CN111760408A - 一种水冷纺织空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水冷纺织空调系统，由依次顺序设置的进风室、增压室、交换室、减压室、平衡室组成；进风室将车间全回风与新风混合后送入增压室，增压室通过控制出风量增压并将气流整理后送入交换室，交换室通过喷淋水喷淋洗涤和汽化，对车间的脏、热、干空气进行净、冷、湿洗涤和交换后送入减压室，经减压室减压后的空气进入平衡室，最后，平衡室将恒温、恒湿的洁净空气均匀送入所需的工作区域。本发明省略了传统纺织空调常用的除尘风机，让回风与除尘在同一个系统里面完成，有效的过滤车间飞絮与灰尘，也增加了车间空气的流动，并且能减少车间空气交换次数。在恒温和加湿的同时，也达到了节能的目的。

Description

一种水冷纺织空调系统

技术领域

本发明涉及纺织厂的空调系统，具体涉及一种水冷纺织空调系统，属于暖通空调技术领域。

背景技术

市场调查显示，普通的纺织空调耗电量占纺织厂总耗电量的20～35％，需要消耗大量的人力、物力、财力来运行与维护原有的纺织空调系统。即使在普通的纺织空调耗能如此大的情况下，对纺织产品的帮助也并没有想象中那么友好。现实生产过程中，回潮率达不到要求，易产生静电，条干不均匀等等一系列问题，都是因为空调系统调控的温湿度达不到纤维工作的要求。同时，纺织车间设备安装密集，设备功率大，传动系统复杂，发热量大，造成车间温度高，工人长期在高温高湿的环境中工作，对身体健康影响很大。因此，在纺织行业，必须要有一种在符合节能减排大环境前提下的，既能控制湿度，又能降低温度，同时还能保持空气一定洁净度的空调系统，来满足纺织工艺品以及人的健康与舒适性。

本发明是在前发明专利“一种家用恒温恒湿方仓系统”(申请号201711103620.8)和发明专利“一种适用于纺织领域生产车间高效水能恒温恒湿空调系统”(申请号201811007943.1)所开发的产品在长江以南纺织企业使用基础上，为适应这些地区夏季高温高湿外部环境条件而针对性开发的水冷空调系统，能够在没有外部冷源基础上，同时，室外温度40℃左右、湿度80％左右情况下，将纺纱、织造车间温度控制在32℃以下，湿度70％左右，充分满足这些高温、高湿地区纺织车间生产的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的一些问题，提供一种水冷纺织空调系统，可用于满足高温高湿外部环境下的纺织车间生产需求。

本发明是这样实现的：

一种水冷纺织空调系统，由依次顺序设置的进风室、增压室、交换室、减压室、平衡室组成；进风室将车间全回风与新风混合后送入增压室，增压室通过控制出风量增压并将气流整理后送入交换室，交换室通过喷淋水喷淋洗涤和汽化，对车间的脏、热、干空气进行净、冷、湿洗涤和交换后送入减压室，经减压室减压后的空气进入平衡室，最后，平衡室将恒温、恒湿的洁净空气均匀送入所需的工作区域。

更进一步的方案是：

所述进风室包括轴流风机，上回风口，地回风口，新风口，其中上回风口与车间上回风管道相连，以回收车间脏热空气为主；地回风口与车间地回风道相连，以回收车间没有消耗的冷湿空气；新风口主要用于补充户外新鲜空气，且能够根据季节变化调节该新风量大小；轴流风机设置在进风室中靠近增压室的位置。本系统是将车间所有空气都经过回风系统进行回收利用，没有外排；这样即有利于回收利用室内空气余热和余湿，减少外排带来周围环境的污染，又有利于维持系统温湿度平衡，最大限度降低户外空气变化对该系统的影响。

更进一步的方案是：

所述上回风口、地回风口和新风口的数量为至少一个。上回风口可以根据车间上回风风道要求可以设置多个上回风口，地回风口可以根据车间地回风风道要求设置多个地回风口。

更进一步的方案是：

所述增压室由增压板、回水孔组成，增压室的增压板为一方形开口，增压室底部沿着顺风方向向下倾斜，增压板下方两侧设置有回水孔，回水孔将增压室与交换室相连。回水孔主要将增压室中水回流到送回水过滤系统。

更进一步的方案是：

其中增压板与风机的距离为1.2～1.8倍轴流风机的直径，以提高增压效率；增压板10的方形开口中心线与轴流风机中心线重合，方形开口边长为1.2～2.2倍的轴流风机直径，以减少风阻，提高风速风量的均匀性和通过效率；增压室底部沿着顺风方向向下倾斜的角度为10～30°，这种倾斜方式能够提高吹向喷排的风压均匀性、连续性和稳定性，同时，有利于水回流到水过滤系统。增压室的原理是通过增压板减少过风面积而增加和均匀风压作用。

更进一步的方案是：

所述交换室包括顶部喷排，送回水过滤系统、自动排泥口、挡水板，顶部喷排设置在交换室上部，挡水板设置在交换室内顺风的下游方向。

送回水过滤系统包括喷排、水泵、输水管、一级过滤网、二级过滤网、连接孔、外排溢水管、外接补水管、斜坡沉淀池、沉淀池回流管、水池。水泵将水池中过滤水通过输水管送到喷排中，风机将混合的热、干、脏的空气吹向喷排喷出的水汽，进一步加速水的汽化消耗热，经喷淋洗涤、汽化制冷的湿、冷洁净空气送进减压室。被洗涤下的尘和短纤通过斜坡沉淀池沉淀，通过沉淀到达一定高度再通过自动排泥口排出；其中洗涤空气后的污水通过沉淀池沉淀、一级过滤网、二级过滤网、连接孔又回流到水池中。

更进一步的方案是：

所述顶部喷排由4～8排处于同一水平喷排管组成，所述喷排管包括喷头喷排、狭缝喷排和圆孔喷排中的一种或几种；

所述喷头喷排有雾化喷头，所述雾化喷头方向向下，通过螺纹与所述喷排管连接。每根喷淋管上，每米设置10～20个喷头；

所述狭缝喷排无喷头，在喷排管下方开狭缝形成狭缝喷排，其狭缝喷排有1～3组狭缝组成，所述狭缝长度为5～30mm，宽度为0.1～2mm。

所述圆孔喷排无喷头，在喷排管下方开孔形成圆孔喷排，其圆孔喷排有1～3组圆孔组成，所述圆孔直径为0.1～2mm。

更进一步的方案是：

减压室由气流整合板和回水孔组成，回水孔位于挡水板下方两侧，主要连接减压室和交换室；其中气流整合板到挡水板的距离与增压板到轴流风机的距离相近，气流整合板开口面积为挡水板截面积的50％～80％，以确保送风的均匀性、连续性和稳定性，减少水珠凝结核进入送风系统；在减压室底部，有沿着逆风方向向下的倾斜角，角度为10～30°，以减少风阻和均匀风压；冷湿空气穿过挡水板后，混合在其中的水滴被拦下来，同时挡水板的阻挡效应导致该气流风速高、压力大，冲入减压室，由于压力迅速减少，导致进一步汽化；同时，气流整合板造成该气流进一步回流、混合，凝结的水滴通过回水孔回流到一级过滤网前水体中。

更进一步的方案是：

平衡室由送风口、圆弧板和回流口组成，圆弧板主要起控制气流方向和减小气流阻力作用；在该单元凝结的水滴通过回流口回流到一级过滤网前水体中。

更进一步的方案是：

所述送风口的数量为至少一个。送风口可以根据车间空气分配系统要求，有多少条送风管就相应有多少个送风口。

本发明至少具有如下的突出特点：

1、省略了传统纺织空调常用的除尘风机，让回风与除尘在同一个系统里面完成，有效的过滤车间飞絮与灰尘，也增加了车间空气的流动，并且能减少车间空气交换次数。在恒温和加湿的同时，也达到了节能的目的。

2、当交换室里面压力过大时，喷淋水有可能被逆向压到进风室，轴流风机长期被水浸湿有发生故障以及危险的可能，增压室中的增压板能有效的挡住大部分逆向回水，同时增压板也起到整流和增加交换室压力的作用。交换室的压力增加了，通过放压室突然释放的时候，雾化的水滴大量汽化，显著提高降温效果。

3、沉淀池将车间回风中杂质沉淀到底部，定期打开密封门进行清理即可。来不及沉淀的飞絮与纤维，会经过两次过滤网，一级过滤网为50～80目，二级过滤网为80～140目，能有效的防止飞絮与纤维进入喷淋系统把雾化喷头堵塞。

4、平衡室中的平滑圆弧板可以完全消除在平衡室两角处产生的涡流，并且使气流平稳的上升。当出风口多于1个时，能保证从每个出风口送出的风量风速基本一致。

5、喷淋系统采用了特殊的设计，能在很大程度上减少喷头的数量，甚至取消喷头，在一定程度上节约了纺织空调建设成本；减少了水管的数量，使喷淋室的结构更加简洁，节约成本且维修和调试更加方便；利用水的自重，可以适当降低水压，减少了能源的浪费；由于水从上往下喷出，可以形成水帘的形式，大大降低了水与空气接触的空隙率。

6、本发明专利在具体设计时，会充分考虑车间设备位置、设备发热量、纤维特性、工艺要求，并采用上送上回的空气输送方式，保证送风与回风形成稳定的气流，整个车间无死角的换热，有利于车间温湿度的均匀分配。

附图说明

图1为本发明水冷纺织空调系统总示意图；

图2为本发明水冷纺织空调系统各组件示意图；

图3为本发明中送回水过滤系统结构示意图；

图4为本发明三种不同喷淋方式的喷排示意图。

其中：1-进风室2-增压室3-交换室4-减压室5-平衡室6-轴流风机7-上回风口8-地回风口9-新风口10-增压板11-回水孔12-喷排13-送回水过滤系统14-自动排泥口15-挡水板16-气流整合板17-回水孔18-送风口19-圆弧板20-回流口21-水泵22-输水管23-喷头喷排24-狭缝喷排25-圆孔喷排26-喷水狭缝27-喷水圆孔28-一级过滤网29-二级过滤网30-连接孔31-外排溢水管32-外接补水管33-斜坡沉淀池34-沉淀池回流管35-水箱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

如附图1所示，一种水冷纺织空调系统，由进风室1、增压室2、交换室3、减压室4、平衡室5所组成。进风室1将车间全回风与新风混合后送入增压室2，增压室2通过控制出风量增压并将气流整理后送入交换室3，交换室3通过喷淋水喷淋洗涤和汽化，对车间的脏、热、干空气进行净、冷、湿洗涤和交换后送入减压室4，经减压室4减压后的空气进入平衡室5，最后，平衡室5将恒温、恒湿的洁净空气均匀送入所需的工作区域。

如图2所示，水冷纺织空调系统各组件包括轴流风机6、上回风口7、地回风口8、新风口9、增压板10、回水孔11、喷排12、送回水过滤系统13、自动排泥口14、挡水板15、气流整合板16、回水孔17、送风口18、圆弧板19、回流口20。

进风室1包括轴流风机6，上回风口7，地回风口8和新风口9，其中上回风7与车间上回风管道相连，以回收车间脏热空气为主，其中上回风口可以根据车间上回风风道要求可以是多个上回风口；地回风口8与车间地回风道相连，以回收车间没有消耗的冷湿空气，其中地回风口可以根据车间地回风风道要求可以是多个地回风口；新风口9主要用于补充户外新鲜空气，且能够根据季节变化调节该新风量大小；本系统是将车间所有空气都经过回风系统进行回收利用，没有外排。

增压室2由增压板10、回水孔11组成，增压室2的增压板10为一方形开口，其中增压板10与风机6的距离1.2～1.8倍轴流风机6的直径，以提高增压效率；增压板10的方形开口中心线与轴流风机6中心线重合，方形开口边长为1.2～2.2倍的轴流风机6直径，以减少风阻，提高风速风量的均匀性和通过效率；增压室2底部有沿着顺风方向向下的倾斜角，角度为10～30°，这种倾斜方式能够提高吹向喷排的风压均匀性、连续性和稳定性，同时，有利于水回流到水过滤系统。增压板下方两侧有回水孔11，回水孔11将增压室与交换室3相连，回水孔11主要将增压室2中水回流到送回水过滤系统13。

交换室3包括顶部喷排12，送回水过滤系统13、自动排泥口14、挡水板15，顶部喷排12设置在交换室3上部，挡水板15设置在交换室3内顺风的下游方向。

减压室4由气流整合板16和回水孔17组成，回水孔17位于挡水板下方两侧，主要连接减压室4和交换室3；其中气流整合板16到挡水板15的距离与增压板10到轴流风机6的距离相近，气流整合板16开口面积为特制挡水板15截面积的50％～80％，以确保送风的均匀性、连续性和稳定性，减少水珠凝结核进入送风系统；在减压室4底部，有沿着逆风方向向下的倾斜角，角度为10～30°，以减少风阻和均匀风压；冷湿空气穿过挡水板15后，混合在其中的水滴被拦下来，同时挡水板的阻挡效应导致该气流风速高、压力大，冲入减压室4，由于压力迅速减少，导致进一步汽化；同时，气流整合板16造成该气流进一步回流、混合，凝结的水滴通过回水孔17回流到一级过滤网28前水体中。

平衡室5由送风口18、圆弧板19和回流口20组成，其中送风口18可以根据车间空气分配系统要求，有多少条送风管就相应有多少个送风口；圆弧板19主要起控制气流方向和减小气流阻力作用；在该单元凝结的水滴通过回流口20回流到一级过滤网28前水体中。

如附图3所示，送回水过滤系统13主要由顶部喷排12、水泵21、输水管22、一级过滤网28、二级过滤网29、连接孔30、外排溢水管31、外接补水管32、斜坡沉淀池33、沉淀池回流管34、水池35等组成。水泵21将水池35中过滤水通过输水管22送到喷排22中，风机将混合的热、干、脏的空气吹向喷排喷出的水汽，进一步加速水的汽化消耗热，经喷淋洗涤、汽化制冷的湿、冷洁净空气送进减压室4。被洗涤下的尘和短纤通过斜坡沉淀池33沉淀，通过沉淀到达一定高度再通过自动排泥口14排出；其中洗涤空气后的污水通过沉淀池33沉淀、一级过滤网28、二级过滤网29、连接孔30又回流到水池35中。

如附图4所示三种不同喷淋方式的喷排示意图主要由喷头喷排23、狭缝喷排24、圆孔喷排25、喷水狭缝26、喷水圆孔27组成；风机6将混合的热、干、脏的空气吹向喷排12喷出的水雾，进一步加速水的汽化消耗热，经喷淋洗涤、汽化制冷的湿、冷、洁净空气送进减压室4。被洗涤下的尘和短纤通过斜坡沉淀池33沉淀，通过沉淀到达一定高度再通过自动排泥口14排出；其中洗涤空气后的污水通过沉淀池33沉淀、一级过滤网28、二级过滤网29、连接孔30又回流到水池35中。洗涤后冷湿空气被风机6加速后穿过挡水板15，混合在其中的水滴被拦下来，同时挡水板的阻挡效应导致该气流风速高、压力大，冲入减压室4，由于压力迅速减少，导致进一步汽化；同时，气流整合板16造成该气流进一步回流、混合，凝结的水滴通过回水孔17回流到一级过滤网28前水体中，恒温恒湿空气经平衡室5二次分配后再均匀送到车间。

下面以两个更具体的实施例对本发明的技术效果进行进一步的说明。

实施例1

某羊绒分梳厂，车间面积2200平方米，车间电机功率860KW，夏季中午所测室外温度40.5℃，空气湿度为5.5％；开机前测室内温度42.8℃，湿度38.6％，产品回潮上机前17.6％，下机后为7.8％；经本系统运行30分钟后室内温度为28.7℃，湿度为65.6％，产品回潮为上机前17.6％，下机后为17.8％，能充分满足生产和人体舒适度要求。

实施例2

某特种动物纤维制条厂，车间面积1870平方米，车间电机功率570KW，夏季中午所测室外温度38.5℃，空气湿度为428.％；开机前测室内温度41.2℃，湿度58.9％，产品回潮上机前16.4％，下机后为8.7％；经本系统运行30分钟后室内温度为29.2℃，湿度为70.5％，产品回潮为上机前16.9％，下机后为18.3％，能充分满足生产和人体舒适度要求。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (10)

1.一种水冷纺织空调系统，其特征在于：由依次顺序设置的进风室、增压室、交换室、减压室、平衡室组成；进风室将车间全回风与新风混合后送入增压室，增压室通过控制出风量增压并将气流整理后送入交换室，交换室通过喷淋水喷淋洗涤和汽化，对车间的脏、热、干空气进行净、冷、湿洗涤和交换后送入减压室，经减压室减压后的空气进入平衡室，平衡室将恒温、恒湿的洁净空气均匀送入所需的工作区域。

2.根据权利要求1所述水冷纺织空调系统，其特征在于：

所述进风室包括轴流风机、上回风口、地回风口和新风口，其中上回风口与车间上回风管道相连，以回收车间脏热空气；地回风口与车间地回风道相连，以回收车间没有消耗的冷湿空气；新风口用于补充户外新鲜空气；轴流风机设置在进风室中靠近增压室的位置。

3.根据权利要求2所述水冷纺织空调系统，其特征在于：

所述上回风口、地回风口和新风口的数量为至少一个。

4.根据权利要求1或2所述水冷纺织空调系统，其特征在于：

所述增压室由增压板、回水孔组成，增压室的增压板为一方形开口，增压室底部沿着顺风方向向下倾斜，增压板下方两侧设置有回水孔，回水孔将增压室与交换室相连。

5.根据权利要求4所述水冷纺织空调系统，其特征在于：

所述增压板与风机的距离为1.2-1.8倍轴流风机的直径；增压板10的方形开口中心线与轴流风机中心线重合，方形开口边长为1.2～2.2倍的轴流风机直径；增压室底部沿着顺风方向向下倾斜的角度为10～30°。

6.根据权利要求1或2所述水冷纺织空调系统，其特征在于：

所述交换室包括顶部喷排，送回水过滤系统、自动排泥口、挡水板，顶部喷排设置在交换室上部，挡水板设置在交换室内顺风的下游方向；

所述送回水过滤系统包括水泵、输水管、一级过滤网、二级过滤网、连接孔、外排溢水管、外接补水管、斜坡沉淀池、沉淀池回流管、水池，水泵将水池中过滤水通过输水管送到顶部喷排中，风机将混合的热、干、脏的空气吹向喷排喷出的水汽，经喷淋洗涤、汽化制冷的湿、冷洁净空气送进减压室；被洗涤下的尘和短纤通过斜坡沉淀池沉淀，通过沉淀到达一定高度再通过自动排泥口排出；其中洗涤空气后的污水通过沉淀池沉淀、一级过滤网、二级过滤网、连接孔又回流到水池中。

7.根据权利要求6所述水冷纺织空调系统，其特征在于：

所述顶部喷排由4～8排处于同一水平喷排管组成，所述喷排管包括喷头喷排、狭缝喷排和圆孔喷排中的一种或几种；

所述喷头喷排有雾化喷头，所述雾化喷头方向向下，通过螺纹与所述喷排管连接；每根喷淋管上，每米设置10～20个喷头；

所述狭缝喷排无喷头，在喷排管下方开狭缝形成狭缝喷排，其狭缝喷排有1～3组狭缝组成，所述狭缝长度为5～30mm，宽度为0.1～2mm；

所述圆孔喷排无喷头，在喷排管下方开孔形成圆孔喷排，其圆孔喷排有1～3组圆孔组成，所述圆孔直径为0.1～2mm。

8.根据权利要求1或2所述水冷纺织空调系统，其特征在于：

减压室由气流整合板和回水孔组成，回水孔位于挡水板下方两侧，用于连接减压室和交换室；气流整合板到挡水板的距离与增压板到轴流风机的距离相近，气流整合板开口面积为挡水板截面积的50%～80%；在减压室底部，有沿着逆风方向向下的倾斜角，角度为10～30°。

9.根据权利要求1或2所述水冷纺织空调系统，其特征在于：

平衡室由送风口、圆弧板和回流口组成，圆弧板设置在平衡室内顺风的下游方向，控制气流方向和减小气流阻力；在平衡室凝结的水滴通过回流口回流到一级过滤网前水体中。

10.根据权利要求9所述水冷纺织空调系统，其特征在于：

所述送风口的数量为至少一个。

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