后纺风机水帘降温系统控制与管理方法

梁利忠

（广东开平市春晖股份有限公司，广东 开平 529300）

我公司后纺车间原有的中央空调系统因能耗较高，从降低生产成本考虑，已停止使用。随着水帘降温技术的不断成熟和完善，凭借其低投入和低运行成本等特点，我公司在涤纶一线后纺车间安装风机水帘降温系统，在炎热的夏季，车间的高温环境得到了有效的改善，使后纺员工们在自己的岗位上能安心和舒适地工作。然而，由于使用风机水帘降温系统，改变了后纺的生产环境，使后纺的生产受到了一定的影响。本文根据生产实践，结合风机水帘系统降温工作原理，介绍了后纺风机水帘降温系统的控制方法及管理方法，使后纺的高温环境得到了有效改善的同时，也能满足后纺的生产工艺要求，减小环境对生产的影响。

1 风机水帘降温系统工作流程和工作原理

1.1 工作流程

进风 （新鲜空气）→窗式水帘墙 （使用循环水流）→低温湿气→风机排风→排放

1.2 工作原理

风机水帘降温系统工作原理见图1。

图1 风机水帘系统工作原理图

通过安装在生产车间一侧的风机的排风作用，在封闭的车间内形成负压，外界的新鲜空气透过安装在生产车间另一侧的窗式水帘墙被吸入车间内，被降温加湿的气流在穿过生产车间的过程中，充分置换车间内闷热空气。

2 风机水帘降温系统的功能、作用和特点分析

2.1 通风作用和特点

（1）由于风机的排风作用，新鲜空气不间断地从室外引进室内，所以能保持室内空气的新鲜。同时，由于气流在车间内基本上是横向对流，不存在死角，因此，通风效果十分好[1]。

（2）每台风机是由一台1.1 kW的马达用皮带传动的直径127 cm的风机构成，一线后纺车间一共安装有 22台风机，12个332 cm×145 cm的窗式水帘，所有风机的电机由一台变频器控制，可根据生产需要通过调节风机的频率和开停风机的台数来控制车间内的气流量和气流速度。

2.2 调温作用和特点

窗式水帘主要由吸湿性能好、强度高的特殊纸质材料制成，波纹形的纸条再经平行、多层、交错排列，形成一定密度和厚度的透气性较好的过滤网。正常使用时，用水泵将循环水自上而下浸透纸条，使水帘内纸条间充满大量的挥发性湿气[2]。当风机运行时，密闭的车间内产生负压，使室外常温空气穿过多孔湿润的水帘被吸进车间内，这个过程不仅降低了气流的温度，也增加了室内空气的相对湿度，根据我们正常使用时的实际测试，水帘出口的干球温度比室外干球温度可低3～4℃，图2为风机水帘降温系统运行时车间内各测温点的温度。

图2 测温点的温度

3 风机水帘降温系统对后纺生产的影响

风机水帘降温系统运行后，产生两种不利于生产的因素，一为过高的空气湿度；二为过高的横向气流量，而气流量包括气流速度及气流方向[3]，下面就这两方面的因素进行分析。

3.1 湿度对后纺生产的影响及控制方法

经过水帘降温加湿后的新风，相对湿度可达85%以上，根据生产实践，当后纺车间的空气湿度长时间保持在85%以上时，机台纱架面较湿润、机件生锈较明显，后纺机台皮带扫齿、横动故障等也明显增加，严重地影响后纺的生产效率。据统计，涤纶一线后纺车间8月份在风机水帘降温系统正式连续投入使用后，后纺因机台故障共停机10次，其中皮带扫齿停机5次，横动故障停机5次。

为了减小设备的故障率，必须控制经水帘降温加湿后的空气湿度。根据生产实践，车间内空气的相对湿度保持在65%～75%之间时，后纺机台基本上能保持良好的运行状态。如果湿度大于75%并且持续3 h以上，不但设备的故障率高，而且后纺机台的断头率也明显增加。因此，必须采取措施对空气的湿度加以控制。控制方法：(1)由于窗式水帘的进水阀开度越大，湿空气的湿度就越大。因此，可通过调节进水阀开度的大小来控制湿空气的湿度，在车间温度不高的情况下，尽量调小进水阀的开度。(2)当水帘墙供水达2 h后，车间内的空气湿度基本上达到稳态。为了避免车间设备长时间处于高湿度状态，可采用间歇式开停水帘水泵的方式，即供水2～3 h，停止25～35 min后再重新供水。通过采取以上的控制方法，在保证降温效果的前提下，当风机水帘降温系统连续运行时，车间的湿度基本上能控制在75%以下，后纺设备基本能保持正常的运行状态。

3.2 气流量对后纺生产的影响及控制方法

(1)由风机水帘降温系统的原理可知，气流在车间内基本上是横向对流的。对于SDS900A型机，第一罗拉与第一热箱顶的距离达3.5 m，即丝条在滑块上的夸度达3.5 m，且速度达781 m／min，气流的运动方向与丝条的运动方向垂直，即丝条受到横向风的影响，排风机的转速越高，横向风的流动速度就越大，即丝条受到横向力越大。当横向风速大于0.4 m／s时，在丝条断头时，断丝沿气流运动方向快速飘移，容易缠绕或者卡断相邻锭位的丝束，大大地影响后纺的生产效率。因此，必须对气流的流动速度加以控制，以减小气流对后纺生产的影响。控制方法：由于所有风机的电机是由一台变频器控制，可通过调整风机的频率来控制风机的转速，达到控制气流速度的目的。根据生产实践，风机的频率设定在22～26 Hz时，既能达到抽风散热的目的，又可避免横向气流速度过高。

(2)由于在水帘出风口处气流量较大，而且气流流动方向正对机台通道，容易吹断或导致机台丝条振动，质量隐患较大。为了减小气流对靠近水帘出风口一侧机台的影响，必须对横向气流的流动方向加以控制，在每一个窗式水帘前加装挡遮布，使气流的流动方向不正对机台通道及纱架。在靠近水帘墙一侧的所有机台，在传动头端的通道口处，放置用网纱做的屏风，以进一步减少横向气流对断头丝束的影响。在6#机B面及11#机B面的两个员工经常进出门口的侧边，也放置用网纱做的屏风，以减少人员进出时产生的强气流对机台丝束的影响。

(3)在风机水帘降温系统运行时，为了达到最佳的降温效果，并减少人员进出车间开门时产生的强气流对生产造成的影响，对后纺车间的出入口重新进行设置。在平衡间与后纺车间中间通道加开门口，规定POY等物料由中间通道进入车间，再转向两旁通道进入各机台，把车间原两旁进出平衡间的门口加装铁门，进行常关管理，并加强对出入口关门的管理工作，以最大限度地减少人员进出车间对生产造成的影响。车间出入口重新设置后的位置分布及屏风分布如图3所示。

图3 车间的出入口及屏风位置分布

通过对横向气流的速度及气流方向采取以上的控制及管理方法，涤纶一线后纺机台的生产状态开始逐渐回复正常。

4 日常控制及管理方法

4.1 风机水帘系统的开停控制方法

风机水帘系统一般在每年的夏半年投入运行使用，冬半年一般较小使用，只使用车间原空调系统的两台抽风机进行抽风散热。夏半年时，在后纺车间设置测温点进行监控，测温点设在车间的中央位置，即3#机机头旁边的柱子上安装有温度计，当该测温监控点的干球温度达30～33℃时，就开启风机水帘系统进行降温，当外界的气温下降到28℃左右时，停止水帘供水，只开排风机进行抽风散热。

4.2 风机水帘系统的水质控制方法

风机水帘系统使用循环水进行降温加湿，为了保持水质的清洁，要求每两天清洗水箱及更换循环水。同时，为了避免细菌在循环水中进行繁植，在水箱中加杀菌药。

4.3 风机水帘系统的防尘控制方法

在窗式水帘墙前安装防尘网纱，以便隔绝粉尘等杂物进入水帘腔内。为了保持水帘墙进风口的畅通，要定期清洗水帘墙进风口前的防尘网纱。由于风机运行时产生的是横向风，在靠近水帘墙一边的机台检修吹粉尘前，要将所有排风机停开，以避免粉尘吹到其他的机台，造成二次污染。

5 结语

通过对后纺风机水帘降温系统进行有效的控制和管理，使后纺的高温环境得到了有效改善的同时，也能满足后纺的生产工艺要求，减小风机水帘降温系统运行时对后纺生产造成的不利影响。

[1] 胡卫兵.新型水帘式纺织空调系统在纺织厂的应用， [2013-10-02].http://www.doc88.com/P-91599282236.html

[2] 赵荣义.简明空调设计手册 [M].北京：中国建筑工业出版社，1998.

[3] 周谟仁.流体力学泵与风机 [M].北京：中国建筑工业出版社，1994.