CN104976721A - 复合式高效空调室 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种用于纺织行业或其它相应工艺环境使用冷媒水(地下水、河水、湖水、自来水或人工制冷水)高速直接蒸发冷却调温、调湿的新型节能复合式高效空调室,具有两个串联的一、二级喷水室及分别安装在两个喷水室中的高效雾化机或多排喷淋管和离心喷嘴雾化装置,可以在一、二级喷水室分别使用低温冷媒水和次低温冷媒水,也可以同时使用低温冷媒水和次低温冷媒水;既可以按工艺设计成下送风或上送风,也可以同时上、下系统送风,可完全解决纺织厂“煤灰纱”问题并很方便地在火警时排出高温烟气;比目前国内外传统技术节水40%以上,下送风系统节电50%以上,是我国独创并可淘汰目前国内外长期使用的纺织厂中央空调技术的最新节能先进技术。

Description

复合式高效空调室
一、本技术使用的范围
本发明是一种用于纺织行业或其它相应工艺环境使用冷媒水高速直接蒸发冷却调温、调湿的新型节能复合式高效(中央)空调室,采用较少量低温冷媒水(地下水、河水、湖水、自来水或人工制冷水)在串联的两个喷水室中,利用二级喷水室已进行过热湿交换后在传统技术中须弃用、温度已有升高的次低温冷媒水,经过滤后重新抽取到一级喷水室回用,将利用二级喷水室风机抽风的负压吸取室内回风、工艺排风、极少量室外(夏季)高温新风、中层支风道回风进行混合后,使用一级喷水室的高效雾化机,利用次低温冷媒水进行预先降温处理,经过一级喷水室的挡水板或可调式高效集水器去除饱合空气中大部分水气后再使用二级喷水室的高效雾化机,使用低温冷媒水对已经过一级喷水室预处理后的空气再次进行降温、降湿(或增湿)处理,进行前述类似的热湿交换后,才将合适的低温洁净空气,从上部总风道、支风道或下部送风地沟送入车间或工作场所调节环境温湿度,这样,不但使冷媒水进、出水温差较之传统的一个喷水室的温差提高近80%,而且去除的热量也在一倍左右,大大降低送风温度,而且节省冷媒水40%以上,还可以在二级主风机风压够用的情况下,节省一级喷水室的主风机即传统空调室对应的地沟回风风机和工艺排风风机,只是在送风距离超过风机参数时,才使用两个风机串联使用。在缺少高效雾化机的条件下,还可以在一、二级喷水室内安装传统的多排喷淋管和离心喷嘴,利用二级喷水室安装的喷雾风机加强雾化和热湿交换效果,不过风机功率增大些,还要增加一台大功率水泵用以雾化,其冷媒水使用循环可同前述工艺原理,在某些高温季节,两喷水室可以同时使用低温冷媒水,在冬春秋季,还可以同时使用较高温度的次低温冷媒水(循环水),以节省冷媒水和运行成本。
二、国内外目前技术状况
目前国内外纺织行业或其它相应工艺环境使用冷媒水直接蒸发冷却调温、调湿的传统技术中央空调室调节工艺技术详见说明书附图1附图2,其工作原理是:车尾工艺排风通常是40℃左右高温空气,虽温高但湿度一般较低(约50-60%左右),由于风机(2)的抽吸,经圆盘过滤器(1)过滤后,传统技术夏季经风量调节窗均外排室外,冬春秋季经安装在空调室顶板以上总风道的调节窗(4)直接回用到总风道与送风混合后送入安装在车间吊顶上的支风道再向下送入车间各处,由风机(3)抽取的车间地沟回风经圆 盘过滤器(1)过滤后一般全部回用并与室外新风混合后进入喷水室,经喷淋管(7)上的离心喷嘴喷出的水雾洗涤、降温降湿(或增湿)后经挡水板(8)去除饱合空气中大部分水分并向上经总风道底板孔(10)送入总风道及支风道再送入车间各处,冬春秋季使用循环水增湿时,已热湿交换的次低温冷媒水经水过滤器(5)过滤后再经水泵(6)压入喷淋管(7)上的离心喷嘴雾化并进行热湿交换。附图1中,风机(9)为压入式风机或喷雾风机,附图2中,风机(9)为吸入式风机。
传统空调室的落后点在于:1、由于高温低湿空气夏季全部外排,造成室外高温高湿空气大量进入(夏季纺织厂占到40%-70%以上),“降温容易去湿难”即去湿耗能高,而且对冷媒水有一定温度要求,所以往往造成夏季室内环境温度高于工艺要求,危害生产质量及身体健康。2、空气大进大出,易造成室内环境温湿度不稳定,波动大,不利于产品生产工艺,影响产品质量,增加空调操作难度。3、由于进出水温差小,离心喷嘴雾化区域空心率高而且经常阻塞,热湿交换效率低,冷媒水用量大,夏季外排浪费严重,恶化了我国的水资源状况。4、由于新风窗在前、后风机之间造成短路现象,使送风风压较低,通常仅有500-600Pa左右,限制送风距离。5、风机台数较多,水泵功率大(靠水压雾化),而且能耗高。6、热湿交换时空气流速低(3-5m/s),雾化雾滴直径大,表面积总合小,因此热湿交换率低,属低速直接蒸发冷却空调技术。
三、本发明的目的
新发明的空调室使全部室内空气不外排,不设风量调节窗,并按2009年相关国标保证每人30m3/h室外新风进入供氧,这样使室内空气微正压运行,温湿度波动小而且稳定,每个空调室中设立两个串联运行的喷水室,可以减少一半以上的风机装机功率(满足送风最远距离的前提下),节能效果明显。不仅可以通过总风道、支风道上送风,而且可以通过地沟下送风更进一步节能;可将二级喷水室使用低温冷媒水进行热湿交换后已升高水温并经过滤后的次低温冷媒水用小功率水泵送到一级喷水室对车间回风、高温工艺排风、室外高温新风预先进行降温及热湿交换预处理,去除大量热量并使空气温度降到大大低于室外新风温度,使二级喷水室采用低温冷媒水处理的空气品质条件优于仅采用一个喷水室的空调室的状况,可以进一步节能并可节省冷媒水40%以上,占地面积可降低1/3,本发明技术可以完全解决纺织厂因大气污染造成的“煤灰纱”问题,空调室设有专用的消防排烟巷、排烟密封 门、消防卷帘及固定百页窗,可以在车间室内火警时迅速放下消防卷帘,停止向车间内送风,同时打开消防密封门,使风机抽取的浓烟经固定百页窗向室外排出。本技术既可以采用喷雾风机或传统离心喷嘴雾化冷媒水,也可用高效雾化机雾化冷媒水进行高速高效直接蒸发冷却,因此,同样热负荷条件下,采用上送风系统工艺可节能25%以上,采用下送风系统工艺可节能50%以上,以本发明技术所特有的工艺结构和技术经济指标,完全淘汰目前国内外纺织行业普遍采用的仅有一个喷水室传统空调技术,节水、节电的同时,工况环境大大改善并优于国标要求。
四、传统空调室结构及本发明空调室结构平面附图
本发明复合式高效空调室结构平面及对比的传统空调室结构平面详见说明书附图图1为风机压入式安装喷水室结构的传统空调室;图2为风机吸入式安装喷水室结构的传统空调室;图3为本发明采用高效雾化机用冷媒水进行高速高效直接蒸发冷却,也具有两个串联喷水室结构,是节能效率非常高的复合式高效空调室。图4则是本发明技术的另一种工艺结构形式,采用传统雾化风机及离心喷嘴雾化冷媒水而串联设置两个喷水室结构的复合式高效空调室,、
五、本发明结构、技术原理及特点
如图3图4所示:由风机(7)或喷雾风机(7)抽取的地沟工艺排风(上送下回风工艺)或从顶板孔(2)经总风道、支风道下来的热空气(下送中回风工艺)经圆盘过滤器(1)过滤后并与从新风孔(4)进入的室外新风混合后,通过整流孔洞(3)时形成一定流速的气流,图3中在孔洞后装有一台高效雾化机(5)、图4采用多排离心喷嘴(5)将从二级喷水室已进行热湿交换的水温已有升高——在传统技术中(如图1图2所示)须排放的次低温冷媒水,经水过滤器(8)过滤后经小功率水泵(9)抽取并供其雾化和热湿交换,以对混合后的高温空气预先得到较大的降温和预处理,这时的水温已很高,在采用地下水的夏季,将溢出外排,预处理后的饱合空气,经过一级挡水板(6)或高效可调式集水器(6)去除饱合空气中大部分水分后,再经风机(7)(图3)或喷雾风机(7)(图4)用低温冷媒水进行前述类似的雾化和热湿交换,再经二级挡水板(6)或高效可调式集水器(6)去除饱合空气中的大部分水分后,才将合适的低温洁净空气,通过顶板孔(10)从上部送入总风道、支风道及车间各处(上送下回风工艺),或通过地沟由下送入车间各处(下送中回风工艺);也可以同时进行上、下送风系统送风。在二 级挡水板(6)或高效可调式集水器(6)顶上装有消防卷帘(12),发生火警时放下消防卷帘(12)可以遮挡住挡水板(6)或高效可调式集水器(6),风机(7)对面墙上装有消防密封门(13),所在的消防排烟巷(14)的外墙洞口上装有固定百页窗(15),车间室内发生火警时,放下消防卷帘(12)停止向车间内送风,同时打开消防密封门(13),使风机(7)抽来的车间高温烟气进入消防排烟巷(14)并经固定百页窗(15)排到室外。本发明使用冷媒水工艺设计可以两个喷水室同时使用低温冷媒水,也可以同时使用次低温冷媒水(循环水),也可以一个喷水室使用低温冷媒水,一个使用次低温冷媒水,还可以在一种冷媒水中加入另一种冷媒水,各阀门调节即可,各种冷媒水所含载的冷量要经二次利用后才排放。当风机风压不能满足送风要求时,可在整流风洞(3)处加装风机串联使用。
经过两个串联的喷水室进行高效热湿交换,同时利用二级喷水室热湿交换后产生的次低温冷媒水对混合后高温空气进行预处理后,冷媒水所含冷量,经二次利用才排放,所以进出水温差较之传统空调到技术提高80%以上,节省冷媒水40%以上,新建厂可以节省空调室占地面积近1/3,可以上(总风道、支风道)送风或下(地沟)送风,改变传统空调夏季外排风量40-70%的落后技术,避免因室外温湿度变化大而引起的车间或工作场所温湿度波动,通过两级喷水室可以完全彻底捕捉在水气中残存的造成“煤灰纱”的微形颗粒物即微尘,完全解决纺织厂的“煤灰纱”问题,是由我国发明独创并可淘汰目前国内外长期普遍采用的仅有一个喷水室的传统空调室技术的高效空调节能新技术。

Claims (5)

1.一种用于纺织行业或其它相应工艺环境使用冷媒水(地下水、河水、湖水、自来水或人工制冷水)高速直接蒸发冷却调温调湿的新型节能复合式高效空调室,其特征在于:具有两个串联的一、二级喷水室及分别安装在二个喷水室中的高效雾化机或装有多排喷淋管的离心喷嘴的雾化装置,在二个喷水室的末端各装了一台挡水板或高效可调式集水器,可以将工艺排回风和室外新风混合后的高温空气,进行两次热湿交换处理;可以将在二级喷水室进行热湿交换后的次低温冷媒水经过滤的回用到一级喷水室对地混合后的高热空气进行预先降温处理,可以将各种冷媒水所含冷量经二次利用后才排放。
2.根据权利要求1所述的复合式高效空调室,其特征在于:经过阀门的调节,一、二级喷水室即可以分别使用低温冷媒水和次低温冷媒水,又可以同时使用低温冷媒水或次低温冷媒水(循环水),还可以在一种冷媒水中加入另一种冷媒水进行热湿交换。
3.根据权利要求1所述的复合式高效空调室,其特征在于:两个串联的喷水室中,既可以只装一台风机(或喷雾风机),也可按工况需要安装二台风机。
4.根据权利要求1所述的复合式高效空调室,其特征在于:可以按工艺设计成下送风或上送风系统,还可以同时进行上、下系统送风。
5.根据权利要求1所述的复合式高效空调室,其特征在于:在车间室内发生火警时,放下消防卷帘停止向室内送风并打开消防密封门,就可以将风机抽取的车间内上层的高温烟气经固定百页窗排出到室外。
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