2024年6月5日发(作者:金晓露)
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棉纺织技术
第35卷第10期
Co ̄on Textile Technology
2007年10月
棉纺织厂空调系统的测试与改进方案示例米
杨 洋黄翔颜苏芊
(西安工程大学)
摘要: 为改造广东某棉纺织厂空调系统,对该系统进行了测试分析,发现存在的问题是喷水室地面大量
积水、工作区风速过高、二次回风窗存在设计问题和风机振动。分析了喷水室前挡水板的作用,认为喷水室中必
须加装前挡水板;对风机的送风风量、散流器的出风口风速进行了校核性计算,认为需降低系统的设计风速;阐
述了二次回风的作用,认为需改造二次回风窗的建筑结构;分析了风机在特定的频率范围内共振的原因,认为需
重新对风机进行选型。
关键词:喷水室;共振;散流器;挡水板;二次回风
中图分类号:TS108.3 文献标识码:B 文章编号:1001—7415(2007)10-0022-03
Test and Innovation Plan of Air Conditioning System
of Cotton Textile MiU
Yang Yang Huang Xiang Yah Suqian
(Xihn Polytechnic University)
Abstract To innovate air conditioning system of one Guangdong cotton textile mill,through test analyses,the
problems are water jet room seeper,high air speed of work area,design problem of secondary air return window,draft
fan libration.Function of front splash plate of water jet room was analyzed,set front splash plate in water jet room is
necessary.Through calculation of draft fan air capacity and exit air speed of spreader,design air speed should be re—
duced,Function of secondar')air return was discussed.and the structure of secondary air return window should be inno—
vated.Reason of draft fan resonance in given ̄equeney was analyzed,and draft fan should be chosen again.
Key Words Water Jet Room,Resonance,Spreader,Splash Plate,Secondary Air Retrurn
随着国内外纺织企业的技术进步和纺织行业 区空气温湿度,混和区送风空气温湿度、气流速
竞争形势的不断发展,近年来国内外一些中小型
度,冷媒水进(出)水温度,前纺、后纺车间的送风
棉纺厂应运而生。纺织车间越来越多,产品质量 管出风口风速,工作地区风速。其中混和送风区
和档次越来越高,新设备、新工艺对温湿度精度的
主要测点布置见图1。
控制要求也越来越高。由于目前纺织企业生产设
备大量增加,而原有的空调管理和系统设计出现
了一些问题,导致棉纺企业的产品无法满足市场
和客户的要求。以下是2006年6月对位于广东
I............I.............J.... .
省的某棉纺厂前纺、后纺车间所做的实地测试。
I-II
1车间空调系统测试
图1 混和送风区主要测点布置图
1.1主要测试内容
室外空气温湿度,室内空气温湿度,混和进风
1.2主要测试仪器
Testo 445型多功能测量仪、AM4201型叶轮
陕西省教育厅自然科学专项基金资助项目(项目号为
风速仪、DP2000型便携式数字微压计。
06JK295)
作者简介:杨洋,男,1978年生,在读硕士研究生,西安,710048
1.3 空调系统测试数据与设计数据对比
收稿日期:2007 ̄4-15
测试数据与设计数据对比见表1、表2。
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第35卷第10期
棉纺织技术
2007年10月
Cotton Textile Technology ・599・【23 1
根据表1可以看出室内空气参数设计与实际 风均匀流人的双重作用。加前挡水板后有良好的
的测量值相符,而设计的出风口风速、工作区风速
整流效果,避免水滴的飞溅,使空气和水充分接
与实际测量有较大的误差。
触,增加了热湿交换的效率,同时增加挡水板所
根据表2可以看出送风空气参数设计与实际 增加的局部阻力远小于空气紊流引起的阻力。因
的测量值相符,而设计的送风量与实际测量有较
挡水板的局部阻力系数接近于1,对系统总阻力
大的误差。
并无明显增加,故具体改进方案为加装前挡水板。
2.2工作区风速过高
2主要存在的问题及具体改进方案
在该设计的说明中明确写出工作区风速,前
纺为0.5 Hl/,s,后纺为0.6 Hl/,s。然而实际的测试
该棉纺厂车问是一个拥有3 000纱锭的前
结果两个区的风速均在1.5 Hl/,s~2.0 Hl/,s之问,
纺、后纺车间,结合原空调系统设计方案与实际测 远大于设计数据。这一风速过大影响纺织车问的
试结果发现存在以下一些问题:喷水室地面大量 工艺要求,工作区内将无法进行正常的生产。考
积水、工作区风速过高、二次回风窗存在设计问 虑其与设计风速不符,故对散流器出口风速及工
题、)风机振动问题。
作区风速进行校核计算,具体计算如下所述。
2.1 喷水室地面大量积水原因及改进方案
散流器射流的速度衰减方程为:
:
0 + 0
(1)
i
式中: 为以散流器中心为起点的射流垂直
距离(1'1"1); 为在 处的最大风速(Hl/,s);%为散
流器出口风速(Ⅱl/,s);‰为自散流器中心算起到
射流外观原点的距离,对于多层锥面型为0.07
图2喷嘴断面
1'1"1;F为散流器的有效流通面积(1TI );K为系数,
多层锥面散流器为1.4,盘式散流器为1.1。
由于回风和新风在喷水室喷淋段前的混和,
K%
r-F
= =—
#
: :—
形成流场的紊乱引起蓄水池中液体大量的飞溅,
_
+ —
-
(2)【 )
0
同时由于喷嘴雾化角的开合原因,使得靠近墙壁
F=90%×3.14×(D/2) (3)
的喷嘴有大量的水雾撞击在墙壁上,形成水花的
0=%/90% (4)
飞溅(见图2),因而造成喷水室地面大量积水,并
式中: 为工作区实际风速(m/s); 为散流
且会造成自动控制柜、电机、水泵进水,容易引发
器喉部实际风速(m/s);D为散流器喉部直径
触电危险。其根本原因是该喷水室设计中无前挡
(mm)。
水板,前挡水板兼有挡住飞溅出来的水滴和使进 根据以上方程进行校核计算。设计单位所提
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棉纺织技术
第35卷第10期
Co ̄on Textile Technology
2007年1O月
供的散流器数据:散流器D=250 mm,风口底部
标高h=4.8 ITI,前纺设计出风口风速 =9.4 m/
S,后纺设计出风口风速 =11.3 m/s。因为散流
器所选型号相同,故F为定值,F=0.044 ITI 。将
公式(1)变形整理得(2),经计算工作区风速:前
纺 =0.918 m/s,后纺 =1.096 m/s,而该计算值
与测量值不相符(见表1)。
根据对前纺、后纺出风口风速的实际测量值
d前=7.3 m/s, 后=7.4 m/s,按上述方法进行校
核性计算分别得前纺和后纺的出风口风速为:V 前
=
0.637 m/s, =0.645 9 m/s。此计算值与实
际的前纺、后纺工作区理论值相近,故说明设计值
偏大(见表1)。
2.3二次回风窗的设计问题
由于纺织车间后纺产生的热量大于前纺,所
以在冬季时前纺的回风要和后纺回风充分混和后
再送人车间,利用二次回风来保证室内温湿度的
稳定。同理夏季由于室内的温度较室外要低,同
样利用回风来节约能耗。但由于二次回风窗的设
置不合理,无法很好地利用二次回风。其空气处
理过程的焓湿图见图3。
图3露点室焓湿图
前纺夏季空气处理过程可写成:
>一 冷却去湿
L——L
后纺夏季空气处理过程可写成:
。一~
具体改进方案:二次回风窗处需隔开,给前纺
送的空气要和后纺送的空气隔开。具体图示应该
如下:在图4中位于1处的二次回风窗与位于2
处的新风窗之间应用墙隔开,在此处加一个百叶
窗4(见图4)。使得新风在1、2所在的小室与二
次回风进行混和,而达到变露点的原设计思想。
只有这样才能实现前纺定露点(L点)送风,后纺
实现变露点(0点)送风(详见图3)。
图4空调室二次回风窗改进方案
1一二次回风窗;2一送风窗(,J点);3-喷排;4-改进后新
加窗口。
2.4风机振动问题
前纺轴流风机当频率调至35 Hz一38 Hz段
时,风机出现明显的振动。而该频段又是风机经
常使用的频率范围,如长期处于该状况,会严重影
响风机的使用寿命,同时会引起除尘器的共振,影
响除尘器的使用寿命,降低除尘器的除尘效率等。
其原因为风机在出厂前没有进行很好的动平衡试
验。具体改进方案是更换振动风机。
3结束语
综上所述,纺织厂空调通风系统的设计调试
是一项复杂的系统工程,应在节约能源和资金的
前提下,结合各厂的实际情况采取因地制宜的办
法解决各种问题,不能生搬硬套。我们相信通过
实地测定后提出合理的改进方案,这一系列的问
题定会得到有效的改善。
参考文献:
[1]黄翔.空调工程[M].北京:机械工业出版社,2006:
123—188.
[2] 黄翔.国内外纺织空调除尘技术的回顾与展望[J].
棉纺织技术,2001,29(6):5-10.
[3]颜苏芊,黄翔,文力,等.纺织厂细纱和后纺车问空
调通风系统的改造方案[J].纺织空调除尘,2004
(2):39_45.
[4] 费承铮.实用纺织厂空调设计手册[M].西安:全国棉
纺织科技信息中心《棉纺织技术》期刊社,2002:4043.
[5] 狄育慧,梁才航,黄翔,等.棉纺织厂空调节能分析
[J].棉纺织技术,2003,31(11):35—38.
2024年6月5日发(作者:金晓露)
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第35卷第10期
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2007年10月
棉纺织厂空调系统的测试与改进方案示例米
杨 洋黄翔颜苏芊
(西安工程大学)
摘要: 为改造广东某棉纺织厂空调系统,对该系统进行了测试分析,发现存在的问题是喷水室地面大量
积水、工作区风速过高、二次回风窗存在设计问题和风机振动。分析了喷水室前挡水板的作用,认为喷水室中必
须加装前挡水板;对风机的送风风量、散流器的出风口风速进行了校核性计算,认为需降低系统的设计风速;阐
述了二次回风的作用,认为需改造二次回风窗的建筑结构;分析了风机在特定的频率范围内共振的原因,认为需
重新对风机进行选型。
关键词:喷水室;共振;散流器;挡水板;二次回风
中图分类号:TS108.3 文献标识码:B 文章编号:1001—7415(2007)10-0022-03
Test and Innovation Plan of Air Conditioning System
of Cotton Textile MiU
Yang Yang Huang Xiang Yah Suqian
(Xihn Polytechnic University)
Abstract To innovate air conditioning system of one Guangdong cotton textile mill,through test analyses,the
problems are water jet room seeper,high air speed of work area,design problem of secondary air return window,draft
fan libration.Function of front splash plate of water jet room was analyzed,set front splash plate in water jet room is
necessary.Through calculation of draft fan air capacity and exit air speed of spreader,design air speed should be re—
duced,Function of secondar')air return was discussed.and the structure of secondary air return window should be inno—
vated.Reason of draft fan resonance in given ̄equeney was analyzed,and draft fan should be chosen again.
Key Words Water Jet Room,Resonance,Spreader,Splash Plate,Secondary Air Retrurn
随着国内外纺织企业的技术进步和纺织行业 区空气温湿度,混和区送风空气温湿度、气流速
竞争形势的不断发展,近年来国内外一些中小型
度,冷媒水进(出)水温度,前纺、后纺车间的送风
棉纺厂应运而生。纺织车间越来越多,产品质量 管出风口风速,工作地区风速。其中混和送风区
和档次越来越高,新设备、新工艺对温湿度精度的
主要测点布置见图1。
控制要求也越来越高。由于目前纺织企业生产设
备大量增加,而原有的空调管理和系统设计出现
了一些问题,导致棉纺企业的产品无法满足市场
和客户的要求。以下是2006年6月对位于广东
I............I.............J.... .
省的某棉纺厂前纺、后纺车间所做的实地测试。
I-II
1车间空调系统测试
图1 混和送风区主要测点布置图
1.1主要测试内容
室外空气温湿度,室内空气温湿度,混和进风
1.2主要测试仪器
Testo 445型多功能测量仪、AM4201型叶轮
陕西省教育厅自然科学专项基金资助项目(项目号为
风速仪、DP2000型便携式数字微压计。
06JK295)
作者简介:杨洋,男,1978年生,在读硕士研究生,西安,710048
1.3 空调系统测试数据与设计数据对比
收稿日期:2007 ̄4-15
测试数据与设计数据对比见表1、表2。
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2007年10月
Cotton Textile Technology ・599・【23 1
根据表1可以看出室内空气参数设计与实际 风均匀流人的双重作用。加前挡水板后有良好的
的测量值相符,而设计的出风口风速、工作区风速
整流效果,避免水滴的飞溅,使空气和水充分接
与实际测量有较大的误差。
触,增加了热湿交换的效率,同时增加挡水板所
根据表2可以看出送风空气参数设计与实际 增加的局部阻力远小于空气紊流引起的阻力。因
的测量值相符,而设计的送风量与实际测量有较
挡水板的局部阻力系数接近于1,对系统总阻力
大的误差。
并无明显增加,故具体改进方案为加装前挡水板。
2.2工作区风速过高
2主要存在的问题及具体改进方案
在该设计的说明中明确写出工作区风速,前
纺为0.5 Hl/,s,后纺为0.6 Hl/,s。然而实际的测试
该棉纺厂车问是一个拥有3 000纱锭的前
结果两个区的风速均在1.5 Hl/,s~2.0 Hl/,s之问,
纺、后纺车间,结合原空调系统设计方案与实际测 远大于设计数据。这一风速过大影响纺织车问的
试结果发现存在以下一些问题:喷水室地面大量 工艺要求,工作区内将无法进行正常的生产。考
积水、工作区风速过高、二次回风窗存在设计问 虑其与设计风速不符,故对散流器出口风速及工
题、)风机振动问题。
作区风速进行校核计算,具体计算如下所述。
2.1 喷水室地面大量积水原因及改进方案
散流器射流的速度衰减方程为:
:
0 + 0
(1)
i
式中: 为以散流器中心为起点的射流垂直
距离(1'1"1); 为在 处的最大风速(Hl/,s);%为散
流器出口风速(Ⅱl/,s);‰为自散流器中心算起到
射流外观原点的距离,对于多层锥面型为0.07
图2喷嘴断面
1'1"1;F为散流器的有效流通面积(1TI );K为系数,
多层锥面散流器为1.4,盘式散流器为1.1。
由于回风和新风在喷水室喷淋段前的混和,
K%
r-F
= =—
#
: :—
形成流场的紊乱引起蓄水池中液体大量的飞溅,
_
+ —
-
(2)【 )
0
同时由于喷嘴雾化角的开合原因,使得靠近墙壁
F=90%×3.14×(D/2) (3)
的喷嘴有大量的水雾撞击在墙壁上,形成水花的
0=%/90% (4)
飞溅(见图2),因而造成喷水室地面大量积水,并
式中: 为工作区实际风速(m/s); 为散流
且会造成自动控制柜、电机、水泵进水,容易引发
器喉部实际风速(m/s);D为散流器喉部直径
触电危险。其根本原因是该喷水室设计中无前挡
(mm)。
水板,前挡水板兼有挡住飞溅出来的水滴和使进 根据以上方程进行校核计算。设计单位所提
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棉纺织技术
第35卷第10期
Co ̄on Textile Technology
2007年1O月
供的散流器数据:散流器D=250 mm,风口底部
标高h=4.8 ITI,前纺设计出风口风速 =9.4 m/
S,后纺设计出风口风速 =11.3 m/s。因为散流
器所选型号相同,故F为定值,F=0.044 ITI 。将
公式(1)变形整理得(2),经计算工作区风速:前
纺 =0.918 m/s,后纺 =1.096 m/s,而该计算值
与测量值不相符(见表1)。
根据对前纺、后纺出风口风速的实际测量值
d前=7.3 m/s, 后=7.4 m/s,按上述方法进行校
核性计算分别得前纺和后纺的出风口风速为:V 前
=
0.637 m/s, =0.645 9 m/s。此计算值与实
际的前纺、后纺工作区理论值相近,故说明设计值
偏大(见表1)。
2.3二次回风窗的设计问题
由于纺织车间后纺产生的热量大于前纺,所
以在冬季时前纺的回风要和后纺回风充分混和后
再送人车间,利用二次回风来保证室内温湿度的
稳定。同理夏季由于室内的温度较室外要低,同
样利用回风来节约能耗。但由于二次回风窗的设
置不合理,无法很好地利用二次回风。其空气处
理过程的焓湿图见图3。
图3露点室焓湿图
前纺夏季空气处理过程可写成:
>一 冷却去湿
L——L
后纺夏季空气处理过程可写成:
。一~
具体改进方案:二次回风窗处需隔开,给前纺
送的空气要和后纺送的空气隔开。具体图示应该
如下:在图4中位于1处的二次回风窗与位于2
处的新风窗之间应用墙隔开,在此处加一个百叶
窗4(见图4)。使得新风在1、2所在的小室与二
次回风进行混和,而达到变露点的原设计思想。
只有这样才能实现前纺定露点(L点)送风,后纺
实现变露点(0点)送风(详见图3)。
图4空调室二次回风窗改进方案
1一二次回风窗;2一送风窗(,J点);3-喷排;4-改进后新
加窗口。
2.4风机振动问题
前纺轴流风机当频率调至35 Hz一38 Hz段
时,风机出现明显的振动。而该频段又是风机经
常使用的频率范围,如长期处于该状况,会严重影
响风机的使用寿命,同时会引起除尘器的共振,影
响除尘器的使用寿命,降低除尘器的除尘效率等。
其原因为风机在出厂前没有进行很好的动平衡试
验。具体改进方案是更换振动风机。
3结束语
综上所述,纺织厂空调通风系统的设计调试
是一项复杂的系统工程,应在节约能源和资金的
前提下,结合各厂的实际情况采取因地制宜的办
法解决各种问题,不能生搬硬套。我们相信通过
实地测定后提出合理的改进方案,这一系列的问
题定会得到有效的改善。
参考文献:
[1]黄翔.空调工程[M].北京:机械工业出版社,2006:
123—188.
[2] 黄翔.国内外纺织空调除尘技术的回顾与展望[J].
棉纺织技术,2001,29(6):5-10.
[3]颜苏芊,黄翔,文力,等.纺织厂细纱和后纺车问空
调通风系统的改造方案[J].纺织空调除尘,2004
(2):39_45.
[4] 费承铮.实用纺织厂空调设计手册[M].西安:全国棉
纺织科技信息中心《棉纺织技术》期刊社,2002:4043.
[5] 狄育慧,梁才航,黄翔,等.棉纺织厂空调节能分析
[J].棉纺织技术,2003,31(11):35—38.