卷煙廠片煙高架庫空調(diào)設(shè)備改造

銀建華

（廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，廣西南寧 545001）

1 概況

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(dān)，每天都有煙葉進出庫作業(yè)，層高20 m。原設(shè)計空調(diào)系統(tǒng)為3 臺相對獨立的全空氣空調(diào)系統(tǒng)，利用組合式空調(diào)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(shè)計的高架庫內(nèi)溫濕度指標(biāo)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(shè)計需要對3 臺空調(diào)系統(tǒng)進行升級改造，具體措施需設(shè)計院進行明確。

表1 空調(diào)系統(tǒng)負荷情況

2 原空調(diào)系統(tǒng)存在的問題

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(yīng)控制在55～65%RH，不應(yīng)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(shè)備控制溫濕度。由于空調(diào)系統(tǒng)原設(shè)計和使用時間過長等導(dǎo)致性能下降。

2.1 夏季空調(diào)表冷器出力造成除濕效果不好

庫房共3 臺組合式空調(diào)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。空氣處理機組表冷器內(nèi)只有不銹鋼管起到換熱作用，可想而知，換熱面積過小導(dǎo)致?lián)Q熱效率極度下降，保守估計，現(xiàn)有空調(diào)機組的表冷器制冷量只有設(shè)計符合的35%～40%。

2.2 溫度控制達不到要求

圖1 盤管及翅片均為不銹鋼制方式

風(fēng)機效率不高且風(fēng)機全壓偏小，導(dǎo)致空調(diào)機組機外余壓偏小，送、回風(fēng)機效率下降，且均不在高效區(qū)工作。原庫區(qū)風(fēng)管系統(tǒng)布置不合理，下送風(fēng)支管離地面太高，經(jīng)過空調(diào)機組處理后的風(fēng)無法送到貨架底層，造成貨架底層的濕度偏高。其次是回風(fēng)管布置不合理，一個防火分區(qū)只布置一條回風(fēng)管路，并且回風(fēng)管下方即是貨架，破壞了氣流組織運行線路，導(dǎo)致庫區(qū)有很多送回風(fēng)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(fēng)形式為沿墻兩側(cè)分層送風(fēng)（1.9 m，7 m，12 m 處），回風(fēng)采用頂部回風(fēng)。因送風(fēng)口采用百葉送風(fēng)，且相對送風(fēng)口距離23 m，折合一側(cè)送風(fēng)口吹送距離為11.5 m，已大大超出百葉風(fēng)口的有效吹送距離，導(dǎo)致風(fēng)送到一半就飄散了，無法實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)的溫濕度環(huán)境。

2.3 空調(diào)過濾器阻力過大

空調(diào)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(dǎo)致過濾器終阻力偏大，影響系統(tǒng)正常運行。

2.4 溫濕度穩(wěn)態(tài)環(huán)境失衡

煙葉醇化高架庫因送、排風(fēng)要求，側(cè)墻和屋面上均布置了敞口的屋頂送、排風(fēng)機（雖有電動關(guān)閉風(fēng)閥，但縫隙較大），造成空調(diào)風(fēng)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(fēng)管道設(shè)計實現(xiàn)較遠距離的冷量傳輸，從而滿足各區(qū)域的送風(fēng)特性需求，彌補空氣中因風(fēng)機造成的散失熱量。

3 組合式空調(diào)改造方案

3.1 冷負荷類型分析

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(jié)構(gòu)（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(shè)備散熱。

本次空調(diào)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(jié)合甲方實際運行維護經(jīng)驗調(diào)節(jié)風(fēng)、水系統(tǒng)。

3.2 空氣處理過程分析

（1）夏季。（新風(fēng)＋回風(fēng)）→新回風(fēng)混合→過濾→表冷→送風(fēng)。

（2）高架庫內(nèi)設(shè)計溫濕度。T=26 ℃，RH=60%。

（3）冷負荷計算（表2）。表2 中每臺空調(diào)機組的新風(fēng)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(fēng)量。

3.3 組合式空調(diào)機組配置參數(shù)（表3）

（1）空調(diào)（K-1～3）回風(fēng)機風(fēng)量適當(dāng)減少，保證庫房一定正壓要求；

（2）空調(diào)（K-1～3）送風(fēng)機全壓增大，空調(diào)（K-2）回風(fēng)機全壓增大，確保庫房送、回風(fēng)系統(tǒng)能夠達到效果；

（3）空調(diào)（K-1～3）送、回風(fēng)機均考慮變頻控制，便于改造后送回風(fēng)初調(diào)節(jié)；

（4）復(fù)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(diào)（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(shè)計范圍，故不做改動。

表2 冷負荷計算

表3 組合式空調(diào)機組配置參數(shù)

3.4 空調(diào)氣流組織分析與應(yīng)對方案

煙葉醇化高架庫層高較高，側(cè)送百葉風(fēng)口送風(fēng)距離短，無法達到送風(fēng)要求；側(cè)送氣流遇到貨架箱體遮擋，無法實現(xiàn)貨架內(nèi)送風(fēng)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(fēng)口（或球形噴口）上送風(fēng)、單層百葉風(fēng)口側(cè)下部回風(fēng)方案。

4 結(jié)語

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(diào)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。