关于高压微雾加湿器与汽水混合冷雾加湿器的探讨

李民伟

 

(河南中烟工业公司新郑卷烟厂 河南 新郑451 150)

【摘要】本文针对卷烟工业企业春秋过度季节,生产现场环境温湿度控制中存在的问题,结合新郑卷烟厂利用汽水加湿节能新技术对空

调器进行技术改造的实例,分析了汽水混合冷雾加湿技术的节能原理,并对改造后达到的社会和经济效益进行了具体分析。

【关键词】等焓加湿;节能技术;高压微雾;汽水混合;冷雾加湿

1.引言

温家宝总理在十届人大四次会议上的《政府工作报告》中指出:

“到2OlO年,能源消耗指标在2005年的基础上下降20%。”也就是平

均每年降低4%。能源问题是关系到可持续发展的重要问题,卷烟行业

也不例外。

2.环境温湿度对产品质量的影响

卷烟生产工艺对温湿度的控制要求非常高,从制丝、储丝到卷接

包等生产过程均要求近似于恒温恒湿的生产环境,通常温度要求在

23—28℃ 、相对湿度在6O一7O%之间。相对稳定的湿度能给卷烟生产、产

品质量带来积极的影响,烟支的水份率、端部落丝量、含末率、整丝率、

填充值无不与环境温湿度有关。而恰当的加湿方式对于实现湿度精确

控制和节能效益最大化的双重目标起着决定性作用。

我厂处在季风地带,冬、夏空气含湿量差别很大,春秋季节的温湿

度更是变化不定,控制更加困维:运行制冷机温度达标但湿度低不达

标:不运行制冷机车间湿度高。为了保持相对恒温恒湿问题我们进行

了一番探索。

3.加湿器的选择

根据我厂空调系统的运行特点,必须从满足生产工艺要求和节能

两方面综合考虑,合理设计和选用加湿系统。冬季(12月份至次年元

月份)采用蒸汽加湿是比较理想的选择。因为冬季需要加热来保持温

度.蒸汽加湿在提供湿度的基础上不会降低空气温度;而在春、秋季

节,生产车间不仅需要加湿还需要降温,因而理想的加湿方式是具有

蒸发冷却效应的等焓加湿方式。等焓加湿即加湿前后的空气热焓值保

持不变(能量守恒).由于加湿过程中水蒸发为蒸汽由液态变为气态需

要吸收大量的热量,导致空气温度显著降低,根据加湿量的不同温降

可达4—6~C甚至1O℃以上,从而可以减少空气制冷的能量消耗达到节

能降耗的目的。

等焓加湿可供选择的加湿器主要有两种种型式,一是高压微雾加

湿,二是气水混合冷雾加湿。

4.高压微雾加湿器存在的问题。

04年我厂引进国内某厂家的高压微雾加湿器。高压微雾加湿是

利用柱塞泵将净化处理过的水加压至7MPa,再通过高压水管传送到

喷咀,经雾化后以3-15}xm的微雾喷射到整个空间.水雾在空气中吸

收热量,从液态变成气态,使空间湿度得到增大,并达到降低空气温度

的目的。

但该加湿器为通断控制,不能调节加湿量的大小。当生产车间的

温湿度达到生产工艺要求时,需要手动切断开关,节能效果不明显。高

压微雾加湿器的喷嘴孔径为0.1-0.2mm,喷嘴易堵塞,系统维护工作量

大,运行不稳定故障率高。加压水需要加压至7MPa,所以需要另外配

置加压泵,而如此高的压力对整个企业的疏水系统也是一个考验

5.汽水混合冷雾加湿器的技术特点

05年我厂引进一套汽水混合冷雾加湿器,该冷雾系统使用压缩

空气和水实现雾化。加压水射人压缩空气流的排放喷嘴内,在压缩空

气从喷嘴排出时,压缩空气的势能转化成动能,传给射人的水,快速运

动的气、水混合物经受压力的变动和湍流,使水流破碎成雾化水滴。换

句话说,快速膨胀的气流使水滴破碎,雾化水和膨胀空气的混合物从

喷嘴中喷出,遇到共振器尖项偏转散开,进一步碎化成更小的水滴,散

开,最后产生水雾。

经过一段时间的运行,原有的汽水混合冷雾加湿器不能满足我厂

生产工艺的需要,我厂技术人员用两年的时间对该加湿器进行了技术

创新与改造,现在的汽水混合冷雾加湿器具有以下技术特点:

5.1汽水混合冷雾加湿器智能控制系统能与全厂空调控制系统联

网+与现有空调自控系统实现配合使用。实现集中控制,统一管理。提

高企业的自动化水平。

5.2汽水混合冷雾加湿器能接收和响应空调控制系统0—10Vdc或

4—20mA 比例控制信号,转化成气压信号调节输出空气压力和水压力,

在整个输出范围内保持固定的空气和水的压差,对喷雾量实现线形比

例调节.无滞后现象。

5_3汽水混合冷雾加湿器内装有开启压力控制器,在系统压力达

不到开启压力时系统就不能开动。当气压过低时,汽水混合加湿器将

会自动关闭,以确保系统安全运行。当系统停止运行时,系统将会自动

排出从喷嘴到调节阀内的水,以确保系统内清洁,不会产生异味。

5-4汽水混合冷雾加湿器的喷头为不锈钢,喷头上装有不锈钢谐

振系统,能使水雾从环形到羽状水柱模式进行在线调整,实现与接收

气流的交叉流动混合,以实现与空气流的最佳混合,缩短吸收距离。雾

化喷嘴为免维护设计,喷嘴孔径为2mm左右,产生的微雾雾粒直径在

0.1—1微米。

5.5汽水混合冷雾加湿器密封性能良好,在喷雾系统停止时不会

有滴漏或喷水现象。气水混合喷雾加湿段出风侧装有除雾栅,防止未

汽化的水雾进入送风段。

新郑卷烟厂空凋器实施加装汽水混合冷雾加湿装置改造后,空调

加湿系统运行平稳,故障率低,检修量小。采用微雾加湿优先、蒸汽加

湿优先、同时加湿三种加湿方式配合使用,可满足全年湿度控制要求,

并有效节约能源通过本套系统的使用,节约了企业成本与社会成本。

从直接成本即企业成本看,不仅减少了蒸汽的消耗量成本,并节约了

由于开启空调消耗的电能;从间接成本即全社会成本上看,节约蒸汽

量和电能就意味着减少了对煤炭资源的用量.减少了污染.保护了大

气环境。其次,随着冷雾加湿系统投入运行,生产车间的环境温湿度合

格率大大提高。温湿度的稳定,合格率的提高为卷烟生产创造了良好

的生产环境对产品质量的提升有着积极的意义。第三,系统维护量小.

维修费用几乎没有,运行中可节省大量人力、物力,能充分保证和生产

持续稳定运行。

经过对比分析,我们可以看出高压微雾加湿器与汽水混合冷雾加

湿器同样为等焓加湿,具有蒸发冷却效应,在加湿的同时可对空气进

行比较显著的冷却 从实际效果看可以节省车间内空调柜机的使用。

但现用高压喷雾加湿器尽管可以起到一定的降温作用,只能实现通、

断控制,却不能随热湿负荷的变化自动调节加湿量(手动都不可调,只

能全开或全关),无法满足对湿度的精确控制要求,与先进的空调自控

系统不匹配。系统维护工作量大,运行不稳定、故障率高。

与高压微雾加湿器相比之下,气水混合冷雾加湿器以其超细雾化

能力、对加湿需求的灵敏反应和线性比例调节以及自动开、停等特性,

满足对湿度精确控制的要求,同时在春秋季(2~6月份、9-11月份)可

完全替代干蒸汽加湿器,节能效益更加明显。所以我认为气水喷雾这

种等焓加湿方式更适合卷烟行业。

6.结束语

目前, 中央空调系统节能技术改造工程项目市场分布不仅广泛.

而且数量众多,这为进行节能改造市场化应用推广奠定了基础前提。

根据不完全统计显示,在已经投入运行的中央空调系统中, 至少有

70%以上未进行过任何形式的节能优化改造.而且普遍具有很好的节

能挖掘潜力空间(一般都有30%以上的可挖掘节能空间)。大力推广与

实施应用中央空调系统节能改造技术,不仅具有很好的经济效益回

报,而且也有力地推动了全社会对能源有效利用率认识的提高。

空调等焓加湿节能技术自改造成功并投入使用以来产生了良好的社会效益和经济效益,既为企业保供

工艺质量的提高创造了条件,又为卷烟工业企业空调系统的节能改造

提供了成功经验。该项目对于节约能源,保护环境,建立清洁生产型企

业具有推动意义。为解决卷烟空调过渡季节温湿度控制难的问题.提

出了一条有效的解决办法,具有较高的推广使用价值。

 

2010年02月16日

关于高压微雾加湿器与汽水混合冷雾加湿器的探讨

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