纺纱厂空调系统改造及节能效果分析

【摘 要】 纺织厂空调系统的作用是保障纤维织造工艺环境，对于纺织工艺质量具有重要的意义。纺织厂是高能耗企业，而纺织空调风泵类负载用电约占全厂用电的15%-30%，是用电量较大的一部分。纺织空调系统的节能不仅可以降低能源消耗，增加经济效益，还可以保护环境，减少大气污染。本文比较详细地论述了变频调速器应用在纺织空调系统中的节能的基本原理，并对其自动控制方法做了简单介绍.重点分析了变频调速器的节能效果，且给出了相应的近似计算方法。

【关键词】 纺纱厂 空调系统改造 节能

1 引言

纺织空调其主要任务是在生产车间内创造和保持满足一定要求的空气条件，使车间内空气的温度、湿度、流动速度、含尘浓度与新鲜度能满足生产工艺和人体舒适的要求，不因室外空气参数和室内各种因素的变化而变化。纺织空气调节的作用一般有两个：其一、满足纤维织造生产工艺所适合的温度、湿度条件；其二、改善劳动条件，保护职工健康，提高劳动生产率。纺织厂空调系统在保证车间温湿度要求的前提下，应选择合理、经济、节能的空调系统。送、回风均应采用变风量调节的一次回风系统。为保证车间的气流稳定、温湿度区域差异小。针对纺织厂的特点，空气处理均采用喷水洗涤处理，每套洗涤室最大送风量宜小于15万米3/时。空调室的设置应与工艺排列、厂房建筑相协调，符合占地而积小、系统布置经济合理的要求。因此，纺织厂空调参数的设定与能源消耗是密切联系在一起的。

2 纺织空调变频控制系统改造思路

风机和水泵是空调系统的核心设备，同时又是空调调节系统的主要耗能设备，也是节能的重点。选择合适的空调风机和水泵，尽可能减少设计富余量，避免大马拉小车。同时把风机电机改为变频调速控制，从而改变了一年四季空调风机只能有一种转速运行的情况，实现了调节工可根据气象天气条件和生产工艺变化，自主控制空调设备送风量。坚持实施这种措施，可节约这部分总电耗的30%左右。在冬季或室外天气条件允许时适当关闭多套空调设备中的少数设备，满足车间生产的基本温湿度需要，节能效果更佳。

3 纺织空调水泵节能分析

在纺织产品市场竞争加剧、传统纺织行业整体利润率下降的情况下，由于空调能耗占纺织综合能耗的30%左右，所以如何最大限度地减少空调能耗在纺织综合能耗中的比例、降低生产成本，精心调节、合理使用空调设备就显得十分重要。适时调整空调设备的运行台时，在满足生产工艺温湿度需要的前提下，尽可能减少空调设备的运行台数和运行时间，减少这部分能耗费用，进而降低产品的生产成本、提高产品的市场竞争能力。空调操作人员更应提高责任心，加强巡回检查调节，针对车间情况迅速做出反应，力求花费较少的能耗费用来达到最佳的温湿度效果。同时，防止过分强调节约能源而使生产车间温湿度状况恶化，严重危及操作人员的身心健康。以前，风机、泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行，存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点。不仅影响设备使用寿命，而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备，时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象。而采用电机变频调速技术后系统的节能效果一般可达到30～40%左右，且变频调速具有经济运行效率高、调速范围广、速度变化平滑、易操作、免维护、控制精度高等特点，并可不用更换电机，影响正常生产，取得了比较好的节电效果。

变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n=60f（1-s）/p，（式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数）；通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。通过流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，其转速n与流量q，压力h以及轴功率p具有如下关系：即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。

4 节能分析

（1）以一台纺织空调使用的55kw风机为例。运行工况仍以24小时连续运行，其中每天11小时运行在90%负荷（频率按46hz计算，挡板调节时电机功耗按98%计算），13小时运行在50%负荷（频率按20hz计算，挡板调节时电机功耗按70%计算）；全年运行时间在300天为计算依据。

则变频调速时每年的节电量为：

w1=55×11×[1-（46/50）]×300=14520kw·h

w2=55×13×[1-（20/50）]×300=128700kw·h

wb=w1+w2=14520+128700=143220kw·h

挡板开度时的节电量为：

w1=55×（1-98%）×11×300=3630kw·h

w2=55×（1-70%）×11×300=54450kw·h

wd=w1+w2=3630+54450=58080kw·h

相比较节电量为：w=wb-wd=143220-58080=85140kw·h

每度电按0.6元计算，则采用变频调速每年每台可节约电费约5.1万元。

（2）另外还有水泵参数为：型号6sa-8，额定流量53.l/s，扬程50m；所配电机y200l2-2型37kw。在一天内变频调速可比阀门节流控制节省275.1kw·h的电量，节电率达42.1%。实践证明，变频器用于风机、泵类设备驱动控制场合取得了显著的节电效果，是一种理想的调速控制方式。既提高了设备效率，又满足了生产工艺要求，并且因此而大大减少了设备维护、维修费用。直接和间接经济效益十分明显，设备一次性投资通常可以在9个月到16个月的生产中全部收回。

5 结语

随着新技术、新设备的不断推出，纺织空调也在不断地改进和发展。我们公司为了让空调系统提高到一个新的档次——高效、节能，对公司九套空调系统进行了改造，既保证了生产的顺利进行，又达到了高效、节能的效果，年节约100余万元。

参考文献：

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