过饱和置换通风在织布车间应用的探讨.doc

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1、过饱和置换通风在纺织厂布机车间的应用探讨中原工学院周义德吴杲高龙范晓伟摘要：文章提出了过饱和置换通风的概念，分析了其热湿交换过程。过饱和置换通风送风温度低，相对湿度高，应用于纺织厂布机车间可实现无滴水、起尘量小、较好的热舒适性和节能要求，创造出良好的生产作业环境。关键词：过饱和置换通风；布机车间；热舒适感；粉尘浓度；系统设计1引言纺织厂织布车间的设备具有发热量大、散发的粉尘多等特点，同时生产工艺要求具有较高的相对湿度，而目前采用较多的传统上送下回式空调系统由于通风效率低、送回风温差小、送风量大、室内垂直温度梯度不均匀等原因，造成了工作区温度高

2、，空气污浊，系统能耗大，甚至温湿度达不到要求；作为近年来逐步采用的置换通风方式，克服了上送下回式送风所造成的不利，已被应用于多个领域。对传统纺织空调采用置换通风技术进行改造，对提高产品质量和劳动生产率、改善工作环境以及节约能耗、降低生产成本等具有重要意义。本文所介绍的过饱和置换通风是针对纺织厂织布车间特殊性提出的新型置换通风方式。2过饱和置换通风的特点2.1置换通风的原理及特性将经过空调设备处理过的空气从房间地面以极低的送风速度（0.25m/s以下）送入室内，进入房间的空气在送风口动量和热浮力的作用下，以自然对流的方式在房间向上升腾，形成热羽

3、流作为室内空气流动的主导气流，从而将房间内的热量和污染物等带至房间上部，这就是置换通风[1]。这种通风方式将回风口设在房间的上部，高温的污浊气流从顶部排出，整个室内气流分层流动，在室内垂直方向上形成低速、按温度和污染物浓度分层分布的气流场。由于置换通风排风口温度大于工作区温度，能量利用系数η≥1，而一般的混合通风η≥1是不可能的；而且置换通风方式中排风口的污染物浓度通常大于工作区的污染物浓度，其排污效率在,而一般的混合通风，说明置换通风的气流组织排除室内污染物的能力较强[2]。因此，置换通风相对于传统通风方式可有效地改善室内空气品质。2.2过

4、饱和置换通风由以上分析可知，置换通风可以把处理过的低温空气直接送入工作区，回风温度可以大于工作区温度，实现大温差送风冷却，提高能源利用效率。对于一次回风的置换通风系统来讲，降低送风温度的办法之一就是降低喷淋水供水温度，这就要求采用温度较低的深井水或冷冻水，系统因此不一定节能，而且在地下水位较低的地区打井不是一个好的选择。实际工程更需要的是保持现有水源即喷水温度不变、布机车间工作区温度能有所降低而相对湿度进一步提高。新的方法是采用专用的雾化装置，适当增加挡水板后的雾滴带水送风，或者在通风管道内喷入雾状水滴，则水滴在风口处直到工作区范围内吸收气化

5、潜热迅速蒸发，从而可降低工作区的温度。以夏季为例，最简单的方法就是将空调室处理过的空气适量携带大量的雾滴，处于“过饱和状态”，使得在置换通风送风过程中由于雾滴的闪蒸吸热使得环境温度降低。其热湿过程如下图1所示。图1中，虚线表示一般置换通风的热湿交换过程：送风经过喷淋水处理后饱和状态点为（其最大极限为饱和状态），从车间底部送入房间后达到室内状态点，上回风状态点为，其中，；实线表示带水送风的热湿交换过程，假定送风量和喷水温度等条件保持不变，则处理到状态点的空气，自出风口始必然是一个吸热（沿原热湿比线）绝热（等焓）、绝热吸热‥‥‥的过程，最终使室内

6、状态点变为，假定室内负荷不变，则点必然处于点的等焓线上。4实际上，从点到点的热湿交换过程可以理解为送风首先吸收室内余热余湿（沿热湿比线）到达状态然后再绝热加湿到点状态的变化过程；也可理解为如图2所示，假设处理到状态点的空气仍具有绝热加湿的能力，则带水后的空气即等焓变化至点，然后沿等热湿比线到达室内状态点，如此，有效加湿量的大小就可以直接计算出来，而图2中点处于过饱和状态，所以将此送风过程称为过饱和置换通风。可以看出，过饱和置换通风可以进一步降低室内工作区温度，提高空气的相对湿度。图1过饱和置换通风热湿交换过程图2过饱和置换通风的虚拟热湿交换过

7、程3过饱和置换通风在布机车间的应用研究鉴于纺织厂布机车间的特点，采用过饱和置换通风空调系统，可获得较好的实用效果。3.1可保证工作区良好的作业环境3.1.1可满足布机车间高湿度的环境要求纺织厂布机车间要求有较高的相对湿度（ф≈80%），而目前由于冷源的问题车间温度较高（有些达35℃以上）车间环境恶化。采用过饱和置换通风，将经过空调室处理的过饱和空气直接从地面送入，造成车间垂直方向上存在着明显的温度梯度和相对湿度梯度分布，下部温度低，相对湿度大；此外，此送风中所带微小水滴在进入车间后蒸发，吸收车间热量，降低车间温度，同时进一步增加了车间相对湿度

8、，从而可实现2m以内的工作区具有较高的相对湿度和降温要求。而且新鲜空气直接进入工作区，改善了室内的生产及劳动条件。在传统的上送下回式送风管道中采用喷入冷冻水的方法也