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本文作者：張兢作者單位：陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司延安卷煙廠

為了滿足卷煙生產(chǎn)的要求，卷煙廠設(shè)有空調(diào)系統(tǒng)。有關(guān)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計安裝工作，除了要滿足相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范要求之外，還要考慮到卷煙生產(chǎn)的工藝的特殊需求，如對溫度、濕度的要求等等。當(dāng)前，卷煙廠的空調(diào)系統(tǒng)的運行技術(shù)良莠不齊，因此，做好節(jié)能減排工作，有效降低卷煙廠能耗指標(biāo)，是當(dāng)前要解決的重要課題。

一、卷煙廠空調(diào)系統(tǒng)的運行特點分析

在卷煙生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量的熱量、粉塵，溫度通常較高，整個車間的空間相對較大，并且都是24小時不間斷的生產(chǎn)，因此，空調(diào)系統(tǒng)的工藝相對復(fù)雜，并且對空調(diào)系統(tǒng)的要求也較高，由此產(chǎn)生的能耗也相應(yīng)的較大。

1．卷煙廠的生產(chǎn)車間是空調(diào)系統(tǒng)的主要運行區(qū)域，正常情況下，產(chǎn)生的熱量較大，但是濕量卻相對很低，熱量和濕量的比例接近于正無窮。

2．對于車間的溫度和濕度都有著嚴(yán)格的要求，由于在生產(chǎn)過程中，設(shè)備也會產(chǎn)生大量的熱，因此在冬季也需要對車間進(jìn)行精確的溫度和濕度的控制。

3．卷煙廠的設(shè)備都是全年24小時不間斷運行的，能耗巨大。

二、卷煙廠的工藝流程分析以及空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展歷史

1．卷煙廠的工藝流程。卷煙生產(chǎn)的主要流程包括片煙的處理、葉絲的加工、梗絲的加工、加香處理、煙絲膨脹、濾棒成型以及卷接包等，其中每個階段都有特定的溫度要求以及濕度控制要求，空調(diào)系統(tǒng)的主要控制參數(shù)就是相對濕度要求，對產(chǎn)品的質(zhì)量、能耗有著直接的影響。

2．卷煙廠空調(diào)運行系統(tǒng)的負(fù)荷分析。卷煙廠的負(fù)荷主要是由設(shè)備、人員、物資原料等產(chǎn)生。車間的工藝程序不同，產(chǎn)生的負(fù)荷也就相應(yīng)的有所區(qū)別。有的車間的負(fù)荷來源于設(shè)備，溫度較高，需要全年不間斷的供冷；有的車間需要較高的溫度來儲藏原材料，因此負(fù)荷主要就是供熱產(chǎn)生；還有的車間是冷、熱共存的現(xiàn)象。

3．卷煙廠空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展歷程分析。初期，采用噴淋式的運行方式，在夏季溫度較高時，用冷水噴淋，對空氣進(jìn)行冷卻，冬天溫度降低時，為保證供熱和濕度的要求，經(jīng)過加濕降溫處理過的空氣，送入車間。采用此種方法，優(yōu)點是有利于空氣的處理凈化工作，但是，也存在一定的缺陷，冷水經(jīng)過循環(huán)使用，水質(zhì)變差，嚴(yán)重影響設(shè)備效率。在此問題上，提出改進(jìn)措施，利用循環(huán)水進(jìn)行噴淋，在一定程度上提高了水的質(zhì)量，但是增加了能耗，使負(fù)荷增加。目前我國卷煙廠普遍采用的方式是表冷器用干蒸汽做加濕處理，既保證了水質(zhì)的要求，同時在能耗上也有了進(jìn)步。

三、卷煙廠空調(diào)運行系統(tǒng)存在的問題分析

1．制冷時間過長，系統(tǒng)效率降低。部分車間由于溫度的要求，需要常年24小時不間斷的供冷，制冷機(jī)運行工作的時間過長，在外界溫度相對較低時，制冷機(jī)仍需運轉(zhuǎn)工作，導(dǎo)致設(shè)備效率下降，制冷量減少。制冷機(jī)的冷源就是冷水，末端的最低水溫對冷水的出水溫度有嚴(yán)格的規(guī)定，因此，出水溫度與外界溫度有較大的差距，大量的冷量損失，系統(tǒng)效率嚴(yán)重降低。

2．冷量熱量同時作用，相互抵消。通常情況下，生產(chǎn)車間面積較大，往往一個車間就需要多個空調(diào)箱同時工作，不可避免的會出現(xiàn)有的空調(diào)箱制冷運行，有的空調(diào)箱制熱運行，同時產(chǎn)生冷量和熱量，作用相互抵消。

3．忽略自然冷源。外界溫度較低時，空調(diào)的制冷設(shè)備仍處于運行狀態(tài)，沒有重視自然冷源的有效利用。

4．蒸汽二次加熱處理。卷煙生產(chǎn)所需的蒸汽溫度通常是200℃左右，經(jīng)過二次加熱后，很容易得不到有效利用，同時，因為閥門控制問題，出現(xiàn)熱量散失現(xiàn)象，車間內(nèi)溫度濕度不穩(wěn)定，增加空調(diào)設(shè)備運行的負(fù)荷。

5．空調(diào)運行系統(tǒng)能耗較高，系統(tǒng)缺乏整體調(diào)節(jié)能力。為滿足不同的氣候條件，在進(jìn)行風(fēng)機(jī)設(shè)計時，通常會比理論的設(shè)計要求高，但是實際的運行效率卻較低，在最大負(fù)荷下運行的時間和全部運行時間相比較少，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的能耗增加。制冷機(jī)不能完全適應(yīng)末端溫度的變化，并且生產(chǎn)車間和制冷站之間距離較遠(yuǎn)，在冷水的輸送過程中，造成流量很大，但是溫差很低的現(xiàn)象，系統(tǒng)整體的調(diào)節(jié)能力較差，增加了能耗。

四、卷煙廠空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能分析研究

做好卷煙廠空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能減排研究，主要工作集中在水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)兩個方面。

1．水系統(tǒng)的節(jié)能分析。

1．1空調(diào)系統(tǒng)的大部分能耗都是由于制冷產(chǎn)生的，因此，提高空調(diào)系統(tǒng)的效率，降低能耗，一個有效途徑就是提高制冷機(jī)的性能系數(shù)，也即COP值。具體的方法包括：（1）調(diào)整設(shè)備的運行負(fù)荷；（2）降低水的冷凝溫度；（3）利用變頻技術(shù)，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速；（4）做好制冷機(jī)的清潔工作。

1．2合理利用自然冷源。由于卷煙廠的部分車間需要常年供冷，制冷機(jī)的運行負(fù)荷過大，因此，在外界溫度較低時，可以利用自然冷源，降低車間溫度，減小制冷機(jī)的運行負(fù)荷。目前的普遍做法就是利用冷卻塔。在外界溫度較低時，將循環(huán)冷卻水在其中噴淋，使之與空氣直接接觸，通過蒸發(fā)和對流把攜帶的熱量散發(fā)到大氣中去，降低制冷機(jī)的能耗，提高運行效率。

2．風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能分析。

2．1改進(jìn)蒸汽加濕方法。在一些氣候干燥的區(qū)域和季節(jié)里，需要更大的加濕量。為達(dá)到對濕量的要求，可以提高冷水的溫度，在溫度降低的同時保持了濕量，降低了加濕器的運轉(zhuǎn)負(fù)荷，另外，通過降低需要加濕的設(shè)備的能耗，保證濕量。

2．2做好工況控制工作。在空調(diào)系統(tǒng)運行過程中，選擇合理、有效節(jié)能的工藝流程及技術(shù)手段，是保證空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能工作是否有效的前提條件。因此，將全年進(jìn)行工況劃分，在每個工況內(nèi)選擇科學(xué)合理的溫度濕度控制模型，研究分析空調(diào)系統(tǒng)的最佳節(jié)能減排方案。

3．空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能減排研究的相關(guān)建議。結(jié)合前述的卷煙廠空調(diào)系統(tǒng)存在的問題，在節(jié)能工作上雖然已取得一些成效，但是仍存在不盡人意的地方：（1）沒有深入的了解卷煙廠的需求，在進(jìn)行設(shè)計時缺乏有力的指導(dǎo)；（2）對于提高制冷機(jī)性能系數(shù)的措施，末端溫度無法靈活調(diào)節(jié)的問題沒有得到解決；（3）利用自然冷源的辦法雖然可行，但是沒有充分考慮到如果供冷量不足，仍需開啟制冷機(jī)，同樣會增加能耗。

因此，要改善卷煙廠空調(diào)系統(tǒng)能耗大的問題，最根本的途徑不僅僅要深刻了解卷煙廠的需求，為設(shè)計方案提供充分的理論支持，還要進(jìn)一步完善空調(diào)系統(tǒng)的形式，首先根據(jù)每個車間的不同需求靈活進(jìn)行配置，避免資源的浪費以及高載荷低效率的運行情況，其次要避免冷量和熱量的相互抵消作用，多余的熱量進(jìn)行二次加熱處理，充分利用自然冷源，第三就是強化空調(diào)系統(tǒng)的運行管理工作，對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，真正做到節(jié)能減排。

五、結(jié)語

根據(jù)卷煙廠的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)負(fù)荷的特殊要求，每個車間對溫度和濕度的要求也不盡相同。當(dāng)前的空調(diào)運行系統(tǒng)缺乏整體的調(diào)節(jié)能力，長時間的制冷運行，導(dǎo)致設(shè)備的效率急劇降低，同時對自然冷源沒有起到應(yīng)用的重視。因此，對于卷煙廠的節(jié)能減排研究主要集中在供冷方面，通過深入研究卷煙廠的需求和自身特點，有效降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗，使卷煙廠達(dá)到一個優(yōu)異的能耗指標(biāo)。