冬季变风量系统的空调过程

空调设备是按夏季需要设计配备的，且一年四季同用一套空调室。冬季空调的特点是：室外气温较低，车间向外传热，空调因热平衡所需要的空调风量比夏季减少，喷水室风速减小；在不影响工人身体健康的前提下，大量采用回风以节省热能，最大回风量可用到总风量的90％；冬季空调的主要任务为加湿，因此喷水室内一般用喷循环水的方法处理空气，采用一级喷水室，机器露点相对湿度取90％；由于喷循环水水气比小，风速又小，故挡水板过水较少，可不予考虑。

图3－36为冬季利用一次回风的空调过程。已知H、B点，车间无散湿，由B点向下引一等含湿量线与φk=90％线相交得机器露点K；用一次回风，连H、B点，混合后的C点要用循环水处理至K点，现已知K点，故过K点作等焓线与HB连线之交点即C点；C点把HB连线分成了HC与BC两段，HC/BC即表示回风量与新风量的比例。

图3－35　例3－2空调过程示意图

图3－36　冬季利用一次回风的空调过程

HC/BC比例已确定，即新风的使用量确定，但能否满足卫生要求，还需要做验算。

如果BC/BH≥10％，则新风比满足卫生要求，空调过程见图3－36。如果新风比小于10％时，必须采取以下措施提高新风比来满足卫生要求。

1.在喷水室前使用预热器即在喷水室前使用加热器，因加热器的使用方法不同，有两种空调过程。

（1）对新风加热：先加热新风，然后与一次回风混合，空调过程确定的方法是以B点为起点，在HB连线上取M点，使BM=10BC，过M点作等焓线与过H点所作等含湿量线交于N点，N点即为室外空气经加热器加热后的状态点，再连接NB，并延长KC与NB交于C1点，C1点即为经加热的室外空气与车间回风的混合点，再将C1状态的空气用循环水处理到K点后送入车间。空调过程为：

其相应的空调系统示意图和空调过程如图3－37所示。

因为△BCC1△BMN，故有：

所以新鲜空气量已占总通风量的10％，满足了卫生要求。

加热新风需要的预热量Q1为：

图3－37　利用预热器时的空调系统和空调过程示意图

式中：m——通风量，kg/s。

（2）对混合风加热：先按新风比10％的要求，使室外空气与回风混合至C2点，即混合比为BC2/BH=1/10，再经加热器沿等d线加热至C1点，C1点状态的空气用循环水处理到K点，空调过程如图3－37（b）所示，可表示为：(www.xing528.com)

采用这种空调方案，加热器表面会积尘和烧焦短纤维，对回风过滤要求较高，因此在预热量不很大的情况下，可用以下方法处理。

2.在喷水室中直接喷射热水使室内外空气按卫生要求的比例混合到C2点，如图3－37（b）所示，用热水在喷水室中将C2状态的空气直接处理到K点，这在使用和管理上是比较方便的。空调过程为：

例3－3　某地冬季空调室外设计温度为－4℃，相对湿度73％，车间空气有余热330kW，要求保证车间干球温度24℃，相对湿度55％。车间有34台细纱机，该机的断头吸棉排风量为1200m3/（h·台），车肚排风量为2000m3/（h·台）。求车间通风量，并确定空调过程。

解：在i—d图上确定室内外空气状态点B、H，并查得其相应的参数分别为iH=1.1kJ/kg干，dH=2.1g/kg干；iB=50.2kJ/kg干，dB=10.28g/kg干。

由B点引等d线同φK=90％线相交得机器露点K，并查得iK=42.1kJ/kg干。

用循环水处理空气，故iC=iK。则新风为：

新风比满足要求，故不需求预热量，即Q1=0。

空调风量mK为：

工艺排风量LP=34×（1300+2000）=112200（m3/h）

因LP＜LK，则车间已可保证正压。

空调过程可确定为：

该过程表示在i—d图上如图3－38所示。

图3－38　例3－3空调过程示意图