溫濕度獨立控制系統(tǒng)在卷煙廠車間的應用

李星瞳

摘要：我國卷煙生產(chǎn)企業(yè)制絲線工藝設備溫濕度控制從上世紀80年代引進設備以來開始研究，目前已經(jīng)發(fā)展到數(shù)字化、網(wǎng)絡化，智能化的分布式智能控制系統(tǒng)，本文對此只略作介紹。本文著重討論了溫濕度獨立控制系統(tǒng)在卷煙廠車間的應用和控制要點。

關鍵詞：卷煙倉庫 空調(diào)設計 大溫差送風

卷煙生產(chǎn)中溫濕度的控制對產(chǎn)品品質(zhì)的作用至關重要，溫濕度從范圍講包括制絲線生產(chǎn)設備溫濕度控制、貯絲貯葉間溫濕度控制，輔料平衡間溫濕度控制、卷包車間溫濕度控制。從控制方式和渠道上講，包括工藝設備控制和生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境控制兩部分。其中制絲線生產(chǎn)設備溫濕度控制屬于工藝設備控制，主要通過隔膜閥和電動調(diào)節(jié)閥調(diào)整蒸汽壓力和水閥開度來實現(xiàn)貯絲貯葉間溫濕度控制、輔料平衡間溫濕度控制，卷包車間溫濕度控制屬于生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境控制，主要通過空調(diào)來實現(xiàn)。

1.工藝要求

根據(jù)煙草行業(yè)規(guī)范和韶關卷煙廠提出的空調(diào)環(huán)境條件，成品煙的貯藏條件為溫度（夏季）控制在250～300之間，相對濕度控制在55%～65%之間，保持卷煙含水率在11.5%～13%范圍內(nèi)，以滿足卷煙商品養(yǎng)護和防霉渡夏等特殊時期的工作需要，確保卷煙在庫安全?？照{(diào)室外設計計算參數(shù)根據(jù)本地區(qū)的相關氣象參數(shù)，地區(qū)夏季環(huán)境溫度34.50，相對濕度83%，冬春季特別是梅雨季節(jié)空氣相對濕度較高，這些都不利于成品煙的貯藏。因此需要按照暖通規(guī)范安裝空調(diào)系統(tǒng)對貯藏環(huán)境進行降溫和除濕，使之達到實用溫度和相對濕度。為避免成品煙在儲藏過程中發(fā)霉發(fā)酵，并根據(jù)廠方提供的成品煙儲藏經(jīng)驗以及煙草行業(yè)標準。

2.機組再熱問題

造成空調(diào)機組再熱的原因，主要是車間對相對濕度控制精度有較高的要求。夏季運行時，若新、回風混合狀態(tài)點的絕對含濕量大于送風狀態(tài)點的絕對含濕量時，空調(diào)控制系統(tǒng)將對組合式空調(diào)機組表冷盤管控制閥進行PID調(diào)節(jié)，達到控制濕度的目的，并通過調(diào)節(jié)加熱閥進行溫度控制。運行數(shù)據(jù)顯示，為了達到除濕的目的，空氣經(jīng)表冷器后溫度往往降至17℃，需較大的加熱量才能達到送風狀態(tài)點的溫度值。根據(jù)負荷計算，夏季卷接包車間負荷以顯熱為主，濕負荷并不大。通過查閱相關氣象資料，常德市夏季最濕月室外平均絕對含濕量為18.89瓜g，而卷接包車間在溫濕度控制指標范圍內(nèi)絕對含濕量為13.5以g，引入新風（新風量按10%計算）所產(chǎn)生的濕負荷為307kg/h，而車間室內(nèi)散濕量（主要是人員散濕量）僅為20.8kg/h。因此，新風占了濕負荷的絕大部分。通過焓濕圖分析，在新風與回風混合之前，先對新風進行除濕處理，使處理后的新風與回風混合以提升混風溫度，可以降低空氣再熱量。

3.系統(tǒng)設計

采用傳統(tǒng)中央空調(diào)加供暖系統(tǒng)設計，并將水系統(tǒng)設計為兩個可獨立又可合并使用的子系統(tǒng)。在夏季高溫高濕工況時兩個獨立子系統(tǒng)均以制冷-制冷方式運行，實現(xiàn)制冷降溫除濕的功能； 在冬春季低溫高濕工況時，兩個獨立子系統(tǒng)分別以制冷- 供熱方式運行，供熱系統(tǒng)升溫，同時制冷系統(tǒng)除濕，以實現(xiàn)低溫高濕工況下的抽濕功能，保證空調(diào)室內(nèi)的溫濕度要求。從功能上分析，本方案完全能滿足設計要求。由于該方案的末端設備可以選用普通的空調(diào)風柜，不必選用昂貴的恒溫恒濕風柜， 因此大幅度降低了工程造價， 節(jié)省了投資。系統(tǒng)空調(diào)不需新風和換氣系統(tǒng)。選用兩臺水冷螺桿式冷水機組，設三臺冷凍水泵、三臺冷卻水泵，兩臺冷卻塔，一臺殼管式蒸汽-水換熱器。每層設八臺明裝立柜式空調(diào)機，分別與兩個子系統(tǒng)連接，每個子系統(tǒng)各設四臺。我們把水系統(tǒng)分為兩個獨立的又可合并使用的子系統(tǒng)A、B。在夏季高溫高濕工況運行時，關閉蒸汽-水熱交換器上的閥門，兩個子系統(tǒng)都與冷水機組連接，同時制冷降溫抽濕，使室內(nèi)溫濕度達到設計要求；在春冬季低溫高濕工況運行時，系統(tǒng)需同時加熱和制冷抽濕，此時關閉子系統(tǒng)A與冷水機組連接的閥門，同時關閉子系統(tǒng)B與蒸汽-水熱交換器連接的閥門，使子系統(tǒng)A只與蒸汽-水熱交換器連接，子系統(tǒng)B只與冷水機組連接，兩個子系統(tǒng)同時運行，加熱制冷抽濕，使室內(nèi)溫濕度達到設計要求；如需兩個子系統(tǒng)同時加熱運行時，關閉冷水機組上的閥門，兩個子系統(tǒng)都與蒸汽-水熱交換器連接，同時供熱，使室內(nèi)溫濕度達到設計要求。由于本系統(tǒng)無空調(diào)送、回風管道安裝，因此在選用空調(diào)末端設備時選用高靜壓風柜，增加送風距離，以保證全部空調(diào)區(qū)域內(nèi)溫濕度參數(shù)都能達到設計要求。

4.系統(tǒng)的調(diào)試運行

整個系統(tǒng)安裝完畢后，進行了聯(lián)合試運轉(zhuǎn)，在系統(tǒng)各設備與部件聯(lián)動協(xié)調(diào)，運行無異常現(xiàn)象后，投入使用。各種工況下運行調(diào)試參數(shù)記錄如下：夏季高溫高濕工況：空氣狀況：室外溫度≥300，相對濕度#控制標準：室內(nèi)溫度250～300，相對濕度55～65%。工藝操作：A、B子系統(tǒng)同時制冷。操作方法：開啟兩臺制冷主機以及相對應的水泵、水塔、末端設備。從運行記錄可以看出，在夏季高溫高濕工況下，該系統(tǒng)以制冷-制冷方式運行，能將室內(nèi)溫度和相對濕度控制在設計的溫度（28±2）和濕度（605%）范圍內(nèi)。冬春季低溫高濕工況：空氣狀況：室外溫度≤200，相對濕度#80%?？刂茦藴剩菏覂?nèi)溫度200～250，相對濕度60～65%。工藝操作：A子系統(tǒng)加熱，B子系統(tǒng)制冷。操作方法：同時開啟一臺制冷主機和熱交換器，使A子系統(tǒng)管路供熱水，B子系統(tǒng)管路供冷凍水。

結(jié)束語：

綜上所述，本文介紹的空調(diào)設計方案能夠滿足卷煙廠成品倉庫工藝的溫濕度要求。本空調(diào)系統(tǒng)的大溫差空調(diào)送風方式具有明顯的經(jīng)濟技術優(yōu)勢，效果良好。該設計方案同傳統(tǒng)的恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)相比能夠節(jié)省投資30%～40%，具有較高的性價比，值得在同類工況運行的空調(diào)系統(tǒng)中推廣。