建环专业纺织厂细纱车间毕业设计说明书.docx

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建环专业纺织厂细纱车间毕业设计说明书

毕业设计（论文）

题目名称：

XXXXXXXX公司细纱车间空调系统设计

学院名称：

能源与环境学院

班级：

建筑环境与设备工程0班

学号：

200XXXXXXX

学生姓名：

XXX

指导教师：

XXXX

20年月

摘要本次课题是完成XXXXXXX纺织公司细纱车间上送风系统设计，设计的主要任务，就是将车间内的空气保持一定的温湿度、流度和清洁度，使其不受室内外各种因素变化的影响，以满足职工身体健康和纺织厂生产工艺的需要，保证产品的质量和提高生产效率。

按要求本设计采用上送风空调系统形式，通过计算该车间的负荷和风量，根据该车间冬夏季的温湿度特点选择一次回风空调系统，并采用双级喷淋室处理空气进行热湿处理，并通过分析比较选择经济合理的空调设备和冷源，最后进行车间的运行调节。

关键词:

细纱车间、上送风、多风机系统、间接蒸发、喷淋室

Abstract

TheissuethistimeisthecompletionofwindingZhengZhoucottongroupAir

conditioningsystemdesign,designedforimportanttaskistomaintainacertainshopintheair'stemperature、humidity、flowrateandcleanliness，itisnotchangeswithindoor'sinfluencetomeetthehealthofworkersandtextileproductionprocess,toensureproductqualityandincreaseproductivity.Asrequiredbytheformofairconditioningsystem,bycalculatingtheColdloadandBluingrate,accordingtothetemperatureandhumidityfeaturesofsummerandwinterchoosingareturnairconditioningsystem,andusingspraychambertheairtoheatandmoisturetreatment,andthroughanalysisSelectmoreeconomicalairconditioning,designrefrigerationstation,finallytotheoperationoftheswapshop.

Keywords:

load,wind,airsupply,airdistribution,thesystemforms,sprayrooms,equipmentselection

绪论……………………………………………………………………………1

第一章工程概况………………………………………………………………2

第二章室内外参数……………………………………………………………3

2.1参数的选择……………………………………………………………3

2.2对生产的影响…………………………………………………………4

第三章负荷计算…………………………………………………………………6

3.1冷负荷计算……………………………………………………………7

3.2热负荷计算……………………………………………………………15

第四章风量计算………………………………………………………………18

4.1夏季风量的计算和空气处理…………………………………………18

4.2冬季风量的计算空气处理过程………………………………………20

第五章空调系统的选择………………………………………………………22

5.1气流组织………………………………………………………………22

5.2纺织车间送回风方式…………………………………………………23

第六章空调设备的选择………………………………………………………28

6.1纺织风机的选择………………………………………………………28

6.2风道、风口的选择……………………………………………………29

6.3喷淋室的设计…………………………………………………………31

第七章制冷站的设计…………………………………………………………34

第八章空调系统的消声、防振及保温、防腐………………………………40

8.3管道保温………………………………………………………………40

8.2减振设计………………………………………………………………41

8.1消声与隔声设计………………………………………………………42

第九章运行调节………………………………………………………………45

绪论

在纺织工业生产过程中，空气调节起着重大作用，它提供了工艺需要的温湿度、清洁度和气流速度等条件，保证生产的正常进行的同时提高了产品的质量，也提高了生产效率。

随着纺织新技术的快速发展，新工艺新设备对纺织空调工程提出了新的要求，当前世界面临的主要环境问题，如能源短缺、淡水减少、气候变暖、臭氧层破坏、沙尘暴等，都给纺织空调提出了新的问题。

面对水资源匮乏，我们采用新的喷淋方法，提高热湿交换效率或采用空调用水的一水多用及废水回用以节省喷淋用水量；面对能源短缺我们采用变风量调节技术和变频变流等设备，以提高风机和水泵的生产效率；我们采用新的环保制冷剂代替氯氟烃以保护日益稀薄的臭氧层；使用吸收式制冷机和热泵；深井冬灌夏用，夏灌冬用；采用冰蓄冷技术、间接蒸发冷却技术和天然冷源等，以节约用水和保护环境，使传统的纺织空调技术，发展成为绿色空调、节能空调和智能空调。

本次设计通过对细纱车间的负荷计算、系统选型、水力计算及经济技术分析，最终确定合理的空气调节方案。

第一章工程概况

本工程为XXXXXXX纺织有限公司搬迁扩规技术改造项目设计工程，这里主要是对该公司的部分细纱车间进行空调系统设计。

该公司工程位于河南省平顶山市，即北纬34′，东经113.28，大气压力夏季99480pa，冬季100163pa，该细纱车间高度为6.4m，该车间建筑面积为2672m2，空调设计（使用）面积2346m2。

第二章室内外计算参数

空调室内空气温湿度设计参数的确定，除了考虑室内参数综合作用下的舒适条件外，还应依据工程实际，考虑室外气温，经济条件和节能要求等方面，工艺性空调主要用于满足生产工艺的要求，满足工艺要求的同时应保证员工的身体健康。

空调房间一般应保持正压，正压值保持在5—10Pa左右。

夏季：

空调室外计算干球温度应采用历年平均不保证50小时的干球温度，夏季空调室外计算湿球温度应采用历年平均不保证50小时的湿球温度。

冬季：

空调室外计算温度应采用历年平均不保证1天的日平均温度。

冬季空调室外计算相对湿度采用累年最冷月平均相对湿度。

2.1参数的选择

细纱车间对温湿度的要求：

温度/°C

相对湿度/%

夏季

30—32

55—60

冬季

24—27

55—60

平顶山地区采暖、空气调节室外空气计算参数：

室外

计算

干球

温度

/°C

采暖

-4

通风

冬季

夏季

空气

调节

冬季

-7

夏季

35.5

夏季日平均

31.3

夏季空气调节室外计算湿球温度/°C

28.3

室外

计算

相对

湿度/%

最冷月月平均

最热月月平均

最热月14时平均

2.2空气参数对生产工艺及人体舒适性的影响

温湿度与人体健康的关系：

状态参数

对人体的影响情况

温度

空气温度直接影响人体舒适度，当人体散热量大于产热量时，人就会感觉寒冷；空气温度越高，人体向空气散热就越困难，当环境温度高于体温时，人体不仅不能依靠辐射和对流散热，还会从周围环境吸收热量，从而感觉到不适。

相对湿度

气温较低时，如果空气湿度大则由于招式空气的导热性能和吸收辐射散热的能力较强，人会感觉到更阴冷。

在温度较高时如果这时空气湿度大，汗液更不容易蒸发，人们会感到更闷热。

此时，如果相对湿度过小，会使人感到干燥，皮肤发生干裂等。

纺织车间的相对湿度一般偏高，对热舒适的影响较大。

气流组织

由于纺织车间特别是细纱车间的空间温度比较高，机器发热量大，很多车间存在上下部温度不均匀现象。

头部周围的温度比脚踝周围的温度相差越多，感觉不舒适的人就越多。

一般应保证头部与踝部之间的温差小于2℃。

当工作区的风速过高时人会产生吹风感，在中性偏冷是，吹风导致寒冷，但对某个处于“中性偏热”状态下的人来说，吹风是愉快的，但过高的风速却会给人带来吹风的烦忧感，压力感，粘膜的不适感等。

对于纺织车间来说，由于多数车间夏季温度较高，相对湿度较大，吹风感课带来较为明显的降温作用。

温湿度对纤维性能的影响

状态参数

对纤维性能的影响

温度

空气温度升高，使纤维分子运动增强，因而纤维分子间的结合力减小故纤维强力降低，延伸性、柔软性增加，导电性增强，摩擦系数减小，回潮率降低。

温度太高时，棉纤维的棉蜡开始融化发粘，纤维浆粘绕胶锟，影响工艺生产。

相对湿度

相对湿度增大时，水分被吸入纤维内部，使纤维膨化，纤维分子间距离增大，故纤维的柔软性、延伸性均增加，回潮率、摩擦系数与导电性亦增加，而强力有所降低。

对于经过化学作用在高压下合成的合成纤维，由于它们的亲水性基团较少，甚至几乎没有，因此，吸湿性就差，甚至没有吸湿性。

湿度大小仅是因为有抗静电油剂的关系。

相对湿度对细纱工序的影响

工序

相对湿度过小

相对湿度过大

细纱

产生静电使纤维不平直，条干恶化，纤维部能紧密饱和，形成松纱，成纱毛羽增加，飞花增多，棉纱强力下降，静电吸绕胶辊现象增加，断头增多

钢领钢丝圈发涩，摩擦力增加，断头增多，罗拉胶辊粘附飞花，牵伸不良，粗节纱多，条干不匀，胶辊发粘，缠结胶辊，影响生产

第三章负荷计算

纺织厂空调一向以高耗能著称，据统计，空调耗电量占纺织厂企业用电成本的25％以上，是除工艺主机以外的主要耗能部位。

国家“十一五”规划中提出了节能减排的科学发展观，而无论怎样的节能措施都是以车间空调负荷为出发点的，所以准确计算车间的冷热负荷是空调节能的第一步

3.1冷负荷计算：

Ⅰ、纺织空调负荷的构成：

与民用舒适性空调一样，纺织空调负荷包括维护结构传热形成的负荷（屋顶和墙体传热，天窗玻璃的太阳辐射传热都和瞬变传热三个部分）、车间及其设备运行发热形成的负荷，车间照明形成的负荷，车间人员散热形成的负荷，室内各种散湿过程形成的潜热负荷。

Ⅱ、纺织空调负荷分析

（1）维护结构负荷。

与民用建筑相比纺织车间维护结构产生的负荷所占比重较小，在细纱车间甚至不到10％，其大小与不同的气候地区和车间面积大小有关。

由于车间高温湿度的生产要求，为防潮隔汽的需要，一般维护结构保温层厚度较大，而且由于附房的存在，使得墙体产生的冷负荷甚至可以忽略不计，因此负荷主要集中在屋顶部分。

（2）设备负荷

与舒适性空调不同，纺织车间的机器排布密集，单台设备能耗高，因此机器发热量大，设备负荷所占比重高，在细纱车间甚至高达90％以上。

（3）人体和照明负荷

多数纺织车间是24小时运行的，车间内人体和照明负荷较为稳定。

人员的多少与车间机台的数量和管理水平有关，但总体来讲，产生的负荷相对较少；而车间的照明负荷主要与车间的面积和性质有关，与设备与人员的数量无关，在吊顶高度一定的条件下，不同地区，不同大小的同类车间，单位面积产生的空调照明负荷相差不大，在本设计中，细纱车间照明负荷按8W/㎡计算。

（4）车间湿负荷

纺织车间湿负荷较小主要集中在有限的人体散湿。

其产生的潜热与较大的机器发热量相比几乎可忽略不计。

因而在传统的上送下回送风方式中，空气处理过程热湿比线几乎呈垂直状态，这预示着较大的送风量和换气次数以及较高的风机能耗。

纺织厂空调负荷计算要采用节能措施：

措施内容

1、用空气新鲜程度确定最小新风量

2、夏季不要求过低的车间温度，冬季不要求过高的车间温度

3、根据卫生标准充分利用回风

4、选用较小的建筑传热系数K，减少维护结构冷热负荷

5、合理处理细纱机尾工艺排风

6、冷热水管道外层包扎隔热层

7、落实生产机台节电措施，减少车间冷负荷

8、按产品种类合理排列生产机台，以便分区控制车间温湿度

纺织车间空调负荷计算有两种方法：

稳态传热法和逐时冷负荷计算法。

除维护结构产生的负荷受所在地气候的影响较大外，其它几项不受室外气象条件的制约，而维护结构的负荷所占的比重较小。

因此，在目前的纺织空调负荷计算中，特别是方案设计中采用稳态传热法的较多，但由于稳态传热法不考虑负荷的时间延迟等因素，算出的结果往往偏大，以此选取的系统肯定是不经济的，为了避免因计算的总冷负荷偏大而导致的“一大三大”后果，《采暖通风与空气调节设计规范》以强制性条款规定，应对空气调节冷负荷进行逐项逐时计算，因此本设计冷负荷计算采用逐时冷负荷计算法：

根据纺织厂负荷计算的经验数据，计算时刻从早8:

00——22:

00即可，计算内容如下：

1.通过维护结构产生的冷负荷

（1）、外墙和屋顶传热形成的冷负荷LQ11

LQ11=KF（tc,г+td-tn）

式中：

tc,г——表示外墙和屋顶的冷负荷温度的逐时值，°C;

tn——表示夏季车间内的计算温度，°C;

K——表示外墙和屋顶的传热系数，W/（m2·°C）;

F——表示外墙和屋顶的计算面积，m2；

td——Ⅰ-Ⅳ型结构地点修正值

①、外墙产生的负荷

外墙体采用保温墙体，根据建筑图外墙用240mm砖墙，内墙涂抹20mm白灰，保温方式为外保温，保温材料是水泥膨胀珍珠岩，维护结构为Ⅱ型，其基本数据如下：

壁厚

保温层

导热热阻

传热系数

热容量

240

140

1.59

0.57

507

m2·K/W

W/（m2·K）　

kJ/（m2·K）　

查《纺织空调除尘节能技术》，本细纱车间的只有西向和北向外墙，查《纺织空调除尘节能技术》得，Ⅱ型西、北朝向的外墙冷负荷计算温度tc,г和维护结构各朝向的地点修正值td，西、北外墙额冷负荷逐时计算如下表：

北外墙

计算时刻

10:

12:

14:

16:

18:

20:

22:

T（）

32.30

31.80

31.40

31.20

31.30

31.60

32.10

32.60

2.10

31.00

δT

3.40

2.90

2.50

2.30

2.40

2.70

3.20

3.70

0.57

326.40

Q11北

0.63

0.54

0.47

0.43

0.45

0.50

0.60

0.69

西外墙

时刻

10:

12:

14:

16:

18:

20:

22:

T（）

37.80

36.80

35.90

35.20

34.80

34.90

35.80

37.30

1.30

31.00

δT

8.10

6.10

5.20

4.50

4.10

4.20

5.10

6.60

0.57

265.92

Q11西

1.23

0.92

0.79

0.68

0.62

0.64

0.77

1.00

②、屋顶产生的负荷

屋顶厚120mm,采用外保温，保温材料是水泥膨胀珍珠岩，维护结构类型为Ⅱ型，其相关参数如下表：

屋顶厚度

保温层

导热热阻

传热系数

热容量

120

200

1.95

0.48

306

m2·K/W

W/（m2·K）　

kJ/（m2·K）　

查《纺织空调除尘节能技术》得Ⅱ型屋面冷负荷计算温度tc,г和地点修正值td，屋面的冷负荷逐时计算如下表：

屋顶冷负荷

时刻

10:

12:

14:

16:

18:

20:

22:

T（）

38.10

36.10

35.60

37.00

40.10

43.70

46.70

47.80

0.70

31.00

δT

7.80

5.80

5.30

6.70

9.80

13.40

16.40

17.50

0.48

2641.80

Q11屋顶

9.89

7.35

6.72

8.50

12.43

16.99

20.80

22.19

（2）、通过外窗的逐时传热负荷LQ12

LQ12=KF（tc,г+td-tn）

式中：

tc,г——外窗的冷负荷计算温度，°C;

td——北京地区以外的温度修正值，°C;

k——外窗传热系数，W/（m2·°C）;

F——外窗的有效传热面积，m2；

春秋季节采全新风系统，此时为缓解回风道和空调室的压力，在西侧开设玻璃外窗，为减小外窗的冷负荷，选用双层玻璃外窗加活动百叶窗遮阳，传热系数为2.9W/（m2·K），查《纺织空调除尘节能技术》得玻璃窗的冷负荷计算温度tc,г和玻璃窗地点修正值td，外传逐时传热冷负荷计算如下表：

西外窗逐时传热

计算时刻

10:

12:

14:

16:

18:

20:

22:

T（）

26.90

29.00

30.80

31.90

32.20

31.60

29.90

28.40

2.00

31.00

δT

-2.10

0.00

1.80

2.90

3.20

2.60

0.90

-0.60

2.00

25.92

-0.16

0.00

0.14

0.22

0.24

0.20

0.07

-0.05

（3）、窗的日射得热所形成的冷负荷LQ13

LQ13=FCnCsDj，maxCLQ

式中：

F——窗玻璃的有效传热面积，m2；

Cn——玻璃窗的遮阳系数

Cs——玻璃窗的遮挡系数

Dj，max——日射得热因数的最大值，W/m2

CLQ——玻璃窗内遮阳逐时冷负荷系数

计算时刻

10:

12:

14:

16:

18:

20:

22:

25.92

Cn遮阳系数

0.60

Cs遮挡系数

0.78

Dj，max

570.00

0.16

0.21

0.23

0.60

0.84

0.42

0.10

0.09

LQ13　

1.11

1.45

1.59

4.15

5.81

2.90

0.69

0.62

2.设备散热形成的冷负荷LQ2

LQ2=n1n2n3NCLQ

式中：

N——设备总功率

n1——电动机的容量安装系数，一般取0.80

n2——电动机同时运转系数，不同工艺的纺织设备差别较大，一般取0.85～0.99：

前纺设备取下限，后纺设备取上限

n3——热迁移系数，对于采取的局部电动机排风措施的电动机，一般取0.65～0.90（对于细纱机的排风，当其焓值大于室外空气焓值时，可单独通过地排风排除）

CLQ——设备散热的冷负荷系数，对于连续运行的车间设备可取1.0

细纱机型号为FA506型，单机功率为19.42KW，共44台，总功率为854.80KW，设备散热形成的冷负荷计算如下表：

设备散热冷负荷LQ2

时刻

10:

12:

14:

16:

18:

20:

22:

854.80

0.80

0.99

0.90

CLQ

1.00

LQ2

609.30

3.照明设备散热形成的冷负荷LQ3

LQ3=N·F

N——照明设备散热指标

F——照明面积

车间内照明设备按8W/㎡进行估算，一直车间照明面积与空调面积相同为2325.6㎡

则照明设备散热形成的冷负荷LQ3=8×2325.6=18604.8W=1.86KW

4．人体散热形成的冷负荷LQ4

人体散热形成的冷负荷包括两部分，其中潜热经过转化变成冷负荷，显热直接成为冷负荷，这里将两者统一当做冷负荷计算

LQ4=（nqxCLQη+nqq）*103

式中：

n——车间总人数

η——群集系数，纺织厂大多属于中等劳动，取0.95

qq——人体潜热散热量，W

qx——不同室温和劳动强度时成年男子的显热散热量，W

cLQ——人体显热散热逐时冷负荷系数，

车间内共有44台细纱机，人员分配为1人/2台，则车间内员工共22人，纺织厂在生产旺季通常是24小时生产，员工三班倒，考虑每一班员工在车间内的工作时间，查《纺织空调除尘节能技术》得人体显热散热逐时冷负荷系数cLQ，人体散热形成的冷负荷逐时计算如下表：

人体散热形成的冷负荷

时刻

10:

12:

14:

16:

18:

20:

22:

190.00

0.95

45.00

cLQ

0.84

0.61

0.72

0.80

0.84

0.61

0.72

0.80

LQ4

4.97

4.75

4.86

4.93

4.97

4.75

4.86

4.93

5.夏季冷负荷汇总

根据以上计算，将各项逐时冷负荷进行叠加，可得到纺织车间冷负荷的综合最大值，即为车间的室内总冷负荷QL，各项冷负荷逐时汇总如下表：

夏季细纱车间冷负荷汇总

计算时刻

10:

12:

14:

16:

18:

20:

22:

屋顶

9.89

7.35

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