设计为0．3～O．7 m／S。在实际的工程中还应根据单丝 的纤度进行选取：单丝纤度≤1dteX， 口=0．3～0．4m／s；单丝纤度≥1 dte)【，可=0．4～0．7m／s。单丝纤度越 高，相应的风速越大。 对于所得到的风量G，同时应满 足下式： Gl(‘1一‘2)％1+G1y≤ G。。p。(￡。一‘o)+G。‘p。(￡。一‘o)+ G。cD。(￡t一‘o) (2) 式中G1为熔体流量，妇／h；y为熔体 的融解热，113～134kJ傀；c。1为丝 的比热容，1．03～1．05kJ／(妇·℃)； f，为丝束离开喷丝板时的温度，255 ～265℃；￡，为丝束离开纺丝甬道时 的温度，℃；G，为纺丝甬道排风量， kg／h；G。为单体排风量，kg／h；G。为 由纺丝甬道进入车间时的空气量， kg／h；％。为空气的比热容，kJ／(kg· ℃)；￡。为纺丝甬道排风温度，℃；￡。 为单体排风温度，℃；￡，为由纺丝甬道 进入车间时的空气温度，℃；f。为侧 吹风送风温度，℃。 其中 G=G。+G。+G。 f。一￡o≈20℃ ￡。一￡o=12～15℃ ft一￡o=12～15℃ 根据纺丝品种的不同，G。，G。可 以为零。 1．4侧吹风对空气洁净度的要求 侧吹风冷却系统为了避免侧吹 风窗内的阻尼层积尘过多，影响冷却 风速的稳定，对送风有一定的净化要 求，一般为≥1脚的大气尘计数效率 应≥98％。在工程中一般采用两级 过滤(粗效过滤+中效过滤)即可满 足要求。为防止空气的二次污染，中 效过滤段一般放在风机的出口，要求 较高时，中效过滤段采用一用一备， 确保在更换滤料时不影响空调系统 的使用。 2侧吹风空调系统的控制方式 2．1送风温湿度的控制 2．1．1直接控制法 通过设在侧吹送风总管内的温 湿度传感器所发送的信号来直接控 制送风的温湿度。通过温度传感器 来控制冷冻水阀和再热蒸汽阀(或热 水阀)的开度，达到所要求的温度；通 过湿度传感器来控制新回风之比及 蒸汽加湿器喷出的蒸汽量，以调节送 风的相对湿度。该控制方式能够节 约能源，对控制系统的要求较高，控 制系统的灵敏度低时，容易引起波 动。 2．1．2间接控制法 由于侧吹风的热负荷主要是以工 艺散热量为主，一般比较稳定，通过控 制送风的露点温度，基本上控制了温 湿度。首先根据露点温度传感器的信 号，控制表冷器和二次加热器的调节 阀，．以达到所要求的露点温度；再根据 湿度传感器的信号进行湿度微调。国 内目前有两种湿度微调方法：一是采 用喷循环水加湿，根据湿度信号首先 控制新回风之比，再控制二次回风与 一次回风之比(或控制电加热进行微 调)，从而达到所要求的湿度；另外一 种则是采用蒸汽加湿，湿度信号直接 控制蒸汽加湿器喷出的蒸汽量，进而 调节送风的相对湿度。 2．2风压的控制 由于过滤器阻力的变化，纺丝位 的增加或减少都会引起送风压力的 波动，进而影响各纺丝位送风的送风 量和侧吹风窗风速的稳定。因此，对 于送风总管内的压力必须进行控制。 p。=△户l+pi (4) 式中声。为送风总管上控制点的压 力，Pa；△声】为控制点到侧吹风窗的阻 力损失，Pa；声i为侧吹风窗的控制压 力，Pa，一般为350Pa。 对于风压的控制，目前一般有两 种方法：一种是采用变频控制，通过 送风总管上的压差信号来控制变频 柜的电源输出频率，以调节风机的转 速，达到恒定的送风压力；二是采用 旁通控制法，在送风总管上设置旁通 风管和旁通阀，多余的风量排到回风 系统中(在具体的工程中，排风可以 先排到纺丝间，再通过回风管回到空 调机组或直接排到回风管上)。在这 种情况下，送风总管上的压差信号用 来控制旁通风阀的开度，从而维持送 风系统压力的稳定。 2．3侧吹风窗风速的控制 一般情况下侧吹风窗的外形尺 寸是不变的，通过调节侧吹风窗的送 风量来调节侧吹风窗的面风速。对 于风量的控制，常用的有两种：一是 通过流量信号控制，用孔板流量计测 得的流量信号调节侧吹风窗送风支 管上风阀的开度，以调节流量；二是 采用压差信号控制，压差传感器设在 侧吹风窗内，压差信号控制侧吹风窗 送风支管上风阀的开度，达到控制流 量的目的。 3结束语 总之，侧吹风空调系统的设计应 与工艺密切配合，根据工程的具体情 况，选定合适的送风参数，制定切实 合理的控制方案，以满足生产工艺的 要求。 4参考资料 1蓝清华，吴文莺，编．合成纤维生产工艺 原理．北京：中国石化出版社，1991． 2林福海，主编．化纤厂空气调节．北京： 中国纺织工业出版社，1994． 3纺织工业部设计院《化学纤维工厂设 计》编写组．化学纤维工厂设计．北京： 中国纺织工业出版社，1984． 4王文科，马辉，周良，等．微细旦涤纶 PoY稳态纺丝技术探讨．合成纤维工 业，1998，(1)：40． 5武光权．涤纶FI)Y有色丝的生产工艺． 合成纤维工业，1998，(1)：46． 6郑立康．涤纶多孔微细旦低弹网络丝生 产工艺探讨．合成纤维，1998，(1)：49． 万方数据 侧吹风空调系统设计 作者： 赵勇， Zhao Yong 作者单位： 中国纺织工业设计院 刊名： 暖通空调 英文刊名： HEATING VENTILATING & AIR CONDITIONING 年，卷(期)： 1999,29(6) 被引用次数： 2次 参考文献(6条) 1.郑立康 涤纶多孔微细旦低弹网络丝生产工艺探讨 1998(01) 2.武光权 涤纶FDY有色丝的生产工艺 1998(01) 3.王文科;马辉;周良 微细旦涤纶POY稳态纺丝技术探讨 1998(01) 4.纺织工业部设计院《化学纤维工厂设计》编写组 化学纤维工厂设计 1984 5.林福海 化纤厂空气调节 1994 6.蓝清华;吴文莺 合成纤维生产工艺原理 1991 本文读者也读过(10条) 1. 金培耕.伍光辉 MDV系统设计探讨[期刊论文]-家用电器科技2001(4) 2. 杨春水 某化纤厂涤纶长丝装置卷绕间通风系统设计[期刊论文]-建筑热能通风空调2003,22(4) 3. 姚健 VAV空调系统设计的若干体会[期刊论文]-制冷空调与电力机械2001,22(1) 4. 刘云辉 中央空调水系统设计中的若干技术问题[期刊论文]-制冷2001,20(3) 5. 黄翔.颜苏芋.狄育慧.毛世刚.刘素敏 化纤厂专用型组合式空调机组的设计[期刊论文]-制冷与空调2001,1(3) 6. 张海峰.张维东.ZHANG Hai-feng.ZHANG Wei-dong 前纺纺丝回风系统改造浅析[期刊论文]-化纤与纺织技术 2008(3) 7. 万仁里 涤纶长丝侧吹风空调节能技术回顾与探讨[期刊论文]-建筑热能通风空调2002,21(2) 8. 张国如.范永贵 利用回收的己内酰胺生产拉伸丝[期刊论文]-合成纤维工业2004,27(2) 9. 马新成 涤纶有光三角异形纤维生产工艺探讨[期刊论文]-四川丝绸2001(2) 10. 薛迎成.王正虎 侧吹风空调调节过程控制[期刊论文]-广东化纤2003(2) 引证文献(2条) 1.王爱爱 有关暖通空调的比较[期刊论文]-商情·科学教育家 2008(5) 2.傅祖显 LTG侧吹风空调系统及其控制方式探讨[期刊论文]-聚酯工业 2001(1) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_ntkt199906013.aspx