CN115950008A - 一种卷烟工厂厂房空调节能系统与控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷烟工厂厂房空调节能系统与控制方法，所述系统包括：第一空调机组，连接工厂主动力能源，适于在正常生产工艺状态下开启；至少一个第二空调机组，与第一空调机组并联设置，且连接独立动力能源；第一空调机组与第二空调机组独立交替运行；送风系统，进风端分别与第一空调机组或第二空调机组的出风端相连接，出风端伸入至不同工房房间上方夹层并延伸至工房房间工况区域的送风口；所述送风系统适于对第一空调机组或第二空调机组进行送风调节及控制；回风系统，与不同工房房间的回风口相连接，并连接至第一空调机组或第二空调机组的进风端。本发明针对周末交班工况，对运行供能方式进行重组，大幅降低周末工况运行能源消耗。

Description

一种卷烟工厂厂房空调节能系统与控制方法

技术领域

本发明涉及卷烟厂温度控制系统技术领域，具体涉及一种卷烟工厂厂房空调节能系统与控制方法。

背景技术

在卷烟厂车间内部，对应着生产线特点，设置了大量的需要环境温湿度控制的功能性房间，如：对应着梗丝生产线设立贮梗丝房，对应着膨胀烟丝生产线设立贮膨胀烟丝房，对应着叶丝生产线设立贮叶丝房等，并分别设立相应的空调机组、空调管路与控制系统。烟草物质结构疏松的物理特征，决定了其对环境温湿度高度敏感，一直处于核心的工艺控制地位。本领域技术人员无一例外的，都提出了本行业最高级别的空调能力设计要求，即按根据工段工房体积，配置更高的循环风次数，更高的区域空调送风量，而工况调控余量放大的同时，运行能耗也较高。但是，单纯放大厂房暖通空调设计量，不利于解决因密集的工艺设备布局限制而导致的空气分层问题。

现有厂房空调设计与操作控制系统的主要技术缺陷还在于，智能化设计与控制能力不足。温湿度检测点与物料距离较远，空调系统操作响应只与整个空间平均温湿度变化有关，与工艺物料的生产动态、实际需求关联度不高，特别是周末交班状态下，经常会出现为了保证总体积不到600立方米的2－3个暂存柜物料的空气环境控制要求，而对整个区域约8000立方米以匹配设计能力10万立方米/小时的空调进行操作控制。同时，在制丝主线生产暂停状态下，与此空调系统操作的相关冷水机组、蒸汽锅炉都不能停止，造成能源的浪费。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中在制丝主线生产暂停状态下，与此空调系统操作的相关冷水机组、蒸汽锅炉都不能停止，而造成能源的浪费的缺陷，从而提供一种卷烟工厂厂房空调节能系统与控制方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种卷烟工厂厂房空调节能系统，包括：

第一空调机组，连接工厂主动力能源，适于在正常生产工艺状态下开启；

至少一个第二空调机组，与所述第一空调机组并联设置，且连接独立动力能源，适于在非正常生产工艺状态下开启；所述第一空调机组与所述第二空调机组独立交替运行；

送风系统，进风端分别与所述第一空调机组或所述第二空调机组的出风端相连接，出风端伸入至不同工房房间上方夹层并延伸至工房房间工况区域的送风口；所述送风系统适于对所述第一空调机组或所述第二空调机组进行送风调节及控制，并停止向未工作的工房房间供风；

回风系统，与不同工房房间的回风口相连接，并连接至所述第一空调机组或所述第二空调机组的进风端；所述回风系统适于将各不同工房房间内部空气回送至第一空调机组或所述第二空调机组进行循环处理。

进一步优化技术方案，所述送风系统包括：

至少两个空调机组出风管，依次与所述第一空调机组及所述第二空调机组的出风端相连通；

第一截止阀，每一所述空调机组出风管分别依次设置一第一截止阀；

送风主管，进风端与各空调机组出风管交汇处相连通；

若干送风支管，进风端分别与送风主管的出风端相连接，出风端延伸至工房房间工况区域的送风口，且设置在不同工房房间上方夹层内；

若干增压风机，位于工房房间上方夹层，每一所述送风支管上对应设置一增压风机；所述增压风机用于对送风主管输送来的空气进行加压后，通过送风支管将加压空气输送至工房房间工况区域的送风口。

进一步优化技术方案，所述送风支管上设置有适于按工况需要调节空气流量的电动调节阀。

进一步优化技术方案，所述增压风机根据工房房间各工况区域送风口的数量、结构、送风距离，设置相匹配的送风压力与送风量。

进一步优化技术方案，所述回风系统包括：

若干回风支管，分别与不同工房房间的回风口相连接；

回风主管，与各回风支管相连接；

至少两个空调机组回风管，一端与回风主管出风端相连接，另一端依次与第一空调机组及第二空调机组进风端相连接；

第二截止阀，每一所述空调机组回风管上分别设置一第二截止阀；通过控制第二截止阀将工房房间内部空气回送第一空调机组或第二空调机组进行循环处理。

进一步优化技术方案，所述回风系统还包括：

若干比例积分回风阀，分别设置在每一所述回风支管上，适于调节回风空气累积量，维持工房房间内部与外部环境的正压状态。

进一步优化技术方案，所述第一空调机组、第二空调机组、送风系统和回风系统分别与制丝中央控制系统及动力能源管理系统通信连接。

一种卷烟工厂厂房空调节能系统的控制方法，所述方法根据不同的生产工艺状态，对所述的一种卷烟工厂厂房空调节能系统进行控制，包括以下步骤：

S1.在满足正常生产工艺状态的启动条件时，启动工厂主动力能源、第一空调机组、送风系统、回风系统；

工厂主动力能源为第一空调机组进行供能，第一空调机组输出风传输至工房房间工况区域的送风口，以调节各工房房间内的温度；

各工房房间输出风通过回风系统重新回流至第一空调机组，形成循环；

S2.在满足非正常生产工艺状态的启动条件时，关停步骤S1中的工厂主动力能源、第一空调机组，启动独立动力能源、第二空调机组、送风系统、回风系统；

独立动力能源为第二空调机组进行供能，第二空调机组输出风传输至工房房间工况区域的送风口，以调节各工房房间内的温度；

各工房房间输出风通过回风系统重新回流至第二空调机组，形成循环。

进一步优化技术方案，所述第一空调机组最大设计送风量与所控制的不同工房房间总体积相关，所述第一空调机组的循环风次数小于或等于3；

所述第二空调机组最大设计送风量与所控制的不同工房房间总体积相关，所述第二空调机组的循环风次数小于或等于1。

进一步优化技术方案，所述正常生产工艺状态的启动条件包括：

接到制丝中央控制系统指令；

和/或工房房间内的工序工艺流程设备启动；

和/或工房房间内贮柜半成品进料或出料；

和/或长时间停产复工的工房房间内工况环境调控所需的生产前热机；

所述非正常生产工艺状态的启动条件包括：

在周末双休或假期交班时，工房房间内的贮柜内有半成品物料；

和/或工房房间内部分区域的周末检修、维护的环境空气质量要求。

进一步优化技术方案，步骤S1的送风控制步骤为：

第一空调机组处于启动状态，其中一个所控制的工房房间内的工序工艺流程设备出现启动状态时，与该工房房间相对应的增压风机启动；

对各电动调节阀的开度进行调整，使得第一空调机组排出的空气直接参与过程工艺控制和/或调节平衡工房房间内整体温湿度；

步骤S1的回风控制步骤为：

比例积分回风阀根据电动调节阀的总送风量，自动调节与该比例积分回风阀相对应的工房房间的总回风量。

进一步优化技术方案，步骤S2的送风控制步骤为：

第一空调机组处于停机状态，第二空调机组处于启动状态，且其中一个所控制的工房房间内的贮柜处于带料状态，与该工房房间相对应的增压风机启动；

对各电动调节阀的开度进行调整，使得第二空调机组排出的空气送至所控制的贮柜区域送风口，保障物料贮存交班所需的环境温湿度控制要求，并终止向未启动贮柜的工房房间内输送空气。

步骤S2的回风控制步骤为：

通过工艺试验和/或手动调节比例积分回风阀参数，调节工房房间和/或工房房间内工况控制区域的送风与回风压差，以适应不同工况状态的工艺控制要求。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种卷烟工厂厂房空调节能系统，针对周末交班工况，对运行供能方式进行重组，大幅降低周末工况运行能源消耗。特别是耗能总占比超过60％蒸汽锅炉，以及耗电大户、耗能总占比超过15％冷水机组，在新技术条件下实现周末停机，对卷烟厂科学节能意义重大。本发明将第一空调机组和第二空调机组并联设置，并使得第一空调机组和第二空调机组独立交替运行，进而在正常生产工艺状态下通过第一空调机组进行供风，在非正常生产工艺状态下通过第二空调机组进行供风；且在非正常生产工艺状态下能够使得耗能较大的工厂主动力能源处于暂停供能状态，通过独立于工厂主动力能源且耗能较小的独立动力能源进行供能，并且通过送风系统仅对处于工作状态的工房房间进行供风，进而大大地节省了能耗。

本发明将原来使用同一工艺参数的、单独配置空调的不同物理分区房间，在工厂层级进行设计与统筹调度，打破包括不同楼层在内的物理边界，并采用末端增压的方式，直接分配、输送至工况点，空调设计总风量大幅下降。

2.本发明提供的一种卷烟工厂厂房空调节能系统，提升行业企业的绿色工艺、智能制造水平。本发明“按工况择能”、“按工况送风”进行动态调节的技术方法，为行业企业科学节能，提升绿色工艺、智能制造水平，提供新的技术方案与实践案例。

3.本发明提供的一种卷烟工厂厂房空调节能系统，空调系统与生产工艺设备联动，精准控制工艺物料的环境温湿度，解决大空间温湿度分层问题，并实现大幅节能。

4.本发明提供的一种卷烟工厂厂房空调节能系统，采用在每一送风支管上对应设置增压风机的方式，进而通过末端增压的方式，直接将第一空调机组或第二空调机组产生的风分配、输送至工况点，使得布风速度更加迅速。

5.本发明提供的一种卷烟工厂厂房空调节能系统，送风支管上设置有电动调节阀，电动调节阀适于按工况需要调节空气流量。仅对存放物料的贮叶柜，打开电动调节阀，送风支管将空气送至所控制的贮叶柜送风。特殊工况时，对无料的贮叶柜，打开电动调节阀至开度20－30％，送风支管将空气送至所控制的无料贮叶柜送风口，调节、平衡整个贮叶房的整体温湿度以及与外界空气的焓差。全面降低结露滴水导致的黄斑，霉变等重大质量风险。

6.本发明提供的一种卷烟工厂厂房空调节能系统，采用在每一送风支管上对应设置增压风机的方式，进而通过末端增压的方式，直接将第一空调机组或第二空调机组产生的风分配、输送至工况点，使得布风速度更加迅速，空调设计总风量大幅下降。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种卷烟工厂厂房空调节能系统的流程图。

附图标记：

1、第一空调机组，2、第二空调机组，3、送风主管，4、第一截止阀，5、增压风机，6、电动调节阀，7、送风支管，8、送风口，9、回风口，10、回风支管，11、比例积分回风阀，12、回风主管，13、蒸汽锅炉，14、冷水机组，15、第二截止阀，16、空调机组出风管，17、空调机组回风管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1所示的一种卷烟工厂厂房空调节能系统的具体实施方式，包括：第一空调机组1、第二空调机组2、送风系统和回风系统。

第一空调机组1连接工厂主动力能源，适于在正常生产工艺状态下开启。

第二空调机组2至少设置有一个，与第一空调机组1并联设置，且连接独立动力能源，适于在非正常生产工艺状态下开启。第一空调机组1与第二空调机组2独立交替运行。第二空调机组采用电力加热、制冷与加湿方式，对周末部分贮柜存放物料交班的工况所需的局部环境温湿度进行控制。

送风系统的进风端分别与第一空调机组1或第二空调机组2的出风端相连接，送风系统的出风端伸入至不同工房房间上方夹层并延伸至工房房间工况区域的送风口；送风系统适于对第一空调机组1或第二空调机组2进行送风调节及控制，并停止向未工作的工房房间供风。

回风系统与不同工房房间的回风口相连接，并连接至第一空调机组1或第二空调机组2的进风端；回风系统适于将各不同工房房间内部空气回送至第一空调机组1或第二空调机组2进行循环处理。

上述一种卷烟工厂厂房空调节能系统，将第一空调机组和第二空调机组并联设置，并使得第一空调机组和第二空调机组独立交替运行，进而在正常生产工艺状态下通过第一空调机组进行供风，在非正常生产工艺状态下通过第二空调机组进行供风，且在非正常生产工艺状态下能够使得耗能较大的工厂主动力能源处于暂停供能状态，通过独立于工厂主动力能源且耗能较小的独立动力能源进行供能，并且通过送风系统仅对处于工作状态的工房房间进行供风，进而大大地节省了能耗。本实施例将原来使用同一工艺参数的、单独配置空调的不同物理分区房间，在工厂层级进行设计与统筹调度，打破包括不同楼层在内的物理边界，并采用末端增压的方式，直接分配、输送至工况点，空调设计总风量大幅下降。

更为具体地，非正常生产工艺状态包括但不限于在周末交班工况、假期工况以及其他主生产工艺停止状态。

工厂主动力能源是通过冷水机组14、蒸汽锅炉13进行供能的，对常态工况环境温湿度进行控制；独立动力能源不连接工厂主动力能源的冷水机组、蒸汽锅炉，是以电力加热、制冷与加湿的。

送风系统包括：空调机组出风管16、第一截止阀4、送风主管3、送风支管7和增压风机5。空调机组出风管16设置有至少两个，依次与第一空调机组1及第二空调机组2的出风端相连通。每一空调机组出风管16分别依次设置一第一截止阀4，通过第一截止阀4来控制空调机组出风管16的通断。送风主管3的进风端与各空调机组出风管16交汇处相连通。送风支管7设置有若干个，送风支管7的进风端分别与送风主管的出风端相连接，送风支管7的出风端延伸至工房房间工况区域的送风口，且设置在不同工房房间上方夹层内。增压风机5设置有若干个，分别位于工房房间上方夹层，每一送风支管7上对应设置一增压风机5。增压风机5用于对送风主管输送来的空气进行加压后，通过送风支管7将加压空气输送至工房房间工况区域的送风口。

本实施例采用在每一送风支管7上对应设置增压风机5的方式，进而通过末端增压的方式，直接将第一空调机组1或第二空调机组2产生的风分配、输送至工况点，使得布风速度更加迅速。第一空调机组或第二空调机组以及相应送风管路，均可跨越工房房间隔离包括楼层隔离对多个不同工房供风，通过加压风机加压后，沿着送风管路直接送达工况点。

作为一种进一步改进的实施方式，送风支管7上设置有电动调节阀6，电动调节阀6适于按工况需要调节空气流量。

仅对存放物料的贮叶柜，打开电动调节阀6，送风支管7将空气送至所控制的贮叶柜送风。

特殊工况时，对无料的贮叶柜，打开电动调节阀6至开度20－30％，送风支管7将空气送至所控制的无料贮叶柜送风口，调节、平衡整个贮叶房的整体温湿度以及与外界空气的焓差。全面降低结露滴水导致的黄斑，霉变等重大质量风险。

作为一种进一步改进的实施方式，增压风机5根据工房房间各工况区域送风口的数量、结构、送风距离，设置相匹配的送风压力与送风量。

增压风机的送风压力与送风量参数，包括但不限于：

针对贮柜类的单管30米的纤维布风管不同孔径出风速度2.8米/秒，送风距离1.75米，增压风机压力500Pa，送风量为1000立方米/小时；

针对输送皮带的多个单管15米串联的纤维布风管不同孔径出风速度1.8米/秒，送风距离1.0米，增压风机压力400Pa，送风量为5000立方米/小时/100米工艺线路；

针对工房内部区域控制，如对喂料掺配区控制所需的，多个单管串联成口型的纤维布风管，不同孔径出风速度4.8米/秒，垂直向下送风距离6.0米，增压风机压力1200Pa，送风量为11000立方米/小时/100米的口型工艺线路。

作为一种具体的实施方式，回风系统包括：回风支管10、回风主管12、空调机组回风管17、第二截止阀15。回风支管10设置有若干个，分别与不同工房房间的回风口相连接。回风主管12与各回风支管10相连接。空调机组回风管17设置有至少两个，一端与回风主管12出风端相连接，另一端依次与第一空调机组1及第二空调机组2进风端相连接。每一空调机组回风管17上分别设置一第二截止阀15。通过控制第二截止阀15将工房房间内部空气回送第一空调机组1或第二空调机组2进行循环处理。本实施例中的回风系统能够将各不同工房房间的回风口处的风循环回收至第一空调机组1或第二空调机组2，进而再通过第一空调机组1或第二空调机组2对回收的风再次进行加热或制冷。

作为一种进一步改进的实施方式，回风系统还包括若干比例积分回风阀11，分别设置在每一回风支管10上，适于调节回风空气累积量，维持工房房间内部与外部环境的正压状态。本实施例中的比例积分回风阀11可根据关联的电动调节阀6的进风空气累积量，能够调节每个工房房间内的回风量，通过对回风量的控制来实现对工房房间内温度的控制，控制不同工房房间内部压力平衡。

作为一种进一步改进的实施方式，第一空调机组1、第二空调机组2、送风系统和回风系统分别与制丝中央控制系统及动力能源管理系统通信连接。空调操作与制丝工艺生产过程建立电控联接，直接参与过程工艺控制。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例提供一种卷烟工厂厂房空调节能系统，以A卷烟厂制丝线贮叶工序段的初代科研开发过程为实施案例。

A卷烟厂现有厂房主体采用轻钢结构，制丝线贮叶工序的贮叶房，单层结构，北面墙体与外界连通，配置5组双层柜；空调机组集中位于远离贮叶房的二楼其他区域；匹配独立的空调机组设计总送风量5万立方米/小时；采用行业卷烟厂普遍采用的“侧下方环形送风，顶部回风”的回送风回风方式；投入工况应用十多年以来，遇到大量技术瓶颈问题。综述如下：

空调送风方面，由于送风管路过长，并经过多次直角转弯，设计风量5万立方米/小时，最终到达贮叶房的总出风量不到25000立方米/小时；设立在四面墙体送风支管的出风口，风速、风量很不均匀，处于同一面墙的送风支管出风口，全部出现风量风速递减现象。曾针对送风支管采用阻流挡板分配气流的改进措施，但收效甚微。

因为严重受限于送风回风管路等各种硬件条件制约，原有空调系统在工况温湿度调控时，必须进一步加大送风温差、湿差以提升温湿度调控效率。但是结果很不理想，特别是冬季工况时，单层楼面并接触外界的轻钢结构的天花板，结露滴水锈迹斑斑；北面墙体的双层玻璃内墙面，露水滴落地面形成大片水渍；其他墙面脱块，出现大量的霉点；在工艺标准执行方面，工艺标准68±5％，30±2℃的温湿度指标要求，在冬季工况下，只能执行62±5％，26±2℃，尽量的降低空调送风焓值，以防范结露滴水导致的黄斑，霉变等重大质量风险。

针对以上问题，本发明对送风系统进行了改进，采用本发明所述的技术方案，实施如下：

本实施例利用原有的送风主管，连接原有的空调机组，将空调机组处理后的空气，输送至贮叶房间上方夹层。

新增增压风机，位于贮叶房上方夹层，对送风主管输送来的空气进行加压后，进入送风支管。

屏蔽原有的送风支管与出风口管路，新增本发明所述的送风支管，将空调空气直接输送至贮叶房内各贮叶柜。

作为一种进一步改进的实施方式，针对贮叶柜的结构特点，设置一种沿贮叶柜外侧，纵向30米长度方向布置的末端出风管，末端出风管与送风支管7相连通，设置朝向柜内的送风口出风，形成空气幕层。

单管30米的纤维布风管不同孔径出风速度2.8米/秒，送风距离1.75米，增压风机压力500Pa，双管送风量为2000立方米/小时。

作为一种进一步改进的实施方式，针对特殊工况，特别是冬季工况与回南天工况，实施大量的工艺试验进行优化：

空调操作与制丝工艺生产过程建立电控联接，直接参与过程工艺控制；仅对存放物料的贮叶柜，打开电动调节阀，送风支管将空气送至所控制的贮叶柜送风。

特殊工况时，对无料的贮叶柜，打开电动调节阀至开度20－30％，送风支管将空气送至所控制的无料贮叶柜送风口，调节、平衡整个贮叶房的整体温湿度以及与外界空气的焓差。全面降低结露滴水导致的黄斑，霉变等重大质量风险。

经过以上部分实施的步骤，与原有技术相比，本发明技术进步特征明显：

1.原有空调机组的送风量与送风效率，从空调端5万立方米/小时，出风末端25000立方米/小时的供风严重不足，改进为空调端以最低安全运行阈值的3.5万立方米/小时运行送风，但出风末端仅需要使用1.5－2万立方米/小时，形成大量能源富余、耗废。

2.内外焓差结露现象明显改善，特殊工况的工艺保障能力明显提升。

3.行业性的，在设备密集的大空间出现空气温湿度分层，严重影响工艺物料温度水分的工艺难题，得到新的技术解决方案与实践案例。

实施例3

在实施例1的基础上，本实施例提供一种卷烟工厂厂房空调节能系统，以B卷烟厂膨胀烟丝生产线的针对离散工序点为实施案例。

B卷烟厂膨胀烟丝生产线的厂房主体为多层框架砖混结构。根据生产线的工艺流程设置，贮叶房在三楼，同楼层配置一台四万立方米/小时的空调机组；切叶丝后的贮存高水分叶丝的两组贮柜，布置在二楼，平面占地面积约15％，与其他占地85％的工艺设备在同一个工房内，并采用岗位送风空调。

这两组占地面积小处于离散状态的贮存高水分叶丝的贮柜，对后续成品水分影响较大，而对动力空调系统保障来说是个难题。二楼岗位送风空调对高湿物料贮存工艺要求来说，明显是相反的控制方向；将二楼送风空调改成高温高湿的状态，明显是因小失大，且不具备可操作性；如采用三楼的四万立方米/小时的空调机组供风，在三楼的工艺前端生产停机时，空调如何保障。

采用本发明所述的技术方案，改进实施如下：

利用三楼原有的第一空调机组1，新增一路送风主管3，将空调风输送到二楼工序点的垂直上方，连接新增的增压风机5，送风支管7将空调风输送到工序点附近。

三楼空调机房适当位置，新增一台5000立方米/小时的小型第二空调机组2，以与原有第一空调机组1并联方式，设置电动调节阀，连接新增的送风主管，对二楼离散工序点送风。

针对离散工序点贮叶丝柜，采用与实施例2相似的末端出风结构；

针对输送皮带，采用多个单管15米串联的纤维布风管，不同孔径出风速度1.8米/秒，送风距离1.0米，增压风机压力400Pa，送风量为5000立方米/小时/100米的工艺线路。

作为一种进一步改进的实施方式，对离散工序点，放弃回风管路设计与操作控制。

作为一种进一步改进的实施方式，在离散工序点的前工序生产停止，但离散工序点存在工艺物料时，切换至第二空调机组2送风，并以远程视频监控操作执行。

作为一种进一步改进的实施方式，采用实施例2相似的技术方案，改进三楼贮叶房整个空调送风回风管路。

经过以上部分实施的步骤，与原有技术相比，除获得与实施例2相同的节能效果外，本发明新的技术进步为：

1.针对原有技术无能为力或存在技术选择困难的离散工艺控制点的温湿度控制难题，提供了一种新的技术解决方案与实践案例；

2.双空调/多空调跨区域/楼层调配以及其组合运用，针对工况要求重组空调系统的前端能源组织形式，送风回风组织方式，末端用风的组织方式等，形成新的技术组合认知，实现科学用能，科学节能，精准控制效果。

实施例4

在结合实施例2－3的基础上，本实施例提供一种卷烟工厂厂房空调节能系统，在B卷烟厂制丝车间混丝掺配工序段，针对35000立方米以上的大空间，实施大规模技术改进与应用的案例。

原有技术条件下，B卷烟厂贮梗丝房、贮叶丝房、混丝掺配间实体墙隔离，并分别设置了独立空调系统，设计送风量分别为5万立方米/小时，5万立方米/小时，10万立方米/小时；多组贮膨胀烟丝柜以及大量的工艺设备处于混丝掺配间；以上区域受工艺设备高度制约，层高约8.8米，总占地面积4000平米以上，设计总送风量合计20万立方米/小时，设计循环风次数5.8；各独立空调系统分别连接工厂的蒸汽锅炉和冷水机组，进行空气循环处理后实现区域温湿度控制。

单个贮柜的长度都在30米以上，加上安全通道设计要求，每个工房的最小长度都在40米以上；因此，原有技术条件下，各工房房间从四面墙向中间“高风量低风速”送风，回风设置在天花板的“侧送上回”几乎没有效果，进一步的满负荷加大循环风次数，加大送风温差湿差，以及将风管伸到柜底增加送风均匀性，都是高能低效。

以上所述区域，在包括周末交班在内的所有工况下，空调系统都是全部开启；即使在最低安全阈值状态下运行，最低送风量为14万立方米/小时。

采用本发明所述的技术方案，改进实施如下：

结合实施例2－3的技术方法，将以上区域空调系统及控制区域，按“点面结合送风”的方式进行重新布局与管道重组，

并联设置第一空调机组1和第二空调机组2，分别通过第一截止阀连接送风主管3，将处理后的空气送达各独立的工房上方夹层；

第一空调机组1连接蒸汽锅炉13、冷水机组14，利旧回用设计风量10万立方米/小时，设计循环风次数小于或等于3。

第二空调机组2采用电加热、制冷与电加湿方式，设计风量3万立方米/小时，循环风次数小于或等于1，仅用于交班工况。

增压风机5设置多组，分别位于所述不同工房上方夹层，连接送风主管3，对输送来的空气进行加压后，进入送风支管7，再输送至工房房间各工况区域的送风口8出风；

增压风机的送风压力与送风量参数，包括：

针对贮柜类的单管30米的纤维布风管不同孔径出风速度2.8米/秒，送风距离1.75米，增压风机压力500Pa，送风量为1000立方米/小时。

针对输送皮带的多个单管15米串联的纤维布风管不同孔径出风速度1.8米/秒，送风距离1.0米，增压风机压力400Pa，送风量为5000立方米/小时/100米工艺线路。

针对工房内部区域控制，如对喂料掺配区控制所需的，多个单管串联成口型的纤维布风管，不同孔径出风速度4.8米/秒，垂直向下送风距离6.0米，增压风机压力1200Pa，送风量为11000立方米/小时/100米的口型工艺线路。

回风口9可设置于工房房间内部的任意适当位置，本实施例为利旧回用原有回风管路；回风口9连接回风支管10、比例积分回风阀11、回风主管12。

比例积分回风阀11、回风主管12位于工房房间上方夹层，将工房房间内部空气回送第一空调机组1和/或第二空调机组2循环处理。

作为一种可选的实施方式，第一空调机组1和/或第二空调机组2，与送风主管3、回风主管12之间均设有电动截止阀，可根据所控制的工房房间的不同工况需求，提供不同送风量与回风量。

作为一种可选的实施方式，增压风机5与送风支管7之间设有电动调节阀6，按工况需要调节空气流量。

作为一种可选的实施方式，回风支管10与回风主管12之间，设有比例积分回风阀11，可根据关联的电动调节阀6的进风空气累积量，调节回风空气累积量，维持工房房间内部与外部环境的正压状态。

作为一种可选的实施方式，第一空调机组1、第二空调机组2、第一截止阀4、增压风机5、电动调节阀6、比例积分回风阀11，分别与制丝中央控制系统、动力能源管理系统通信连接。

作为一种进一步改进的实施方式，开发并完善相应的软件控制系统，并与生产工艺流程设备建立连接与联动控制关系，实现自动化操作。

经过以上部分实施的步骤，并经过三个月以上的科研与工况运行检验，与原有技术相比，本发明技术效果进一步彰显：

与原有技术相比，星期一到星期五的正常工况，本工序段的空调节能45％以上；周末交班工况，空调节能80％以上；同时因停止蒸汽与冷冻水需求，每年约节省90个本工序段空调机组涉及的蒸汽与冷水供能的动力班次。

无温差湿差的通过增压送风直达工况点的技术架构，解决行业性的大空间空气温湿度分层技术难题。

由于总送风量与循环风次数大幅下降，区域粉尘浓度降低30％以上。

实施例5

本实施例公开了一种基于实施例1－4的卷烟工厂厂房空调节能控制方法，该方法根据不同的生产工艺状态，对一种卷烟工厂厂房空调节能系统进行控制，包括以下步骤：

S1.在满足正常生产工艺状态的启动条件时，启动工厂主动力能源、第一空调机组1、送风系统、回风系统，启动除第二空调机组2外的其他系统组件。

工厂主动力能源为第一空调机组1进行供能，第一空调机组1输出风传输至工房房间工况区域的送风口，以调节各工房房间内的温度；

各工房房间输出风通过回风系统重新回流至第一空调机组1，形成循环；

S2.在满足非正常生产工艺状态的启动条件或关停条件时，关停步骤S1中的工厂主动力能源、第一空调机组1，启动独立动力能源、第二空调机组2、送风系统、回风系统。

独立动力能源为第二空调机组2进行供能，第二空调机组2输出风传输至工房房间工况区域的送风口，以调节各工房房间内的温度；

各工房房间输出风通过回风系统重新回流至第二空调机组2，形成循环。

其中，正常生产工艺状态的启动条件包括：

接到制丝中央控制系统指令；

和/或工房房间内的工序工艺流程设备启动；

和/或工房房间内贮柜半成品进料或出料；

和/或长时间停产复工的工房房间内工况环境调控所需的生产前热机。

非正常生产工艺状态的启动条件包括：

在周末双休或假期交班时，工房房间内的贮柜内有半成品物料；

和/或工房房间内部分区域的周末检修、维护的环境空气质量要求。

第一空调机组1最大设计送风量与所控制的不同工房房间总体积相关，第一空调机组1的循环风次数小于或等于3。

第二空调机组最大设计送风量与所控制的不同工房房间总体积相关，第二空调机组的循环风次数小于或等于1。

步骤S1的送风控制步骤为：

第一空调机组1处于启动状态，其中一个所控制的工房房间内的工序工艺流程设备出现启动状态时，与该工房房间相对应的增压风机5启动。

对各电动调节阀6的开度进行调整，使得第一空调机组1排出的空气直接参与过程工艺控制和/或调节平衡工房房间内整体温湿度。具体过程为：将电动调节阀6开度调整至100％，送风支管7将空气送至所控制的工艺流程设备启动区域送风口8，直接参与过程工艺控制。和/或调整电动调节阀开度，送风支管7将空气送至其他工艺流程设备未启动区域的送风口8，调节、平衡本工房房间的整体温湿度。

步骤S1的回风控制步骤为：

比例积分回风阀11根据电动调节阀6的总送风量，自动调节与该比例积分回风阀11相对应的工房房间的总回风量。

步骤S2的送风控制步骤为：

第一空调机组1处于停机状态，第二空调机组2处于启动状态，且其中一个所控制的工房房间内的贮柜处于带料状态，与该工房房间相对应的增压风机5启动。

对各电动调节阀6的开度进行调整，使得第二空调机组2排出的空气送至所控制的贮柜区域送风口，保障物料贮存交班所需的环境温湿度控制要求，并终止向未启动贮柜的工房房间内输送空气。具体地，电动调节阀开度100％，送风支管将空气送至所控制的贮柜区域送风口，保障物料贮存交班所需的环境温湿度控制要求。和/或电动调节阀关闭，终止向其他工艺流程设备未启动的区域送风。

步骤S2的回风控制步骤为：

通过工艺试验和/或手动调节比例积分回风阀参数，调节工房房间和/或工房房间内工况控制区域的送风与回风压差，以适应不同工况状态的工艺控制要求。

工房房间内外环境温差和/或湿差较大的天气状态，包括但不限于季节变换，以及极端高温或低温、梅雨季节、回南天气等；工房房间内的一面或多面墙体与外界接触的工艺控制区域。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种卷烟工厂厂房空调节能系统，其特征在于，包括：

第一空调机组(1)，连接工厂主动力能源，适于在正常生产工艺状态下开启；

至少一个第二空调机组(2)，与所述第一空调机组(1)并联设置，且连接独立动力能源，适于在非正常生产工艺状态下开启；所述第一空调机组(1)与所述第二空调机组(2)独立交替运行；

送风系统，进风端分别与所述第一空调机组(1)或所述第二空调机组(2)的出风端相连接，出风端伸入至不同工房房间上方夹层并延伸至工房房间工况区域的送风口；所述送风系统适于对所述第一空调机组(1)或所述第二空调机组(2)进行送风调节及控制，并停止向未工作的工房房间供风；

回风系统，与不同工房房间的回风口相连接，并连接至所述第一空调机组(1)或所述第二空调机组(2)的进风端；所述回风系统适于将各不同工房房间内部空气回送至第一空调机组(1)或所述第二空调机组(2)进行循环处理。

2.根据权利要求1所述的一种卷烟工厂厂房空调节能系统，其特征在于，所述送风系统包括：

至少两个空调机组出风管(16)，依次与所述第一空调机组(1)及所述第二空调机组(2)的出风端相连通；

第一截止阀(4)，每一所述空调机组出风管(16)分别依次设置一第一截止阀(4)；

送风主管(3)，进风端与各空调机组出风管(16)交汇处相连通；

若干送风支管(7)，进风端分别与送风主管的出风端相连接，出风端延伸至工房房间工况区域的送风口，且设置在不同工房房间上方夹层内；

若干增压风机(5)，位于工房房间上方夹层，每一所述送风支管(7)上对应设置一增压风机(5)；所述增压风机(5)用于对送风主管输送来的空气进行加压后，通过送风支管(7)将加压空气输送至工房房间工况区域的送风口。

3.根据权利要求2所述的一种卷烟工厂厂房空调节能系统，其特征在于，所述送风支管(7)上设置有适于按工况需要调节空气流量的电动调节阀(6)。

4.根据权利要求2所述的一种卷烟工厂厂房空调节能系统，其特征在于，所述增压风机(5)根据工房房间各工况区域送风口的数量、结构、送风距离，设置相匹配的送风压力与送风量。

5.根据权利要求1所述的一种卷烟工厂厂房空调节能系统，其特征在于，所述回风系统包括：

若干回风支管(10)，分别与不同工房房间的回风口相连接；

回风主管(12)，与各回风支管(10)相连接；

至少两个空调机组回风管(17)，一端与回风主管(12)出风端相连接，另一端依次与第一空调机组(1)及第二空调机组(2)进风端相连接；

第二截止阀(15)，每一所述空调机组回风管(17)上分别设置一第二截止阀(15)；通过控制第二截止阀(15)将工房房间内部空气回送第一空调机组(1)或第二空调机组(2)进行循环处理。

6.根据权利要求5所述的一种卷烟工厂厂房空调节能系统，其特征在于，所述回风系统还包括：

若干比例积分回风阀(11)，分别设置在每一所述回风支管(10)上，适于调节回风空气累积量，维持工房房间内部与外部环境的正压状态。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种卷烟工厂厂房空调节能系统，其特征在于，所述第一空调机组(1)、第二空调机组(2)、送风系统和回风系统分别与制丝中央控制系统及动力能源管理系统通信连接。

8.一种卷烟工厂厂房空调节能系统的控制方法，其特征在于，所述方法根据不同的生产工艺状态，对权利要求1至7任意一项所述的一种卷烟工厂厂房空调节能系统进行控制，包括以下步骤：

S1.在满足正常生产工艺状态的启动条件时，启动工厂主动力能源、第一空调机组(1)、送风系统、回风系统；

工厂主动力能源为第一空调机组(1)进行供能，第一空调机组(1)输出风传输至工房房间工况区域的送风口，以调节各工房房间内的温度；

各工房房间输出风通过回风系统重新回流至第一空调机组(1)，形成循环；

S2.在满足非正常生产工艺状态的启动条件时，关停步骤S1中的工厂主动力能源、第一空调机组(1)，启动独立动力能源、第二空调机组(2)、送风系统、回风系统；

独立动力能源为第二空调机组(2)进行供能，第二空调机组(2)输出风传输至工房房间工况区域的送风口，以调节各工房房间内的温度；

各工房房间输出风通过回风系统重新回流至第二空调机组(2)，形成循环。

9.根据权利要求8所述的一种卷烟工厂厂房空调节能系统的控制方法，其特征在于，所述第一空调机组(1)最大设计送风量与所控制的不同工房房间总体积相关，所述第一空调机组(1)的循环风次数小于或等于3；

所述第二空调机组最大设计送风量与所控制的不同工房房间总体积相关，所述第二空调机组的循环风次数小于或等于1。

10.根据权利要求8所述的一种卷烟工厂厂房空调节能系统的控制方法，其特征在于，所述正常生产工艺状态的启动条件包括：

接到制丝中央控制系统指令；

和/或工房房间内的工序工艺流程设备启动；

和/或工房房间内贮柜半成品进料或出料；

和/或长时间停产复工的工房房间内工况环境调控所需的生产前热机；

所述非正常生产工艺状态的启动条件包括：

在周末双休或假期交班时，工房房间内的贮柜内有半成品物料；

和/或工房房间内部分区域的周末检修、维护的环境空气质量要求。

11.根据权利要求8所述的一种卷烟工厂厂房空调节能系统的控制方法，其特征在于，步骤S1的送风控制步骤为：

第一空调机组(1)处于启动状态，其中一个所控制的工房房间内的工序工艺流程设备出现启动状态时，与该工房房间相对应的增压风机(5)启动；

对各电动调节阀(6)的开度进行调整，使得第一空调机组(1)排出的空气直接参与过程工艺控制和/或调节平衡工房房间内整体温湿度；

步骤S1的回风控制步骤为：

比例积分回风阀(11)根据电动调节阀(6)的总送风量，自动调节与该比例积分回风阀(11)相对应的工房房间的总回风量。

12.根据权利要求8所述的一种卷烟工厂厂房空调节能系统的控制方法，其特征在于，步骤S2的送风控制步骤为：

第一空调机组(1)处于停机状态，第二空调机组(2)处于启动状态，且其中一个所控制的工房房间内的贮柜处于带料状态，与该工房房间相对应的增压风机(5)启动；

对各电动调节阀(6)的开度进行调整，使得第二空调机组(2)排出的空气送至所控制的贮柜区域送风口，保障物料贮存交班所需的环境温湿度控制要求，并终止向未启动贮柜的工房房间内输送空气；

步骤S2的回风控制步骤为：

通过工艺试验和/或手动调节比例积分回风阀参数，调节工房房间和/或工房房间内工况控制区域的送风与回风压差，以适应不同工况状态的工艺控制要求。

Images