CN203980526U - 用于烟叶醇化仓库的节能型集中空调除湿*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及用于烟叶醇化仓库的节能型集中空调除湿***,该***包括:热回收型风冷热泵机组、屋顶式空气处理机组、冷冻供回水管道、热回收供回水管道、送风管道、回风管道以及***配套的自控***。其中,屋顶式空气处理机组通过冷冻供回水管道、热回收供回水管道与热回收型风冷热泵机组相连接;屋顶式空气处理机组通过送风管道、回风管道将处理后的空气送至各楼层或各烟叶储藏区域,实现空气循环。本实用新型的用于烟叶醇化仓库的集中式空气除湿***与传统的烟叶醇化仓库分散式除湿机相比,具有运行高效节能、温湿度控制合理、设备初投资低、维护工作量小等技术特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种为烟叶醇化工艺提供最适宜温湿度环境条件的***,具体涉及一种用于烟叶醇化仓库的节能型集中空调除湿***。
背景技术
在卷烟生产领域,烟叶收割经初烤、复烤后,为了去除青杂味和减少刺激性,改善香气品质,调和化学成分,提高烟叶的可燃性和吸味品质,在用于卷烟生产前必须经过醇化处理。烟叶的醇化分为人工醇化和自然醇化两种方法。人工醇化是用较高的温度和相对湿度,甚至添加部分化学试剂,促使烟叶在短时间(1~2个月)内醇化。自然醇化是将烟叶按一定要求存放在醇化库内,通过控制一定温度湿度进行长时间(2~3年)的自然的醇化。人工醇化速度快,但是醇化质量差,烟草行业前些年常常采用此方法,目前已经基本不用。自然醇化的烟叶色泽鲜亮、香气优美、刺激性弱,是目前主要采用的烟叶自然醇化形式。
自然醇化需要使用大量烟叶醇化仓库。根据《烟草及烟草制品仓库设计规范》,一个年产100万箱的卷烟厂,正常烟叶储存量为9500万公斤,价值高达35亿元(按每50公斤烟叶1800元计算),需要配备烟叶醇化仓库12万平方米(按多层醇化库计算)。另一方面,由于烟叶生长受到自然气候和其他因素的影响,烟叶产量和质量均存在不稳定性,通过一定量的烟叶仓储可减缓烟叶的供需矛盾。因此,如何在大空间的仓库中创造出一个适宜的温、湿度环境来管理好价值巨大的烟叶存货,是行业内普遍关注的一个重要课题。
根据《烟草及烟草制品仓库设计规范》,烟叶自然醇化仓储的适宜温度为20~30℃,湿度为55~65%。在适宜的温湿度条件下,烟叶外观质量、物理性状和吸食品质均得到较大的改善,如温度过高(高于35℃),湿度过大(大于70%),烟叶醇化速度加快,醇化后烟叶颜色变深,品质较差,且烟叶很容易发生霉变;如温度过低(低于15℃),酶的活性微弱或受抑,烟叶醇化速度十分缓慢,醇化周期过长,难以使烟叶优良品质充分形成,不利于烟叶的适时使用。据不完全统计,我国烟叶因自然醇化过程中的仓储环境不适宜导致的损失约1%~2%,对于一个100万箱规模的卷烟厂其直接经济损失达到3500万元以上。
为解决烟叶醇化仓储的室内环境问题,目前烟叶醇化库通常采用风管式除湿机***,其主要出发点是解决夏季高温高湿时的空气除湿问题。具体做法是:在烟叶库的每层单元区域(约2000~3000m2)分散配置1~2台风管式调温型除湿机,通过控制除湿机的启停来保证室内相对湿度小于65%。这种***存在如下缺点:1)对于一定规模的烟叶醇化库区,除湿机设备配置数量庞大又分散,初投资高,运行维护十分不便;2)只能解决夏季除湿问题,且在除湿时将室内空气温度降的偏低(一般在22℃~26℃左右),不利于烟叶醇化质量和醇化速度,夏季烟叶醇化适宜温度为28℃~30℃;3)除湿机需独立封闭的机房,占用每层有效的库存面积,且在对烟包进行PH3熏蒸杀虫期间,除湿机易被腐蚀和损坏;4)需另外配置一套机械通风管道***,解决过渡季节室内通风换气问题,以及时排走烟叶醇化过程中排放的CO2气体。室内风道***布置复杂,初投资高;5)库区内数量庞大的除湿机运行在频繁的启停状态下,造成电网不稳定和能源浪费。
因此,对于烟叶醇化仓库的建设,迫切需要一种技术先进合理、经济实用、维护简便、节能降耗的库内环境保证***。
实用新型内容
为克服目前烟叶醇化仓库采用分散式除湿机***的不足,本实用新型提供一种适用于烟叶醇化仓库的节能型集中空调除湿***,以及一种用于烟叶醇化仓库的节能型集中空调除湿***的控制方法。本实用新型采用如下技术方案:
一种用于烟叶醇化仓库的集中式空气除湿***,包括:
屋顶式空气除湿设备,设于烟叶库屋顶或室外,为烟叶醇化环境提供空气降温除湿、加热、过滤等功能,并自带冷热源。所述屋顶式空气除湿设备,包括:组合式空气处理机组,所述组合式空气处理机组从回风口至送风口依序设有新回风混合、过滤器、表冷器、热回收再热器、和送风机;热回收型风冷热泵机组,通过冷冻供回水管道和热回收供回水管道向所述组合式空气处理机组同时提供空气除湿用冷冻水和再热用热水,其中,冷冻供回水管道连接所述热回收型风冷热泵机组和所述组合式空调机组的表冷器,热回收供回水管道连接所述热回收型风冷热泵机组和所述组合式空调机组的热回收再热器,;送风管道,包括送风干管和送风支管,所述送风干管一端与所述组合式空气处理机组的出风口连接,将处理过的空气送至各楼层,所述送风支管均匀分布每一楼层或每一烟叶醇化区域中,与所述送风干管连接;以及回风管道,包括回风干管和回风支管,所述回风干管一端与所述组合式空气处理机组的回风连接,所述回风支管均匀分布每一楼层或每一烟叶醇化区域中,与所述回风干管连接。
进一步地,所述组合式空气处理机组至各楼层或各烟叶醇化仓储区域的送风支管、回风支管上分别装有楼层送风调节风阀和楼层回风调节风阀,以实现各楼层或各烟叶醇化仓储区域的轮流除湿,或变风量运行。
进一步地,所述组合式空气处理机组还包括风机变频器,用于调节空气处理机组的运行风量。
进一步地,所述组合式空气处理机组在送、回风口设置有电动截止风阀,所述组合式空气处理机组通过所述电动截止风阀与所述送风干道和回风干管连接。***运行时,所述电动截止风阀打开,保证空气在***中正常流动;当烟叶库进行PH3熏蒸杀虫期间,***停止运行,所述电动截止风阀关闭,切断空气在***风管内的流动,防止PH3气体渗透到所述组合式空调机组的内部,造成设备的腐蚀损坏。
进一步地,所述组合式空调机组的新风入口包括新风电动调节风阀;回风入口包括回风电动调节风阀。
进一步地,所述冷冻供回水管道包括调节所述表冷器冷冻水流量的第一电动三通阀。
进一步地,所述热回收供回水管道包括调节所述热回收再热器的热水流量的第二电动三通阀。
本实用新型所述烟叶醇化仓库的节能型集中空调除湿***的创新点在于:(1)利用烟叶库内烟包和建筑维护结构的热惯性、以及烟叶醇化环境对温湿度控制精度范围的宽松要求,所述***可以实现每层烟叶醇化区域的轮流除湿,或变风量节能运行,大大节省空调除湿***的设备初投资和运行费用;(2)根据烟叶醇化工艺环境(28℃~30℃,55%~65%RH)所对应高露点温度的要求,通过提高所述热回收型风冷热泵机组的冷冻供水温度,实现所述热回收型风冷热泵机组的高能效节能运行;(3)将烟叶库空调除湿设备集中布置在屋顶或室外,避免了烟叶库PH3熏蒸杀虫期间对设备造成的腐蚀损坏,同时方便了设备的集中维护保养。
本实用新型还涉及一种利用上述***对烟叶醇化仓库进行除湿的控制方法,其包括以下步骤:(1)根据全年不同季节的气候特征和库内空气状态,在楼顶通过热回收型风冷热泵机组1提供与仓库内环境下露点温度相匹配的冷水;(2)利用屋顶式组合式空气处理机组2在楼顶利用所述冷水对仓库内的空气进行集中除湿和温湿度调节;(3)将处理好的空气以轮换方式分配并输送到不同楼层的库房内,或维持无需进行空气调节楼层的正压运行;(4)将各楼层库房内经热湿交换后的空气收集并回送进行循环处理。
进一步的,步骤(1)进一步包括:将不同的室外温湿度范围划分为不同的季节分区工况,再根据仓库内实时温湿度情况,将所述烟叶库集中空调除湿***控制在降温除湿、升温保湿、降温保湿或***除霜等运行模式。
本实用新型的用于烟叶醇化仓库的集中式空气除湿***与传统的烟叶醇化仓库分散式除湿机相比,具有运行高效节能、温湿度控制合理、设备初投资低、维护工作量小等技术特点。
附图说明
图1为本实用新型烟叶仓库节能型集中空调除湿***的屋顶设备布置示意图;
图2为本实用新型烟叶仓库节能型集中空调除湿***的送、回风流程示意图;
图3a和图3b为本实用新型烟叶仓库节能型集中空调除湿***的屋顶式空气处理装置结构示意图(从不同的面观察);
图4为本实用新型烟叶仓库节能型集中空调除湿***的单层库内送、回风管布局示意图。
具体实施方式
如图1所示,根据本实用新型的用于烟叶醇化仓库的节能型集中空调除湿***主要由热回收型风冷热泵机组1)、屋顶式组合式空气处理机组2,以及配套的送风管道3和回风管道4组成。热回收型风冷热泵机组1和屋顶式组合式空气处理机组2构成屋顶式集中空气除湿设备,设于烟叶库屋顶或室外,为烟叶醇化环境提供空气降温除湿、加热、过滤等功能,并自带冷、热源。送风管道3和回风管道4构成送回风管道***,用于将经屋顶式组合式空气处理机组2处理后的空气向烟叶库内进行分流输送,以及将烟叶库内经过热湿交换后的空气汇集后向屋顶式组合式空气处理机组2内输送。本实用新型通过在楼顶设置空气除湿设备,集中处理烟叶仓库内的空气,避免了分散放置空气处理装置的缺陷,达到高效管理、降低投资和高效利用场地的目的。
如图2所示,根据本实用新型的用于烟叶醇化仓库的节能型集中空调除湿***的热回收型风冷热泵机组1为专门定制的成套设备,主要负责向所述屋顶式组合式空气处理机组2同时提供空气除湿用的高温型冷冻水和空气再热用热水。冷冻供回水管道1.1连接热回收型风冷热泵机组1和屋顶式组合式空调机组2的表冷器2.1.3;热回收供回水管道1.2连接热回收型风冷热泵机组1和屋顶式组合式空调机组2的热回收再热器2.1.4。冷冻供回水管道1.1上设有调节表冷器2.1.3冷冻水流量的第一电动三通调节阀1.1.1,热回收供回水管道1.2上设有调节热回收再热器2.1.4热水流量的第二电动三通调节阀1.2.1。
如图3a和3b所示,根据本实用新型的用于烟叶醇化仓库的节能型集中空调除湿***的屋顶式组合式空气处理机组2为机电一体化设备,包括空气处理箱2.1和自动控制柜2.2,其中的空气处理箱从其回风口至送风口依序设有新回风混合段2.1.1、过滤器2.1.2、表冷器2.1.3、热回收再热器2.1.4、送风机2.1.5和风机变频器2.1.6,后者用于调节空气处理机组的运行风量。在屋顶式组合式空气处理机组的送风口、回风口设置有送风电动截止风阀2.1.7和回风电动截止风阀2.1.8,分别与送风干管3.1和回风干管4.1连接。***运行时,电动截止风阀2.1.7和2.1.8打开,保证空气在***中正常流动;当烟叶库进行PH3熏蒸杀虫期间,***停止运行,所述电动截止风阀2.1.7和2.1.8关闭,切断空气在***风管内的流动,防止PH3气体渗透到屋顶式组合式空调机组2的内部,造成设备的腐蚀损坏。
如图2和图4所示,根据本实用新型的用于烟叶醇化仓库的节能型集中空调除湿***的送风管道3,包括送风干管3.1、楼层送风支管3.2、设于楼层送风支管3.2中的楼层送风调节风阀3.3、和末端支管3.4,送风干管3.1的一端与屋顶式组合式空气处理机组2的出风口连接,将处理过的空气送至各楼层,楼层送风支管3.2均匀分布在每一楼层或每一烟叶醇化区域中,与送风干管3.1连接。楼层送风调节阀3.3优选为电动调节阀,由前述的自动控制柜2.2来调节控制,用于开关或调节输向不同楼层的风力大小。
如图2和图4所示,根据本实用新型的用于烟叶醇化仓库的节能型集中空调除湿***的回风管道4包括回风干管4.1、楼层回风支管4.2、设于楼层回风支管4.2中的楼层回风调节风阀4.3、和均匀布设在楼层回风支管4.2上回风口4.4,回风干管4.1一端与屋顶式组合式空气处理机组2的回风口连接,楼层回风支管4.3均匀分布每一楼层或每一烟叶醇化区域中,与回风干管4.1连接。楼层回风调节阀4.3优选为电动调节阀,由前述的自动控制柜2.2来调节控制,用于开关或调节不同楼层的回风的风力大小。
优选地,设置在热回收型风冷热泵机组1和屋顶式组合式空气处理机组2的表冷器2.1.3之间的第一电动三通阀1.1.1可调节地将送水管线与回水管线连通,以调节冷水机组1的供冷量。通过该设置,优选使得自表冷器2.1.3返回的冷水的温度在18-20℃的范围,最优选为18℃。作为进一步的优选方式,控制流入表冷器2.1.3的冷水的温度在12℃左右,例如11-13℃,该温度与烟叶库内环境的高露点温度达到最佳匹配,降低了特定应用条件下冷水机组的压缩机负载水平,可有效降低***运行能耗。这里高露点温度是指烟叶库内环境的露点(11-13℃)高于现有空气处理设备(例如空调)的露点(通常在7-8℃)。
在优选的实施方式中,热回收型风冷热泵机组1将除湿过程释放的部分热量进行回收并提供给热回收再热器2.1.4,用于提升被处理的空气的温度,使空气的温度达到26-30℃的范围。设置在热回收型风冷热泵机组1和屋顶式组合式空气处理机组2的热回收再热器2.1.4之间的第二电动三通阀1.1.1可调节地将送水管线与回水管线连通,以调节冷水机组1向热回收再热器2.1.4的供热量。上述第二电动三通阀1.2.1以及热回收型风冷热泵机组1的供水温度通过自动控制柜2.2控制,该控制柜安装在屋顶式组合式空调机组2上,也可以以一个独立控制柜的形式单独设置。
本实用新型的用于烟叶醇化仓库的节能型集中空调除湿***的主要设备均安装在每栋库房的屋顶上,且每栋库房的屋顶也可各设置两套完全相同的热回收型风冷热泵机组1、屋顶式组合式空气处理机组2等设备,两套设备既可以在需要时同时工作,也可以互为备用,二者共用一套给每个楼层两个防火分区的送风管道3和回风管道4,通过楼层送风调节阀3.2和楼层回风调节阀4.2来轮换进行送、回风。***可以对五层烟叶库进行集中通风除湿处理,还可以利用烟包和围护结构的热惯性,每次同时处理2~3个楼层,其余楼层低风量值班正压运行。
在本实用新型的优选方面,屋顶式组合式空气处理机组2整体为铝合金框梁结构,以护板覆盖,护板中设置保温层。根据使用环境不同,护板厚度可以有不同的规格,例如25mm、50mm、100mm的厚度。屋顶式组合式空气处理机组2利用热回收型风冷热泵机组1产生的冷水和热水,对烟叶醇化仓库内的空气进行全年的集中除湿和温度调节,其拼装简便、隔热保温、防雨防晒,可以在不同的室内、外温度条件下,对烟叶醇化库内进行除湿处理,以满足烟叶醇化库内环境要求。
本实用新型所述烟叶醇化仓库的节能型集中空调除湿***的工作原理是:集中布置在烟叶库屋顶的所述组合式空气处理机组同时向所述热回收型风冷热泵机组获得冷冻水和热水,按回风至送风方向上依次实现新回风混合、过滤、表冷除湿、热回收再热和送风加压等空气处理过程,通过所述送风干管、送风支管将处理后的空气送至烟叶库的每层烟叶醇化区域,通过所述回风干管、回风支管将烟叶库每层烟叶醇化区域的空气抽回至组合式空气处理机组,完成空气的流动循环。***通过屋顶组合式空气处理机组的新风阀开度调节,保证烟叶库每层储藏区域的微正压;***通过调节所述热回收型风冷热泵机组的冷冻水温度、所述冷冻供回水管道上的电动三通阀、所述热回收供回水管道上的电动三通阀、所述风机变频器、所述送风支管上的楼层送风调节风阀、所述回风支管上的楼层回风调节风阀等手段保证每层或每个烟叶醇化区域的室内温湿度参数,并实现***的节能运行。
本实用新型所述烟叶醇化仓库的节能型集中空调除湿***的创新点在于:(1)利用烟叶库内烟包和建筑维护结构的热惯性、以及烟叶醇化环境对温湿度控制精度范围的宽松要求,所述***可以实现每层烟叶醇化区域的轮流除湿,或变风量节能运行,大大节省空调除湿***的设备初投资和运行费用;(2)根据烟叶醇化工艺环境(28℃~30℃,55%~65%RH)所对应高露点温度的要求,通过提高所述热回收型风冷热泵机组的冷冻供水温度,实现所述热回收型风冷热泵机组的高能效节能运行;(3)将烟叶库空调除湿设备集中布置在屋顶或室外,避免了烟叶库PH3熏蒸杀虫期间对设备造成的腐蚀损坏,同时方便了设备的集中维护保养。为了更有效地实施本实用新型的习惯,可以采用下述步骤进行烟叶醇化仓库的空调除湿的控制方法:
(1)根据全年不同季节的气候特征和库内空气状态,在楼顶通过热回收型风冷热泵机组1提供与仓库内环境下露点温度相匹配的冷水;
(2)利用屋顶式组合式空气处理机组2在楼顶利用所述冷水对仓库内的空气进行集中除湿和温湿度调节;
(3)将处理好的空气以轮换方式分配并输送到不同楼层的库房内,或维持无需进行空气调节楼层的正压运行;
(4)将各楼层库房内经热湿交换后的空气收集并回送进行循环处理。
优选地,在步骤1中,将提供的冷水温度控制在11~13℃,将热交换后的冷水温度控制在18~20℃。
优选地,将热回收型风冷热泵机组1产生的余热提供给空气处理装置,通过设置在屋顶式组合式空气处理机组2中的热回收再热器调节空气的温度。
在本实用新型的一种具体实施方式中,该控制方法包括以下步骤:
(1)根据室外空气温湿度参数和室内温湿度工艺指标要求,确定风冷热泵机组的运行模式:制冷模式、制热模式;
(2)根据烟叶醇化工艺环境所对应高露点温度,设定所述热回收型风冷热泵机组的冷冻供水温度;
(3)根据每个烟叶醇化区域的温度精度范围要求,调节该区域的所述楼层送风调节风阀、所述楼层回风调节风阀开度,当温度在精度要求范围内时,关闭所述楼层回风调节风阀,所述楼层送风调节风阀调节至最小开度,维持该醇化区域的微正压;
(4)根据烟叶醇化区域内的最大温度偏差,实时修订所述组合式空气处理机组的送风温度设定值,根据送风温度设定值调节热回收再热器的电动三通阀开度,这里,最大温度偏差包含送风口与最远离送风口处的温度偏差,也可以是其他原因导致的送风口与烟叶醇化区域其他位置的最大温度偏差;
(5)根据烟叶醇化区域内的最大相对湿度偏差,实时修订所述组合式空气处理机组的送风含湿量设定值,根据送风含湿量设定值调节表冷器的第一电动三通阀开度,这里,最大相对湿度偏差包含送风口与最远离送风口处的偏差,也可以是其他原因导致的送风口与烟叶醇化区域其他位置的最大相对湿度偏差;
(6)根据组合式空气处理机组的送风总管压力调节送风机的运行频率,实现空调风机的变频节能运行。
本实用新型的用于烟叶醇化仓库的节能型集中空调除湿***具有***高效的热回收功能,可利用热回收型风冷热泵机组1在除湿过程中所产生的冷凝热来制备热水,并将热水送入屋顶式组合式空气处理机组2,对除湿后温度可能较低的空气进行再加热,弥补空气中因除湿降温所散失的热量,既可满足烟叶醇化库对空气除湿后还需要较高醇化温度的要求,还充分地有效利用了***运行所释放的热能。
本实用新型的烟叶仓库节能型集中空调除湿***,克服了传统烟叶醇化库分散式除湿***的诸多技术弊病,提出了一种创新的烟叶醇化库环境控制技术思路,不仅有针对性地对库内温湿度参数进行了优化控制,还在一定程度减少了设备配置的数量和投资,减少了***维护的工作量及人工成本。
本实用新型的烟叶仓库节能型集中空调除湿***,除了可适用于多楼层的烟叶醇化库外,还可适用于:1、多区域的烟叶醇化平层库;2具有温湿度工艺要求的其他仓库等。
Claims (6)
1.一种用于烟叶醇化仓库的节能型集中空调除湿***,其特征在于包括:
针对多楼层或多区域烟叶醇化仓库,所述***集中在屋顶或室外设置空气除湿设备,该设备包括:组合式空气处理机组(2)和热回收型风冷热泵机组(1),所述组合式空气处理机组从回风口至送风口依序设有新回风混合段(2.1.1)、过滤器(2.1.2)、表冷器(2.1.3)、热回收再热器(2.1.4)和送风机(2.1.5);所述热回收型风冷热泵机组(1)通过冷冻供回水管道(1.1)、热回收供回水管道(1.2)与组合式空气处理机组(2)相连,并同时为其提供冷热源,其中,所述冷冻供回水管道(1.1)连接所述热回收型风冷热泵机组和所述组合式空调机组的表冷器(2.1.3),所述热回收供回水管道(1.2)连接所述热回收型风冷热泵机组和所述组合式空调机组的热回收再热器(2.1.4);
所述组合式空气处理机组(2)通过送风干管(3.1)、送风支管(3.2)将处理后的空气输送至各楼层或各烟叶醇化仓储区域,并经回风支管(4.2)、回风干管(4.1)抽回至所述组合式空气处理机组(2),实现空气的流动循环。
2.根据权利要求1所述的节能型集中空调除湿***,其特征在于:所述组合式空气处理机组(2)至各楼层或各烟叶醇化仓储区域的送风支管(3.2)、回风支管(4.2)上分别装有楼层送风调节风阀(3.3)和楼层回风调节风阀(4.3),以实现各楼层或各烟叶醇化仓储区域的轮流除湿,或变风量运行。
3.根据权利要求2所述的节能型集中空调除湿***,其特征在于:所述组合式空气处理机组还包括风机变频器。
4.根据权利要求1所述的节能型集中空调除湿***,其特征在于:所述组合式空气处理机组在送风口、回风口设置有送风电动截止风阀(2.1.7)和回风电动截止风阀(2.1.8)。
5.根据权利要求1所述的节能型集中空调除湿***,其特征在于:所述冷冻供回水管道(1.1)上设有调节表冷器冷冻水流量的第一电动三通阀(1.1.1),其可调节地将送水管线与回水管线连通。
6.根据权利要求1所述的节能型集中空调除湿***,其特征在于:所述 热回收供回水管道(1.2)上设有调节热回收再热器热水流量的第二电动三通阀(1.2.1),其可调节地将送水管线与回水管线连通。
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