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本文作者：張兢作者單位：陜西中煙工業有限責任公司延安卷煙廠

為了滿足卷煙生產的要求，卷煙廠設有空調系統。有關空調系統的設計安裝工作，除了要滿足相關的技術標準和技術規范要求之外，還要考慮到卷煙生產的工藝的特殊需求，如對溫度、濕度的要求等等。當前，卷煙廠的空調系統的運行技術良莠不齊，因此，做好節能減排工作，有效降低卷煙廠能耗指標，是當前要解決的重要課題。

一、卷煙廠空調系統的運行特點分析

在卷煙生產過程中，會產生大量的熱量、粉塵，溫度通常較高，整個車間的空間相對較大，并且都是24小時不間斷的生產，因此，空調系統的工藝相對復雜，并且對空調系統的要求也較高，由此產生的能耗也相應的較大。

1．卷煙廠的生產車間是空調系統的主要運行區域，正常情況下，產生的熱量較大，但是濕量卻相對很低，熱量和濕量的比例接近于正無窮。

2．對于車間的溫度和濕度都有著嚴格的要求，由于在生產過程中，設備也會產生大量的熱，因此在冬季也需要對車間進行精確的溫度和濕度的控制。

3．卷煙廠的設備都是全年24小時不間斷運行的，能耗巨大。

二、卷煙廠的工藝流程分析以及空調系統的發展歷史

1．卷煙廠的工藝流程。卷煙生產的主要流程包括片煙的處理、葉絲的加工、梗絲的加工、加香處理、煙絲膨脹、濾棒成型以及卷接包等，其中每個階段都有特定的溫度要求以及濕度控制要求，空調系統的主要控制參數就是相對濕度要求，對產品的質量、能耗有著直接的影響。

2．卷煙廠空調運行系統的負荷分析。卷煙廠的負荷主要是由設備、人員、物資原料等產生。車間的工藝程序不同，產生的負荷也就相應的有所區別。有的車間的負荷來源于設備，溫度較高，需要全年不間斷的供冷；有的車間需要較高的溫度來儲藏原材料，因此負荷主要就是供熱產生；還有的車間是冷、熱共存的現象。

3．卷煙廠空調系統的發展歷程分析。初期，采用噴淋式的運行方式，在夏季溫度較高時，用冷水噴淋，對空氣進行冷卻，冬天溫度降低時，為保證供熱和濕度的要求，經過加濕降溫處理過的空氣，送入車間。采用此種方法，優點是有利于空氣的處理凈化工作，但是，也存在一定的缺陷，冷水經過循環使用，水質變差，嚴重影響設備效率。在此問題上，提出改進措施，利用循環水進行噴淋，在一定程度上提高了水的質量，但是增加了能耗，使負荷增加。目前我國卷煙廠普遍采用的方式是表冷器用干蒸汽做加濕處理，既保證了水質的要求，同時在能耗上也有了進步。

三、卷煙廠空調運行系統存在的問題分析

1．制冷時間過長，系統效率降低。部分車間由于溫度的要求，需要常年24小時不間斷的供冷，制冷機運行工作的時間過長，在外界溫度相對較低時，制冷機仍需運轉工作，導致設備效率下降，制冷量減少。制冷機的冷源就是冷水，末端的最低水溫對冷水的出水溫度有嚴格的規定，因此，出水溫度與外界溫度有較大的差距，大量的冷量損失，系統效率嚴重降低。

2．冷量熱量同時作用，相互抵消。通常情況下，生產車間面積較大，往往一個車間就需要多個空調箱同時工作，不可避免的會出現有的空調箱制冷運行，有的空調箱制熱運行，同時產生冷量和熱量，作用相互抵消。

3．忽略自然冷源。外界溫度較低時，空調的制冷設備仍處于運行狀態，沒有重視自然冷源的有效利用。

4．蒸汽二次加熱處理。卷煙生產所需的蒸汽溫度通常是200℃左右，經過二次加熱后，很容易得不到有效利用，同時，因為閥門控制問題，出現熱量散失現象，車間內溫度濕度不穩定，增加空調設備運行的負荷。

5．空調運行系統能耗較高，系統缺乏整體調節能力。為滿足不同的氣候條件，在進行風機設計時，通常會比理論的設計要求高，但是實際的運行效率卻較低，在最大負荷下運行的時間和全部運行時間相比較少，導致風機的能耗增加。制冷機不能完全適應末端溫度的變化，并且生產車間和制冷站之間距離較遠，在冷水的輸送過程中，造成流量很大，但是溫差很低的現象，系統整體的調節能力較差，增加了能耗。

四、卷煙廠空調系統的節能分析研究

做好卷煙廠空調系統的節能減排研究，主要工作集中在水系統和風系統兩個方面。

1．水系統的節能分析。

1．1空調系統的大部分能耗都是由于制冷產生的，因此，提高空調系統的效率，降低能耗，一個有效途徑就是提高制冷機的性能系數，也即COP值。具體的方法包括：（1）調整設備的運行負荷；（2）降低水的冷凝溫度；（3）利用變頻技術，調節壓縮機的轉速；（4）做好制冷機的清潔工作。

1．2合理利用自然冷源。由于卷煙廠的部分車間需要常年供冷，制冷機的運行負荷過大，因此，在外界溫度較低時，可以利用自然冷源，降低車間溫度，減小制冷機的運行負荷。目前的普遍做法就是利用冷卻塔。在外界溫度較低時，將循環冷卻水在其中噴淋，使之與空氣直接接觸，通過蒸發和對流把攜帶的熱量散發到大氣中去，降低制冷機的能耗，提高運行效率。

2．風系統的節能分析。

2．1改進蒸汽加濕方法。在一些氣候干燥的區域和季節里，需要更大的加濕量。為達到對濕量的要求，可以提高冷水的溫度，在溫度降低的同時保持了濕量，降低了加濕器的運轉負荷，另外，通過降低需要加濕的設備的能耗，保證濕量。

2．2做好工況控制工作。在空調系統運行過程中，選擇合理、有效節能的工藝流程及技術手段，是保證空調系統節能工作是否有效的前提條件。因此，將全年進行工況劃分，在每個工況內選擇科學合理的溫度濕度控制模型，研究分析空調系統的最佳節能減排方案。

3．空調系統節能減排研究的相關建議。結合前述的卷煙廠空調系統存在的問題，在節能工作上雖然已取得一些成效，但是仍存在不盡人意的地方：（1）沒有深入的了解卷煙廠的需求，在進行設計時缺乏有力的指導；（2）對于提高制冷機性能系數的措施，末端溫度無法靈活調節的問題沒有得到解決；（3）利用自然冷源的辦法雖然可行，但是沒有充分考慮到如果供冷量不足，仍需開啟制冷機，同樣會增加能耗。

因此，要改善卷煙廠空調系統能耗大的問題，最根本的途徑不僅僅要深刻了解卷煙廠的需求，為設計方案提供充分的理論支持，還要進一步完善空調系統的形式，首先根據每個車間的不同需求靈活進行配置，避免資源的浪費以及高載荷低效率的運行情況，其次要避免冷量和熱量的相互抵消作用，多余的熱量進行二次加熱處理，充分利用自然冷源，第三就是強化空調系統的運行管理工作，對空調系統進行定期檢查，發現問題及時處理，真正做到節能減排。

五、結語

根據卷煙廠的生產工藝和生產負荷的特殊要求，每個車間對溫度和濕度的要求也不盡相同。當前的空調運行系統缺乏整體的調節能力，長時間的制冷運行，導致設備的效率急劇降低，同時對自然冷源沒有起到應用的重視。因此，對于卷煙廠的節能減排研究主要集中在供冷方面，通過深入研究卷煙廠的需求和自身特點，有效降低空調系統的能耗，使卷煙廠達到一個優異的能耗指標。