西安某纺织厂空调自控区域划分方法、策略优化及节能研究.pdf
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1、50ACADEMIC 学术西安某纺织厂空调自控区域划分方法、策略优化及节能研究陈博1,苟永福1,颜苏芊,柳志强,张水利1(1.西安纺织集团有限责任公司,陕西西安7 10 0 2 5;2.西安工程大学,陕西西安7 10 0 4 8)摘要:通过对西安某纺织厂空调自控系统进行研究,发现该纺织厂自控系统区域划分不够精确,不能将纺织自控系统的“增小减大”节能原则充分体现,且实际运行节能空间有限,二次回风使用不合理也会浪费能源。通过对西安地区全年的气象参数包络线和纺织车间不同季节温湿度控制范围同时,提出一种空调自控区域划分方法,给出了纺织空调冬季、过渡季、夏季和夏季炎热区域的烩值分界线,并结合该种分类方法
2、提出了一种节能型纺织空调自控策略,即充分利用不同季节室内外温湿度不同,通过风窗的开启,来减少风机和水泵的运行频率,进而达到节能运行的目的。同时相比在纺织厂二次风不合理的情况,计算出在夏季4 个月只用一次风比用二次风节约电费约16.8 6 万kWh。因此,优化自控策略和进行运行调整对纺织空调节能运行是非常有益的。关键词:纺织空调;调节区域划分;烩值;节能策略中图分类号:TS108.5文献标志码:B文章编号:10 0 3-130 8(2 0 2 3)8-0 0 50-0 4前言纺织空调作为一种工艺空调,首要任务是满足纺织工艺生产需求。目前纺织空调自控系统调节策略中的调节区域划分方法不够精准、空调设
3、备的开度及频率调节较慢,造成比较严重的能源浪费 2-3。文章以西安某纺织厂细纱车间空调自控系统为例,通过分析西安市全年气象参数并结合纺织车间不同季节温湿度要求,得到全年空调气象调节区,研究了不同季节模式空调自控系统的控制策略。1西安某纺织厂空调概况西安某纺织厂主要有清花、梳棉、并粗、精梳以及细纱等生产车间,该厂房共有10 个空调室,文章选取细纱车间10#空调室。细纱车间的10#空调室共分为三层,一层高度为3.7 m,主要的空调设备地排回风机喷淋水泵40.000,140042007600转笼过滤器及空气处理过程均在该层完成;二层高度为2.0 m,主要为空调室供给新风;三层高度为0.8 m,主要为
4、空调室排出多余的空气。图1为一层空调室平面图。该空调室采用的是二次回风系统对图1一层平面图喷淋水泵2300300660025地排回风机1800202送风机工艺回风机A0OSI4500370010200转笼过滤器800.60080051车间的温湿度进行调节,其基本原理为新风与净化后的车间一次回风混合,经喷水室处理至机器露点,再与二次回风进行混合,对空气进行再次加热,来满足车间的温湿度要求。纺织厂空调室的调节设备主要有风机、水泵、新(回)风窗、排风窗以及喷水室等,其设备分布三维图如图2 所示。目前车间空调使用自控系统,该系统存在的主要问题有:针对不同季节,风窗开启和关闭及开启大小都需要有一定的方法
5、,这样才能减少风机和水泵、风机的运行能耗;另外,二次回风使用不合理会导致风机的运行频率偏高,造成能源的浪费。2西安某纺织厂空调自控调节区域划分文章对西安某纺织厂空调调节策略进行优化改进,提出一套高效的节能策略。按照西安地区全年室外值来划分空调调节区域,并总结其空调区域划分方法。2.1西安全年室外气象参数包络图根据西安全年室外气象数据,在恰湿图上绘制出气象点,得到该地区的室外气象参数包络图如图3所示。图3西安全年室外气象参数包络图4010%3530252015图2 10#空调室三维图(a)10#空调室整体三维图(b)空调室主要设备布置三维图表1纺织厂细纱车间空调温湿度控制参数冬季温度()27 2
6、9相对湿度(%)53 562.2纺织空调自控系统区域划分方法2.2.1西安某纺织厂细纱车间不同季节温湿度控制参数根据西安某纺织厂细纱车间各个季节的工艺生产要求及历年运行参数,西安地区某纺织厂细纱车间温湿度要求控制范围,如表1所示。对西安全年室外气象参数包络图进行划分,可分为冬季、过渡季、夏季及夏季炎热四个调节区域。2.2.2西安地区纺织空调自控系统区域划分方法结合西安气候特点与车间温湿度要求控制范围,文章提出一套纺织空调自控系统调节区域划分方法,并得到各个图4 冬季无需预热临界烩值确定方法图/20%30%60503040过渡季28305558调节区域之间的烩值界限,可以根据室外烩值变化及时调整
7、风窗开度、风机和水泵的运行频率,以此来最大限度地节省纺织空调系统的能耗。划分方法如下:1)冬季预热区分界线的确定:图4中1-2-3-4 为车间冬季温湿度控制范围,经温湿度控制范围最低点1点做90%相对湿度线的切线,取分布在切线上的最低点为室外状态点Wa,此时Wa点所在的等恰线为冬季预热的恰值分界,当室外值大于W。点恰值时,进入冬季无需预热区,反之处于冬季需要预热区。2)冬季和过渡季分界线的确定:图5中,1-2 -3-4 为车间过渡季温湿图5冬季与过渡季分界线图40%3530252015105夏季293157603530257060504030k/kg20K7020605015401030,kj
8、/kg比谷h,k/kg520比格h010-50-1050100-10ahwd-15-10冬季预热烩值分界线-20比合h,2010hWg-10冬季和过渡季烩值分界线-15-10冬季无需预热等烩线-2052ACADEMIC 学术度控制范围,取室外恰值大于Wa的区域,将该区域室外状态点依次与过渡季室内温湿度控制范围的最低点1 点进行混合,找到新回风比最接近的1:9 室外状态点,将W。点所在等恰线作为冬季与过渡季的恰值分界线。3)过渡季和夏季分界线的确定:图6 中,1-2 -3-4 为车间夏季温湿度控制范围,取温湿度区间最低点1点做等含湿量线与相对湿度9 5%相交于Lx1点,减去挡水板过水量0.5g/
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