銀建華
(廣西中煙工業(yè)有限責任公司,廣西南寧 545001)
某卷煙廠片煙高架庫建成于2003 年,總面積約7800 m2,現(xiàn)存放煙葉13 萬擔,每天都有煙葉進出庫作業(yè),層高20 m。原設計空調系統(tǒng)為3 臺相對獨立的全空氣空調系統(tǒng),利用組合式空調箱對空氣集中處理,負荷情況見表1。經(jīng)多年運行普遍反映夏季庫內(nèi)溫、濕度較高,特別是靠近貨架底部,根本無法達到設計的高架庫內(nèi)溫濕度指標要求(全年24±2 ℃,55%~65%)。為了使工房溫濕度滿足工藝生產(chǎn)需求,本次設計需要對3 臺空調系統(tǒng)進行升級改造,具體措施需設計院進行明確。
表1 空調系統(tǒng)負荷情況
一般的,最好將煙葉存儲環(huán)境溫度控制在20~22 ℃,不高于34 ℃,濕度應控制在55~65%RH,不應高于70%RH。但由于氣候原因以及倉庫條件,理想的醇化條件總是達不到,只能靠設備控制溫濕度。由于空調系統(tǒng)原設計和使用時間過長等導致性能下降。
庫房共3 臺組合式空調機組,盤管及翅片均為不銹鋼制。為避免殺蟲劑磷化氫的腐蝕(磷化氫腐蝕銅管),表冷器采用不銹鋼管外套不銹鋼翅片(圖1),幾年下來,翅片大多已經(jīng)完全脫落,起不到增加換熱面積的作用??諝馓幚頇C組表冷器內(nèi)只有不銹鋼管起到換熱作用,可想而知,換熱面積過小導致?lián)Q熱效率極度下降,保守估計,現(xiàn)有空調機組的表冷器制冷量只有設計符合的35%~40%。
圖1 盤管及翅片均為不銹鋼制方式
風機效率不高且風機全壓偏小,導致空調機組機外余壓偏小,送、回風機效率下降,且均不在高效區(qū)工作。原庫區(qū)風管系統(tǒng)布置不合理,下送風支管離地面太高,經(jīng)過空調機組處理后的風無法送到貨架底層,造成貨架底層的濕度偏高。其次是回風管布置不合理,一個防火分區(qū)只布置一條回風管路,并且回風管下方即是貨架,破壞了氣流組織運行線路,導致庫區(qū)有很多送回風死角,不能滿足庫區(qū)存儲煙葉的溫濕度要求。煙葉醇化高架庫層高較高,送風形式為沿墻兩側分層送風(1.9 m,7 m,12 m 處),回風采用頂部回風。因送風口采用百葉送風,且相對送風口距離23 m,折合一側送風口吹送距離為11.5 m,已大大超出百葉風口的有效吹送距離,導致風送到一半就飄散了,無法實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)的溫濕度環(huán)境。
空調過濾器采用無紡布折疊成W 形的板式過濾器,過濾面積小、容塵量低,不經(jīng)常更換,導致過濾器終阻力偏大,影響系統(tǒng)正常運行。
煙葉醇化高架庫因送、排風要求,側墻和屋面上均布置了敞口的屋頂送、排風機(雖有電動關閉風閥,但縫隙較大),造成空調風的飄散,使房間內(nèi)很難保持溫濕度穩(wěn)態(tài)環(huán)境。必須經(jīng)專業(yè)通風管道設計實現(xiàn)較遠距離的冷量傳輸,從而滿足各區(qū)域的送風特性需求,彌補空氣中因風機造成的散失熱量。
本次改造的庫房用于存儲原煙,夏季冷負荷主要取決于以下因素:圍護結構(墻體、屋面、門和窗等)、照明(平時很少)、人體(基本沒有)、物料散熱(取決于原煙從室外運進時的表面和內(nèi)部溫度)、叉車及設備散熱。
本次空調制冷能力只能采用概算方法,以滿足今后環(huán)境溫濕度為主要出發(fā)點,經(jīng)改造后再結合甲方實際運行維護經(jīng)驗調節(jié)風、水系統(tǒng)。
(1)夏季。(新風+回風)→新回風混合→過濾→表冷→送風。
(2)高架庫內(nèi)設計溫濕度。T=26 ℃,RH=60%。
(3)冷負荷計算(表2)。表2 中每臺空調機組的新風比均按照20%計算,得出數(shù)據(jù)。主要是考慮到庫房的密閉性不是很好,要保持一定的正壓,即按照換氣次數(shù)0.5 次/h 進行估算新風量。
(1)空調(K-1~3)回風機風量適當減少,保證庫房一定正壓要求;
(2)空調(K-1~3)送風機全壓增大,空調(K-2)回風機全壓增大,確保庫房送、回風系統(tǒng)能夠達到效果;
(3)空調(K-1~3)送、回風機均考慮變頻控制,便于改造后送回風初調節(jié);
(4)復合過濾段由無紡布折疊成W 形的板式過濾器改造為袋式無紡布過濾器空調(K-1~3)的表冷器,制冷量不變,基本為初步估算值的1.2 倍,符合設計范圍,故不做改動。
表2 冷負荷計算
表3 組合式空調機組配置參數(shù)
煙葉醇化高架庫層高較高,側送百葉風口送風距離短,無法達到送風要求;側送氣流遇到貨架箱體遮擋,無法實現(xiàn)貨架內(nèi)送風氣流均勻。本次改造方案改變現(xiàn)有氣流組織方式,采用旋流風口(或球形噴口)上送風、單層百葉風口側下部回風方案。
本次改造方案分析了造成庫房冷量不夠的主要因素,針對每個制約因素提出了合理解決方案。按照該方案將庫房空調系統(tǒng)進行改造后,使得整個庫房有一個良好的溫濕度環(huán)境,滿足使用要求。