如何做好纺织厂空调除尘系统的规划

江苏毓泰环境工程股份有限公司 郑涛

探讨在节能减排的大趋势下，新型纺织厂房如何做好纺织空调除尘的布局。文章根据实际经验给出了在空调除尘室，送回风系统，冷冻站等方面的合理建议。

0引言

很多纺织厂在筹建过程中对空调除尘系统的布置未有细致考虑，简单认为根据工艺预留的位置即可。这样做，往往会在以后的建设过程中出现问题，甚至给将来的工艺生产留下隐患。其实，怎样针对纺织厂房设置配套的空调除尘很有讲究，一套好的空调除尘系统规划能使工艺生产的各个方面都有所保障，诸如保证高效的生产，提高产品质量，方便设备维护和节能等等。下面我们就从几个方面谈谈规划中应该注意的问题。

1空调除尘室的布置

简单来说，空调除尘室应该根据工艺的需求进行设置，但是必须有一个原则，空调除尘的位置必须距离所服务的区域*近。这样，无论是送回风管路，还是除尘管路，在工艺区域与空调除尘室连接时可以确保路径*短。气流运输的路线短，也就意味着用于克服管路沿程阻力的用功*少，在进行空调除尘设备的选型时，主电机功率的能耗也就可以降下来。对于纺织厂来说，绝大部分的空调除尘室都是常年24小时运行，而电机功率上的节省是能够有效的降低空调运行成本，提高企业产品竞争力。

我们做过统计，对于空调除尘管路，在正常设计风速下，每百米的阻力损失见表1 。而对于管路系统，阻力损失引起的功率损失可见表2 。所以，空调室的位置相对于工艺*近这种做法在节能减排政策的今天尤其可贵。

表1 空调除尘室各种管路的百米阻力损失

表2 阻力损失量化的能耗指标

注:此能耗未考虑设备效率等因素，实际值应该更大。

有些厂房由于用地紧张，辅助用房设置较少，所以空调除尘在布置的时候，位置选择不是很便利。在这种情况下，应该考虑将空调除尘室做成多层的，这样可以有效减少空调除尘相对于辅房的占用率。多层的做法也很灵活，可以将喷淋室做在除尘室的上面，如果建筑对于高度有限制，也可以将除尘室沉降到与地沟底标高齐平。图1和图2简单揭示了空调除尘室多层做法的一些概念。目前，国家针对厂房环境也设置了一些相应的噪音标准，多层空调除尘室加气楼的做法还可以有效的降低空调除尘产生的噪音。

图1多层空调除尘房示意图a

图2多层空调除尘房示意图b

空调除尘室里面我们还需要注重一点，就是单个空调除尘室*好根据工艺的需求进行细化。打个比方说，一个纺纱厂，有两条清梳联，这样在设置空调除尘时应该有针对性的将清梳联空调除尘室分成两套，每套各服务一套清梳联。这样在其中一套清梳联不工作的情况下，可以将相应的空调除尘关掉。假设如果将两套请梳联设置于一套大的空调除尘系统中，在一套清梳联不工作的情况下，空调除尘也必须全负荷运行。显而易见，两种情况的空调除尘系统能耗是完全不同的。同样的，不论是纱厂还是布厂，还是其他工艺，我们都建议在一套大的空调中根据工艺对其设备进行细分。这样空调除尘和工艺既可以更好的配合.又可以*大限度的降低能耗。同时对设备的维护也有很大益处，故障时，停一小部分空调和整个空调停掉是完全不同的。

*后再谈一下多层厂房的空调除尘室布置。对于多层厂房，*好针对工艺，在其所在层单独进行空调除尘设置。跨层设置，或者单个空调除尘室服务多层工艺，都不可取。从消防角度来说，跨层设空调除尘室的做法也违背相关法规。

2送回风的布置

送回风系统的首要要求是均匀性。只有送回风风管均匀布置，每个送风口服务的半径大抵相当，送风口的出口风速和回风口的吸风风速偏差不大，才能保证整个厂房的送回风均匀及和谐。这一点谈起来很简单，但是往往在执行中容易被忽视。

我们在多年的实践经验中经常碰到的制约送回风系统布置均匀的因素大概有下面儿点：

2.1 设备层空间不够

设备层的高度，我们可以举个实例。对于单屋厂房，吊顶以上净空*少需要1. 5米，也就是说从零零平面上来，如果吊顶吊在4米，那么吊顶上方需要再加上1. 5米的空间，然后再加上建筑结构的梁柱空间( 一般来说1米左右)就是厂房的*小空间高度，约6.5米左右。对于多层厂房来说，除了上面所考虑的，我们还需考虑上下层对该层的影响。如，同样是从零零平面上来，吊顶4米高，如果是多层厂房我们还不得不考虑第二层的回风系统，这样4米以上空间必须至少考虑多1米的空间，来布置两层管路系统，所以*小高度需要约7.5米左右。如果实际小于上面的数值，那么很可能送回风系统的布局*终会成问题。

2.2送回风布置与其他专业布置冲突

厂房筹建过程中需要各个专业的通力配合，在厂房内部来说.除了空调的送回风管路.还至少有配电管路，压缩空气管路和蒸气管路等。筹建者必须对这些系统有所了解，通盘考虑，无论是在吊顶上方还是在地下平面，这么多的管路必须考虑周密，避免相互冲突。这一点和上面一点的空间也有很大关系，一般来说.如果预留空间足够，那么管路系统可以相互避免冲突。如果空间紧张，那么相互冲突就难以避免。

2.3送回风管路路线太长

*后是送回风管路系统的长度。根据我们的计算以及实践经验，送回风管路*好不要超过80米。如果超出此限制，送回风管路上的各个风口之间将很难平衡，即使理论计算可以，但是在实际运行过程中也很难做到。管路太长，对应能量损耗也会增大.也是我们不推荐的做法。

众所周知.传统的上送下排系统是抑止纺织厂尘杂的*好气流组织。但是如果气流的均匀性得不到保障，这种形式反而会起到反面作用. 引起厂房内的二次扬尘。这里着重要提到一点，送风风口的选择。送风风口的出口风速不宜太高，通常风速到达地面以上两米区间内需要小于1m/s的速度。我见过一些厂房，可以说空调除尘的容量，送回风管的布局都是成功的，可惜*后毁在了送风装置上。由于风口的直射风速过大，不仅仅影响了设备的生产(风速引起了纱线的抖动).而且吹起了地面的灰尘。所以我们在选择风口的时候必须注意，应该选择那些能够将风量向四周均匀扩散，而不是直射出来的风口。

另外从节能方面考虑，我们应该对每个单一控制区设置单独的送风风机和管路系统。这样在设备不工作的情况下可以停用，而不造成浪费。此外对于大风量的系统，我们建议送回风风机加设变频器，这样可以根据实际需求调节风量，达到节能的目的。

*后，在机器设备的工艺排风上，我们建议单独处理。因为这部分风往往集中了设备大部分的发热量，如果能够集中单独处理.对于空调的负荷可以相对减少。

3冷冻站的布置

现代工业讲究集约化生产，所以我们的厂房也越建越大，承担整个厂房的夏季负荷也越来越大。意味着制冷站的容量相应也越来越大。通常来说，大型冷冻站的位置*好选在距离各个空调室的路程*短的地方，这样可以保证管路*短，有利于降低供冷水泵的能耗。对于距离制冷站小于20米的空调室.我们建议充分利用重力回水。这样也可以减少部分能耗。

前面提到了，现在的厂房都比较大，动辄几万平米，这样我们在考虑制冷站布置时，应该考虑中继水池。将比较近的几个空调回水集中，然后再机械回水到中央制冷站的水池.这样是比较经济的做法。

在考虑大型制冷站系统时，我们应该尽量将制冷和供冷两个部分分开，做成二次循环系统。所谓二次循环系统，是指将冷冻机制出的低温冷水收集到一个集中的容器(通常为水池)内，然后再用水泵等机械方式将冷水供到各个用冷点。这样冷冻机和水池之间形成了一个循环，水池和用冷点之间形成了另外一个循环。两个循环配合在一起工作，但是相互独立。这样既对设备的运行有利，也在节能方而有着显著的效果。一次循环和二次循环示意图详见图4和国5。

以一个5OO冷吨的冷冻站为例，一次循环和二次循环的配置见表3，可以看出在装机功率上，二者差别不大。但是在过渡季节时，一次循环系统的冷机可以间歇工作，仅仅运行二次水泵即可，而一次系统需要冷机和一次水泵长时间运行. 二者能耗相比差别就非常大。

此外在二次循环系统中，我们可以将蓄冷水池的容量考虑大一些。这样在用电比较紧张，用电成本比较高的地方，可以避开用电高峰，在电价相对低的时段制冷，而在负荷高峰进行供冷，这样也是非常可取的经济做法。

图4冷冻站一次循环系统示意图

图5冷冻站二次循环系统示意图

表3 500冷吨冷冻站一次循环系统和二次循环系统装机功率对比

( 单位: kW )

表41200冷吨冷冻站单台冷机和两台冷机装机功率对比

(单位: kW )

在制冷站设备选型过程中也非常有技巧。比如说在一个1200冷吨容量的冷冻站中，我们就应该选择2台600冷吨的冷冻机，而非单台1200冷吨的冷冻机。仅仅从冷冻机的电机功率来看(表4) ，总量相差不大。但是运行时，功率消耗差别就很大了。在过渡季节，多台配置可以根据负荷的变化选择运行一台或者两台，而单台配置一旦运行就是超大电机的运行，二者运行能耗差别巨大。此外在运行的稳定性上，多台也比单台稳定得多，在某一台坏掉的情况下，有备用替代，即使在*大负荷情况下，也仅仅是冷量下降二分之一，而不是完全没有。因此多台配置相对单台而言能够有效的保障生产。

在大型冷冻站中，不仅仅冷冻机需考虑多台，水泵的配置也需合理考虑。简单以一台30kW的供水水泵为例，我们也可以选择15kW同扬程的并联配置。这样在考虑备用水泵的情况下，30kW的水泵需考虑同型号功率的备用，而两台15 kW的水泵，仅仅只需考虑备用一台15 kW的同扬程水泵即可。二者在投资成本上相差很大。

4结束语

总体来说，在筹建纺织厂房的过程中，有关空调除尘方面需要注意的方方面面很多，在这里不能叙述详尽。此文仅仅是提出一些合理化建议，希望给广大筹建工作者带来帮助。同时希望，国内能够建造大批先进的，真正能够对工艺生产起到保障的纺织空调除尘系统。在节能减排的大势下，纺织厂的空调除尘系统能够做到更好。