宋卫红
河南中烟黄金叶制造中心
摘要：随着我国经济的高速发展，人民生活水平的稳步提高，能源消耗也急剧增长。我国烟草行业规模大，是国家税收的重要来源，因此国家对烟草行业的健康发展尤为重视。卷烟生产的过程中对环境温湿度要求较高，需要空调系统进行控制。卷烟厂工艺空调的总能耗占消耗的50%左右。因此，如何降低制冷能耗确保工艺空调满足生产需求同时达到节能减排的效果，是本文的核心研究课题。
关键词：制冷机，冷冻水，空调，节能减排。
（一）引言
温湿度是影响卷烟硬度和卷烟重量的重要因素。制冷机制造冷冻水，通过管路输送到工艺空调；通过工艺空调的调节从而控制温湿度。制冷机冷冻水的水温设定，直接影响能耗和工艺空调的需求。冷冻水水温设定过低，能耗消耗则过大；反之，若冷冻水水温设定过高，则不能满足工艺空调的需求，且会影响卷烟生产质量。
（二）内容
1.温湿度对卷烟的影响。硬度是评价卷烟加工性能和质量的一个重要的技术指标，各企业在生产过程中都将硬度作为卷烟重要的质量指标。卷制车间温湿度变化与卷烟产品卷制质量密切相关。研究表明，相对湿度是影响卷烟硬度、卷烟重量的主要因素，湿度较高时卷烟硬度、卷烟重量的控制精度都呈下降趋势。本文围绕如何在提供符合工艺标准的温湿度的基础上，最大限度的节能减排展开讨论。
2.生产车间几乎全年需要降温，制冷机冷冻水通过管路输送至空调，空调处理后得到符合工艺标准的温湿度。制冷机依靠压缩机的作用提高制冷剂的压力以实现制冷循环，以液压蒸发制冷为基础，制冷剂要发生周期性的气-液相变。制冷机的冷冻水通过管道、水泵送入空调，由空调进行调节，得到符合工艺标准的温湿度，再由风机交换给空间。
3.离心式制冷机的工作原理是利用离心式冷水机组的电源动力进行运转，将蒸发器内的制冷剂进行加热蒸发，将空气内大量的热量吸收，再通过水冷凝器进行凝结液化成液体，从而达到吸收热量的效果。离心式制冷机组的能量调节，取决于用户热负荷大小的改变。因此为适应用户对冷负荷变化的需要和安全经济的运行，即改变压缩机及换热器参数对机组能量进行调节，为防止喘振，还必须有防喘振措施。制冷机与空调系统在运行的过程中，如若出现排气压力过高或过低、油压偏低，断水等不正常情况，制冷与空调设备在运行过程中将会执行保护性操作，并出现故障性停机。如若出现冷却塔水位过低和风机故障等问题，冷却水的水温则会过高，水量不足，此时制冷与空调设备也会自动停止运行。调节制冷与空调系统一方面需要确保设备在具体运行过程中的安全性，另一方面在确保制冷与空调设备运行正常，且达到要求的相应指标的前提下，也可通过调节的方式取得经济效益，节能减排，例如在保证设备安全运行的情况下，制冷主机运行在70%-80%负载比在100%负载时，单位冷量的功效更小，节能效果更好。运行此方法开机要结合水泵，冷却塔的运行情况综合考虑。
4.加湿季节。在工艺空调设备的运行中，每年4-5月份和9-10月份温度较高，空气干燥，空气含湿量在10%左右，此时温度较高，湿度较低，温度每升高1℃，湿度下降3%-5%。该季节是工艺空调降温加湿季节，如果湿度过低，温度过高，则易造成烟叶造碎，形成烟支空头，损耗过大，因此需要运行制冷机冷冻水进行降温，与此同时还需要加湿。加湿通常是通过微雾加湿和蒸汽加湿来实现的，一般情况下微雾加湿优先。微雾加湿的原理是利用水喷淋实现降温的同时加湿，微雾加湿达不到设定要求则同时使用蒸汽加湿。在制冷机冷冻水运行时，冷冻水的出口温度应设在12℃-16℃。若冷冻水温度低于12℃，加上空调管路损耗，到达空调表冷器进口温度低于16℃，卷包车间的工艺标准：温度25℃湿度60%，其露点温度是17℃，查焓湿图可得（表一）。当冷冻水温度低于16℃时，空气会在表冷器上发生除湿现象，很显然，此时达到饱和的空气是不可能用微雾加湿器的，原因是此时表冷后的湿度在90%左右，几乎处于饱和状态，将有析出现象。因此在运行时，会引起加湿-除湿-再加湿的过度使用，从而能造成水和蒸汽的浪费，再者就是当制冷机低温运行时，冷冻水每降低1℃，则会多消耗电能。
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表一 焓湿图
5.加湿季节。在工艺空调设备的运行中，每年的6-9月份温度高，湿度大，此时生产现场既需要降温又需要除湿，这是通过制冷机冷冻水来实现的。理论上制冷机冷冻水的温度为8℃-12℃，但在实际操作中，一般情况下控制在10℃左右。以湿度最低标准卷包车间为例，工艺标准是：温度25℃，湿度60%，查焓湿图如上（表一）。25℃，60%的露点温度是17.5℃。当制冷机冷冻水出口温度为10℃时，由于输送过程中存在管路损耗，冷冻水水温会上升0.5℃-1℃，因此输送到表冷器入口端显示为11℃左右；当表冷器打开80%，表冷器进口温度和出口温度相差4℃-5℃，按5℃计算，即出口温度为16℃，和卷包车间的工艺标准25℃，60%的露点温度相比还低1.5℃。相比之下，制丝车间区域工艺标准都高于卷包车间25℃，60%的工艺标准，因此10℃的冷冻水可以满足除湿季节工艺空调需求。在制冷机冷冻水除湿过程中，若冷冻水水温低于10℃，生产车间温度过低，空调加热阀开启，则会造成蒸汽浪费；若冷冻水水温高于10℃，则达不到除湿要求，也满足不了工艺标准。因此，制冷机冷冻水温度设定为10℃时，不仅满足了工艺空调的需要，还能降低能耗，节约能源。
6.目前我国烟草行业虽然经过产业升级，生产水平和效益都取得了较大的进步，但仍与发达国家有明显差距，尤其是卷烟生产能耗水平较高。大多数卷烟企业的能源利用效率不高，节能减排意识不够强。据有关资料统计显示，卷烟企业年综合消耗3000~40000吨标煤，因此，各地政府把卷烟工业作为能耗重点监控单位，而空调系统能耗占卷烟厂总能耗的50%左右。因此，空调系统降低能耗刻不容缓，是开展节能减排工作的重点方向。
（三）结论
制冷机理论标准温度为7℃-12℃，在实际工作生产中可扩展为10℃-16℃，这样在满足工艺标准的情况下更加节能。应严格控制冷冻水的出口温度，实行除湿季节和加湿季节的不同温度设定，这样才能够进行相应的调节达到设计要求的节能效果，使环境温湿度达到工艺标准，提高卷烟品质和质量，在运行中节省大量的电能和蒸汽，为企业节能降耗。
参考文献：
[1]贾炯. 卷烟厂空调系统的能耗特点及节能运行策略[D].
[2]冯银龙, 慕平利, 卢金领. 环境温湿度对卷烟硬度、重量的影响[J]. 北京农业旬刊, 2011.