容永紅

摘要：

本文回顧了新疆現(xiàn)有的棉花公檢實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模式，針對性地分析了平衡間的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置及平衡效果，倡議采用快速平衡通道代替現(xiàn)有的房屋式平衡間，以提高棉花儀器化公檢的效率，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步環(huán)保、節(jié)能的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：棉花；公證檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室；平衡間；快速平衡；效率

一、現(xiàn)狀分析

新疆已經(jīng)成為我國重要的棉花產(chǎn)區(qū)，棉花產(chǎn)量占到全國總產(chǎn)量的60%以上。國家對棉花產(chǎn)量和質(zhì)量非常重視，在新疆實(shí)行國家收儲(chǔ)政策和100%免費(fèi)公證檢驗(yàn)政策。

新疆棉花收獲季節(jié)在9月份以后，收獲期相對集中。大量上市的棉花要在檢驗(yàn)規(guī)程限定的時(shí)間內(nèi)檢驗(yàn)完畢入庫，檢驗(yàn)勞動(dòng)強(qiáng)度很大，檢測時(shí)間很長。遍布新疆的17個(gè)棉花公證實(shí)驗(yàn)室，自9月下旬開始，開足馬力，沒有節(jié)假日，一直持續(xù)到第二年的2月份左右，才能完成檢驗(yàn)工作。檢驗(yàn)工作勞動(dòng)強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長，對從事檢驗(yàn)工作的人員身心健康都是巨大的挑戰(zhàn)。

為應(yīng)對如此大量高強(qiáng)度的棉花檢測任務(wù)，新疆各地州纖維檢驗(yàn)所建設(shè)了大面積的棉花儀器化公證檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室（下文簡稱棉花公檢實(shí)驗(yàn)室），購置了大量的HVI檢測儀器。這些棉花公檢實(shí)驗(yàn)室50%以上的面積設(shè)置為平衡間和HVI間。根據(jù)現(xiàn)行的國家棉花檢驗(yàn)規(guī)范，被檢棉樣在進(jìn)行HVI儀器檢測前必須要在平衡間靜置平衡24h以上，平衡間為恒溫恒濕的空氣環(huán)境，溫度（20±2.0）℃，相對濕度（65±3）%，為了與HVI機(jī)的快速高效檢測能力相匹配，平衡間的面積通常比HVI間的面積大，以保證足夠的平衡棉樣供給。

棉花公檢實(shí)驗(yàn)室檢測效率提升的瓶頸就在于平衡間的產(chǎn)出——棉樣平衡速度。這種房屋式平衡間具有以下特征：

（1）面積大、凈空較高。大型的棉花公證實(shí)驗(yàn)室通常設(shè)置面積不等的幾個(gè)平衡間，以應(yīng)對不同的棉花收獲批量。

（2）平衡間做保溫圍護(hù)處理。

（3）采用恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)，采用頂部孔板送風(fēng)，架空地板或回風(fēng)地溝底回風(fēng)方式，室內(nèi)空氣采用頂送底回的氣流組織方式。室內(nèi)風(fēng)速≤0.3m/s（人在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)無明顯吹風(fēng)感），溫度控制精度（20±2.0）℃，相對濕度（65±3）%。

（4）棉樣平衡籃為塑料或不銹鋼材質(zhì)，通風(fēng)透氣型設(shè)計(jì)。

（5）每個(gè)棉樣平衡籃裝10個(gè)棉樣。

（6）棉樣平衡籃裝在平衡架上，平衡架為不銹鋼材質(zhì)，平衡架分固定式和可移動(dòng)式兩種，5～7層設(shè)計(jì)。每個(gè)平衡架可放置14～24個(gè)平衡籃，籃與籃之間有100mm～200mm的層間距。

（7）平衡間內(nèi)放置若干列平衡架，每一列內(nèi)的平衡架緊密排列在一起。列與列之間有人行通道，便于放置或取出棉樣平衡籃。

通過研究分析不難發(fā)現(xiàn)，目前的平衡間設(shè)計(jì)在棉花平衡處理方面有以下兩個(gè)顯而易見的欠缺，正是這些欠缺導(dǎo)致棉花的平衡效果并不理想，所以必須通過延長平衡時(shí)間來彌補(bǔ)平衡效果，也因此降低了平衡間的產(chǎn)出效率。第一，裝滿了棉花樣品的平衡籃一層層放置在平衡架上，平衡架在平衡間呈多隊(duì)列方式排列。每一列的平衡架一個(gè)挨一個(gè)緊靠在一起，列與列之間才有人行搬運(yùn)通道。這就使得平衡間的空氣根本無法全面、徹底吹掃過下面4層棉樣的表面。第二，平衡間的氣流速度太小，人站在平衡間內(nèi)幾乎無明顯吹風(fēng)感，平衡架下層的棉樣只能被動(dòng)等待、自然緩慢平衡。而生活的經(jīng)驗(yàn)和常識告訴我們，無論是晾曬濕衣服還是吹干濕頭發(fā)，高速度、大流量的氣流才是第一要素，溫度反而是第二要素。

二、快速平衡新技術(shù)方案

為解決上述問題，我們發(fā)明了一種棉樣快速平衡通道，結(jié)構(gòu)如圖1所示；可安裝在現(xiàn)有的棉花公檢實(shí)驗(yàn)室平衡間內(nèi)，如圖2所示，也可以建設(shè)新型的快速平衡間，替代目前普遍采用的24h房屋式平衡方法。

與現(xiàn)有的房屋式平衡間相比，快速平衡通道方案具有如下特點(diǎn)：

（1）棉樣快速平衡通道采用自動(dòng)化通道方式，降低了棉樣平衡籃的人工周轉(zhuǎn)搬運(yùn)的工時(shí)和勞動(dòng)強(qiáng)度。

（2）將傳統(tǒng)的多層棉樣籃堆疊靜置平衡方式，改進(jìn)為單層棉樣籃運(yùn)動(dòng)平衡方式。

（3）將傳統(tǒng)平衡間微風(fēng)速（≤0.3m/s）長時(shí)間（≥24h）自然平衡方式，改為大流量、高風(fēng)速（不吹飛棉樣的最大值）強(qiáng)制對流平衡方式，保證恒溫恒濕空氣全面吹掃過棉樣籃，且讓強(qiáng)氣流盡可能吹透棉樣，提高平衡效果。

（4）提高氣流吹過棉樣表面的頻次。按傳統(tǒng)的房屋式平衡法，室內(nèi)恒溫恒濕空氣循環(huán)次數(shù)設(shè)計(jì)為不小于15次/小時(shí)，但吹掃棉樣表面的有效頻率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于此值；改用快速平衡通道技術(shù)后，吹掃棉樣表面的有效頻率提高至50～60次/小時(shí)，因此可以顯著提高棉樣平衡效果。

（5）采用棉樣快速平衡通道技術(shù)后，將傳統(tǒng)的大面積大空間房屋式平衡間改為體積小巧的平衡通道，與此對應(yīng)配置的恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組的數(shù)量、制冷量、風(fēng)量規(guī)格都會(huì)顯著降低，大大節(jié)省了空調(diào)系統(tǒng)的投資費(fèi)用，也降低了平衡間的保溫圍護(hù)裝修投資。

（6）采用棉樣快速平衡通道技術(shù)后，將現(xiàn)有大水漫灌式平衡法——整個(gè)房屋式平衡間都要達(dá)到恒溫恒濕的環(huán)境，改為精準(zhǔn)滴灌式平衡法——恒溫恒濕空氣流直接吹掃在需要平衡處理的棉樣表面。最高效利用了能源，降低了能耗，節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用。

（7）采用棉樣快速平衡通道技術(shù)后，不再需引入新風(fēng)——工作人員無需進(jìn)入快速平衡通道，所以不需要提供新風(fēng)；空調(diào)系統(tǒng)無需承擔(dān)新風(fēng)的冷熱負(fù)荷，降低了能耗。

（8）采用棉樣快速平衡通道技術(shù)后，還可以顯著提升棉樣平衡的科技監(jiān)測控制水平。例如可以采用基于RFID技術(shù)的智能監(jiān)控系統(tǒng)，全過程定位、采集、記錄、控制棉樣的平衡效果及裝置運(yùn)行參數(shù)，可以有針對性地調(diào)整恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組的送風(fēng)量、傳輸裝置的運(yùn)動(dòng)速度，自動(dòng)記錄棉樣的回潮率、含濕量，判斷棉樣平衡效果等，對系統(tǒng)的運(yùn)行故障、異常參數(shù)可以及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號。

三、技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比分析

下面以筆者主持設(shè)計(jì)的、正在建設(shè)中的中國棉花儀器化公證檢驗(yàn)石河子實(shí)驗(yàn)室異地遷建項(xiàng)目為例，進(jìn)行兩種技術(shù)方案對比，該對比僅供業(yè)內(nèi)人士進(jìn)行技術(shù)、學(xué)術(shù)領(lǐng)域的探討。

四、結(jié)論

通過以上分析說明及對比分析可以得出結(jié)論，快速平衡通道方案平衡效果要好于傳統(tǒng)的房屋式平衡間方案，平衡速度也更快，有利于消除房屋式平衡間平衡能力差的瓶頸，充分發(fā)揮HVI的高速檢測性能。雖然快速平衡通道方案需要新增快速平衡通道裝置的投資，但空調(diào)機(jī)組、保溫圍護(hù)措施、送回風(fēng)管路、新風(fēng)系統(tǒng)所節(jié)省出來的投資完全可以彌補(bǔ)。快速平衡通道方案后期運(yùn)行費(fèi)用很低，如果結(jié)合新的棉花公檢實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃建設(shè)，則新的平衡間的建筑成本也可以大大降低。

（作者單位：上海約頓環(huán)境科技有限公司）endprint