涤纶长丝厂房的空调设计

涤纶长丝厂房的空调设计

杨茗

身份证号码：32090219891115xxxx江苏省南京市210012

摘要：在涤纶长丝生产中，长丝空调为长丝操作环境和冷却设备提供一定的温度、湿度和一定风量的净化风，起到平衡系统风压、改善操作环境和保证丝条冷却成型的作用，特别是工艺空调运行条件的好坏直接影响涤纶长丝生产的产品质量。本文以福建某聚酯工程为例，阐述其空调设计过程，提供实例参考。

关键字：涤纶长丝；空调

1概况

涤纶长丝纺丝成形过程中的空气调节，可分为纺丝间、卷绕间和丝束冷却送风等三个系统，纺丝间的空调主要是为了满足劳动保护的需要；卷绕间的空调是为了保证卷装成形良好；为了方便丝束行进，纺丝间与卷绕间之间通常要保持一定的压力差；丝束冷却吹风则是初生纤维成形过程中非常重要的一环，冷却条件的选择与控制直接影响到纤维内在质量的好坏[1]。

案例项目的纺丝车间包括8条FDY生产线、4条POY生产线和4条预留生产线（预留线按FDY考虑）。车间楼层4层：其中1层为包装和预留加弹机，层高6.5米；2层卷绕和平衡间，层高6.5米，3层纺丝和空调，层高3.2米；4层熔体输送，层高~7.4米。另外在厂房东西双侧设辅房。

2空调要求及设计标准

2.1温湿度条件

不同国家生产的不同型号的工艺机器，散入车间的热量不同；而同型号的工艺机器，由于丝束速度不同，散入车间的热量也差别很大。不同生产机型对于工艺风的温湿度要求也不相同。

案例项目采用的是西德巴马格公司设备，根据巴马格及甲方提供的资料，空调设计参数为，环吹风送风参数：温度：18℃相对湿度≥85%；环境送风设计露点送风，送风温度：20℃，相对湿度≥90%。

空调回风温度确认：甲方与设计方商定POY回风温度14.5℃，FDY回风温度35.5℃。以此作为空调所需冷量的设计依据。双方商定空调室内接入一根蒸汽管，接至空调机组喷淋室附近，每套装置蒸汽量按1t/h考虑。

2.2风量设计

长丝纺丝成形过程的空调设计计算，主要包括负荷的计算和送风量的计算，其中负荷的计算多采用恒温恒湿房间的一般计算方法，也有借助i-d图计算的。但送风量的计算却各有特点

（1）卷绕间送风量

G=Q/△I

式中：G-送风量；

Q-卷绕机本身的显热和潜热之和；

△I-卷绕工作区与送风点之问空气焓值之差

（2）纺丝间与侧吹风的送风量

这两个空调系统的送风量通常是根据经验数据确定。纺丝间送风量的确定主要依据经验换气次数：

L=nV

式中：L-送风量（m3/h）；n-经验换气次数6~7次/h，一般不超过10次/h；

v-纺丝间容积（m3）

G=L*γ

式中：G-送风量（kg/h）

γ-空气密度（kg/m3）

同时，纺丝间送风量的确定还必须考虑到压力差系统，就是要在纺丝间与卷绕间之间保持0.2~0.4mmH2O的压差。侧吹风送风量的确定通常是直接套用经验数据，一般常规纺按每风窗400m3/h计算，POY按每风窗1000m3/h计算，由此可以算出侧吹风送风量的基本数据。

根据设计会议讨论：

（1）FDY生产线设计风量，卷绕间约75000m3/h.线，纺丝间约30000m3/h.线，平衡间约10000m3/h.线。每2条生产线配置1套空调机组（具体见各条线的风量需求）。

（2）POY生产线设计风量，卷绕间约40000m3/h.线，纺丝间约30000m3/h.线，平衡间约10000m3/h.线。每2条生产线设置1套空调机组（具体见各条线的风量需求）。

（3）纺丝装置丝束冷却风，30%经纺丝甬道进入卷绕间，其余70%散放在纺丝间内。

（4）生产线纺丝变频器室空调由车间环境送风提供，按每条线2500m3/h风量考虑。每台空调按5000m3/h风量考虑，回风通过侧墙百叶窗回至纺丝车间。

（5）FDY设备排油烟采用两端排的形式，排烟温度按60℃考虑，抽吸压力1100pa，环境排油烟从两端排烟，每条线风量按10000m3/h设计。预留油烟处理系统的位置并考虑荷载。

空调机组配置：经双方商定，每两条生产线配置一套组合式空调机组，每条生产线环吹送风管分别接管。低压配电室采用水冷空调机组，设置在独立的空调机房内。空调机采用双风机，夏季采用冷冻水；冬季用空调机直接送室外新风，通过设置在电气室的轴流风机排风。车间上方位置设置屋顶轴流风机，换气次数按3-4次/h考虑。

3送回风设计

3.1送风设计

3.1.1工艺送风

由组合空调送风口送往纺丝装置冷却丝束，30%经纺丝甬道进入卷绕间，其余70%散放在纺丝间内。

3.1.2纺丝间送风

纺丝间通风采用上送下回的方式。每套空调机组对应两条生产线。送风从空调机房空调机组出来后，经由位于纺丝间生产操作面上部的水平风管送至纺丝间。由于纺丝间的长度和宽度相对来说较小，高度又由于生产工艺的要求不能过高，且纺丝间的送风量很大，为达到均匀送风的效果，保证生产的正常运行，采用均匀分布器送风。

3.2回风系统设计

3.2.1纺丝间回风

纺丝间回风为地沟（地下回风道）回风。地沟设于纺丝生产线的背后，由设于地面上的整体回风箱与风管相连。回风先经过整体回风箱，再经过风管回至空调机组。整体回风箱集单层百叶风口、多叶调节阀、镀锌钢板风管于一体，并进行适当的加固和防腐处理。

3.2.2卷绕间回风

卷绕间采用上送上回的送、回风模式。两条线中间送风，两侧回风。回风口采用单层百叶风口。以F2、F9两条线为例（这两条线配置一套空调），其空调系统剖面图如图1所示：

图1.F2、F9线空调系统剖面图

4风压控制

由于生产工艺要求侧吹风送风保持一定的风压，为满足此要求，送风机转速采用变频调节。先测主风道内的风压值，然后通过控制器对送风机进行变频调节，使送风风压达到设定值。同时，由于要根据生产需要调节送风量，从而引起空调机组内的压力变化，这时，通过控制器检测机组内的风压值，对回风机转速进行变频调节，使系统风量达到平衡[2]。

5结语：

随着化纤工业的发展，丝束冷却这门核心技术越来越被人们所重视，并且得到了深入广泛的研究、开发和应用。涤纶长丝厂房的空调设计应紧紧围绕工艺生产的需求，做好风速、风量、温湿度控制。另外，送风量的多少与被冷却丝束的粗细有密切关系，即丝束粗所需的冷却风量要大，反之则少。因此，根据生产的丝束品种不同，控制多余的送风量，可以节能[4]。

参考文献：

[1]周淼，涤纶长丝空调技术与设备

[2]杨春水，天津石化公司涤纶长丝装置纺丝楼暖通设计，暖通空调HV&AC，2003年第33卷第6期

[3]詹正发，涤纶长丝车间的空调设计探讨

[4]万仁里，涤纶长丝侧吹风空调节能技术回顾与探讨，建筑热能通风空调，2002年第2期