濕度控制系統(tǒng)
1、 本系統(tǒng)安裝在烘房里控制濕度，烘房是一組長(zhǎng)方體箱體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1
傳感器：溫度，濕度，微壓。
2、輸出2路控制信號(hào)，
1）排風(fēng)電機(jī)變頻器，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速－－－－排放量
2）進(jìn)風(fēng)閥控制器， 控制進(jìn)風(fēng)閥開(kāi)度—進(jìn)風(fēng)量
3、運(yùn)行時(shí)有2個(gè)運(yùn)行模式，
1）濕度控制模式：控制排放量，進(jìn)風(fēng)量。使箱內(nèi)的濕度在設(shè)定范圍內(nèi)變化。
2）壓力控制模式：控制排放量，進(jìn)風(fēng)量。使箱內(nèi)的壓力與大氣保持微小的負(fù)壓。
4、控制方法可采用PID或模糊控制
烘干設(shè)備的節(jié)能好方法—控制排濕
織物的烘燥是指采用某種加熱方式使織物上所含水分發(fā)生汽化的過(guò)程?？椢锖嬖飼r(shí)，必須同時(shí)具備兩個(gè)條件：提供使水分蒸發(fā)所需的熱量；使已汽化水分離開(kāi)織物的水蒸汽，形成分壓力梯度。烘燥機(jī)的能耗，除了通風(fēng)等傳動(dòng)所消耗的電能外，還有三個(gè)方面的耗能：
（1）用來(lái)蒸發(fā)織物所含水分；
（2）用來(lái)彌補(bǔ)散熱損失；
（3）用來(lái)彌補(bǔ)廢氣熱量損失。
其中（1）、（2）是烘燥工藝熱耗的常量，而（3）則是烘燥機(jī)節(jié)能的重點(diǎn)。
在烘房?jī)?nèi)，織物吸收熱量后，水分蒸發(fā)，若將排風(fēng)門(mén)打開(kāi)，排除已蒸發(fā)的水汽，不斷補(bǔ)入干熱空氣，織物迅速烘干。因?yàn)楦蔁峥諝馐怯裳a(bǔ)入的新鮮空氣加熱至烘燥溫度得到的，所以補(bǔ)入的干熱空氣能耗較大。當(dāng)排氣風(fēng)門(mén)開(kāi)足時(shí)，不僅是水蒸汽最大限度地被排出機(jī)外，還有相當(dāng)數(shù)量的新鮮熱空氣也被排除。烘房?jī)?nèi)廢氣的排出形成水蒸汽分壓力梯度，為織物烘干創(chuàng)造“外擴(kuò)散”條件。
一臺(tái)蒸汽熱烘干機(jī)其有效熱平均只有18%－－－－26%而其散熱損失高達(dá)80%左右，其中排氣熱損失占62－－-69%。
1) 排氣濕度的最佳值
烘燥機(jī)在不同的排氣濕度情況下，“蒸發(fā)效率”和“能耗”的變化是非線(xiàn)性的。試驗(yàn)表明，當(dāng)排氣濕度低于20%時(shí)，能耗急劇增加，而蒸發(fā)效率變化甚微。若對(duì)排氣濕度做相當(dāng)小的調(diào)節(jié)，對(duì)蒸發(fā)效率的影響很小，而能耗卻顯著地減少。表1 是不同排氣濕度下的能耗指數(shù)及蒸發(fā)效率指數(shù)的比較。由表1 可知，當(dāng)排氣濕度從20%降至10%或5%時(shí)，蒸發(fā)效率可提高10%或18%而能耗卻增加到250或475%。
若要進(jìn)一步節(jié)能，排氣濕度也可以略高于20%，因蒸發(fā)效率下降仍較緩慢。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，若烘房含濕過(guò)高，容易造成滴水現(xiàn)象，影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，一般可將20%作為烘燥機(jī)排氣濕度的最佳值。
2) 控制排氣濕度的節(jié)能
目前，烘房很少處于最佳排氣狀態(tài)，原因是缺少排氣濕度自動(dòng)控制裝置。一般人工操作排氣濕度控制在5%－－10%。若設(shè)置排氣濕度自動(dòng)控制裝置，可將排氣濕度始終保持在20%，能取得顯著的節(jié)能效果。此外，通過(guò)正確控制排風(fēng)量（排風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速），避免過(guò)度烘燥，還可以改善織物手感，保證工藝重現(xiàn)性。織物熱風(fēng)烘干的機(jī)理是強(qiáng)制對(duì)流放熱。織物中的水分子，攝取熱空氣氣體分子的熱量（ 蒸發(fā)潛熱）達(dá)到蒸發(fā)。在穩(wěn)定狀態(tài)下，對(duì)流式烘干機(jī)內(nèi)存在一定量的蒸汽，它視單位時(shí)間蒸發(fā)的水分及吸入的新鮮空氣而定。此蒸汽量一般用體積百分比，即水的體積/ 總體積（Vw /Vt）或蒸汽分壓力比（Pw /Pt） 表示，其中總體積Vt =Vw +Va。
當(dāng)排氣溫度為100 ℃, 1個(gè)大氣壓( 101 kPa)時(shí),
水蒸汽的比容積為 V ″= 1. 725 m3 /kg,
即 蒸發(fā) 1 kg水可產(chǎn)生1. 725 m3 水蒸汽。
要使排氣濕度( H )分別保持在5 %、10 %和20 %時(shí),則應(yīng)輸入相應(yīng)的空氣量Va =Vs (1 / H - 1) ,可分別計(jì)算得出32. 8 m3、15. 5 m3和6. 9 m3。由此可見(jiàn),若將排氣濕度從常規(guī)10 %提高到最佳值20 % ,每蒸發(fā)1 kg水,可以少補(bǔ)充8. 6 m3 的100 ℃熱空氣。
在熱風(fēng)烘燥機(jī)中,熱風(fēng)壓力可近似為1個(gè)大氣壓(101 kPa) ,由氣體狀態(tài)方程式P?V / T =常數(shù),可得出氣體方程式: V1 /T1 =V2 /T2。
設(shè): 新鮮空氣溫度為20 ℃, T1 = 273 + 20 = 293 K,
熱空氣溫度為100 ℃, T2 = 273 + 100 = 373 K,
若將排氣濕度從原來(lái)的10 %提高到20 % ,可求出每蒸發(fā)1 kg水可以少補(bǔ)充6. 75 m3 的新鮮空氣(20 ℃) 。
減少新鮮空氣補(bǔ)入量,不僅節(jié)約了風(fēng)機(jī)所耗電能,更重要的是減少了使新鮮空氣(20 ℃)升溫至烘燥溫度(100 ℃)所需的熱量。
已知:溫度0～100 ℃范圍內(nèi)空氣的定壓熱容
Cp=1 297～1 339 J /(m3 ?℃) ,
根據(jù)熱容計(jì)算熱量公式
Q =V0 ?Cp ?( t2 - t1 ) 計(jì)算加熱新鮮空氣耗能
下面試舉一例：織物重量200g/㎡幅寬1600mm，織物烘燥前帶液率68%，以40m/min工藝車(chē)速烘干至8%落布，每年開(kāi)工6000h，由以下計(jì)算可證明節(jié)能效果：
40 x1. 6 x0. 2 x(0. 68 - 0. 08) x60 = 460. 8
每小時(shí)蒸發(fā)能力= 460.8 kg水
加熱新鮮空氣耗能 （濕度10%）
Q =15. 5 x(100 x1 339 - 20 x1 297) =1 673 380 J/h
全年6 000 h耗能:
460. 8 x1 673 380 x6 000 = 4 626 561. 0MJ
折合蒸汽1 665.6t。
如果排氣濕度從原來(lái)的10 %提高到20 %，加熱新鮮空氣耗能 （濕度20%）
Q =6.93x(100 x1 339 - 20 x1 297) =748162.8J/h
全年6 000 h耗能:
460. 8 x748162.8 x6 000 = 2068520.5MJ
折合蒸汽744.7t.
理論和實(shí)踐作證了熱風(fēng)烘燥氣含濕最佳范圍是20%~30%。以20%為100%的能耗費(fèi)，當(dāng)濕汽含量為10%時(shí)，就需額外增加150%的費(fèi)用；而當(dāng)循環(huán)空氣含濕量為5%時(shí)，能耗費(fèi)用則需增加375%。
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