纺织厂喷水室中不同形式挡水板性能的研究.pdf
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1、(中文题名)纺织厂喷水室中不同形式挡水板性能的研究(英文题名)Study on performance of differentforms of breakwater in the spray chamber oftextile workshop研 究 生:赵婷导师:颜苏芊(副教授)苟永福(高工)学院:环境与化学工程学院学科专业:建筑与土木工程学位类型:专业学位学位授予年度:2015 年学校代码1070910709中图分类号TU831.4TU831.4UDC密级:公开保密论文题名:纺织厂喷水室中不同形式挡水板论文题名:纺织厂喷水室中不同形式挡水板性能的研究性能的研究研 究 生研 究 生:赵婷赵
2、婷学号学号:20124452012445导师(校内)导师(校内):颜苏芊颜苏芊(副教授)(副教授)导师(校外)导师(校外):苟永福苟永福(高工)(高工)学院:学院:环境与化学工程学院环境与化学工程学院专业领域专业领域:建筑与土木工程建筑与土木工程申请学位:申请学位:工程硕士工程硕士答辩委员会主任委员答辩委员会主任委员:郑爱平(教授)郑爱平(教授)答辩日期答辩日期:2015年年3月月22日日西安工程大学学位论文原创性声明西安工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表
3、或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:日期:年月日西安工程大学学位论文版权使用授权书西安工程大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西安工程大学教学目的使用本学位论文,将全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密保密,在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密不保密,立即或在1 年2 年后开放使用。学位
4、论文作者签名:指导教师签名:日期:年月日日期:年月日I纺织厂喷水室中不同形式挡水板性能的研究纺织厂喷水室中不同形式挡水板性能的研究摘要:摘要:针对目前纺织厂能耗过大,造成能源浪费和影响经济效益等问题,由于空调能耗占总能耗的 30%以上,其中喷淋能耗及喷水室中挡水板的能耗不容小觑,本课题主要研究纺织厂空调用挡水板的性能。首先,以常用的 W 形、波形和 V 形挡水板为研究对象,选择纺织厂众多车间中最具代表性的车间:细纱车间和织布车间为测试地点,在夏季对三种形式的挡水板进行测试。测试参数为喷水室内的风速、风压、温湿度等,计算挡水板的通风量、过水量、阻力、阻力系数等重要性能参数。将数据绘图对比,得出以
5、下结论:(1)波形挡水板的阻力最小,在 7.110.3Pa 范围内,是 W 形的 0.390.75 倍,是 V 形的 0.0460.34 倍;(2)波形挡水板的阻力系数最小,在 6.67.8 范围内,是 W 形的 0.360.57 倍,是 V 形的 0.220.32 倍;(3)波形挡水板的过水量在 1.032.28g/kg 范围内,能够较好满足不同车间的要求,且阻力和阻力系数最小,性能最佳。其次,本课题针对清洗挡水板时将其分片拆卸,浸泡在浓盐酸中除垢,再重新安装的繁琐费事等问题,在性能最佳的波形挡水板上做改造:从喷淋管上向挡水板两侧分别引一根分水管并安装喷嘴,利用喷淋水定期冲刷板面,来减缓结垢
6、和降低阻力。结论如下:(1)和改造前干净挡水板的阻力相比,改造两个月后,改造侧的阻力是其 1.03倍,阻力增长缓慢,基本无变化;对比侧的阻力是其 1.65 倍,增长了一半多;(2)和改造前干净挡水板的阻力系数相比,改造两个月后,改造侧的阻力系数是其 0.93 倍,基本无变化;对比侧的阻力系数是其 1.35 倍,增长了近一半;(3)改造前挡水板的过水量为 1.28g/kg,改造两个月后,改造侧、对比侧的过水量分别为 1.60g/kg、1.30g/kg,过水量并无太大变化,说明该方法对挡水板的过水量没有影响,满足车间正常的生产工作。图 36 幅,表 17 个,参考文献 50篇关键词:关键词:挡水板
7、;阻力;阻力系数;过水量;能耗分析中图分类号:中图分类号:TU831.4IIIIIStudy on performance of different forms of breakwater inthe spray chamber of textile workshopAbstract:Aiming at the textile factory energy consumption is too large,causingthe problems of energy waste and influence economic benefit etc.,because the airconditio
8、ning energy consumption accounted for more than 30%of the total energyconsumption,the energy consumption of breakwater and spraychamber inwhich energy consumption can not be underestimated,this paper mainly studies theperformance of different forms of breakwater in the spray chamber of textileworksh
9、op.First of all,with the W shaped,wave shaped and V shaped forms breakwaters asthe research objects,the choice of textile workshop in many of the most representativeof the workshop:the spinning workshop and the weaving workshop for a test site.Test on three kinds of breakwater in summer.The test par
10、ameters include wind speed,wind pressure,temperature and humidity of the spray chamber.Calculation ofventilationaboutbreakwaterimportantperformanceparameters,suchasresistance,resistance coefficient,the amount of water.The data graphic analysis,draw the following conclusions:(1)Wave shaped form break
11、water has the least resistance,in the range of 7.110.3Pa,is 0.390.75 times of W shaped form breakwaters resistance,is 0.0460.34 times ofV shaped form breakwaters resistance;(2)Wave shaped form breakwater has the least resistance in the range of 6.67.8,is0.360.57 times of W shaped form breakwaters re
12、sistance coefficient,is 0.220.32times of V shaped form breakwaters resistance coefficient;(3)The over the amount of water of the wave shaped form breakwater in the rangeof 1.032.28g/kg,to better meet the requirements of different workshop.And has theMinimum resistance and the resistance coefficient,
13、the best performance.Secondly,this paper for the cleaning of the breakwater have to slice demolition,immersion in concentrated hydrochloric acid to clean,and then reinstall the tediousand time-consuming problems,do the transformation on the best performance of thewave shaped form breakwater:from the
14、 spray pipe to the breakwater are respectivelyon both sides of a branch pipe and the installation of nozzle,the board is washedIVregularly by water spray,to mitigate fouling and reduce the resistance.The conclusionis as follows:(1)Comparedwiththeresistanceofthecleanbreakwaterbeforetransformation,aft
15、er two months,reconstruction of side resistance is 1.03 times,theresistance growing slowly,no change;Comparison of side resistance is 1.65times,growth figure is more than half;(2)Comparedwiththeresistanceofthecleanbreakwaterbeforetransformation,after two months,reconstruction of side resistance coef
16、ficient is 1.03times,the resistance coefficient,no change;Comparison of side resistance coefficientis 1.65 times,growth figure is nearly half;(3)The amount of water of the breakwater before transformation is 1.28g/kg,aftertwo months,reconstruction of side and comparison of sideis 1.60g/kg,1.30g/kg,t
17、here is no much change.To illustrate this method has no effecton the amount of the water of the breakwater.To meet the normal production.There are 45 pictures,33 forms and 61references in this paper.ZhaoTing(HVAC)Directed by Professor YanSuQianKay words:Breakwater,Resistance,Resistance coefficient,T
18、he amount ofwater,Energy analysisClassification:TU831.4V目次目次1 绪论.11.1 课题的研究背景.11.2 课题的研究目的.21.3 挡水板的研究现状.21.4 课题的研究内容和意义.62 挡水板的工作原理及影响因素.92.1 喷水室简介.92.2 挡水板的工作原理.102.3 过水量及其影响因素.112.4 阻力及计算公式.122.4.1 沿程损失的计算.122.4.2 局部损失的计算.142.4.3 挡水板的总阻力.153 常用三种形式挡水板的测定和对比.173.1 测试目的和参数.173.2 准备工作和测试对象的选取.173.3
19、所需仪器和测试步骤.183.4 测试数据和分析.193.4.1 三厂 W 形挡水板的数据.193.4.2 五厂波形多棱挡水板的数据.223.4.3 咸阳八方纺织集团 V 形间断挡水板的数据.233.5 三种形式挡水板测试数据对比.263.5.1 W 形、波形多棱、V 形间断挡水板的阻力对比.263.5.2 三种形式挡水板对应的阻力系数对比.273.5.3 三种形式挡水板对应的过水量对比.283.6 常用三种形式挡水板性能的比较.304 波形多棱挡水板的改造及测定.334.1 改造原因.334.2 改造方案.354.2.1 被改造喷淋室的选取.354.2.2 改造的具体方案.354.3 改造前、
20、后的测试、数据计算.384.3.1 改造前的测试.384.3.2 改造后的测试.394.4 对比分析前后测试数据.424.4.1 四次测试阻力的对比.424.4.2 四次测试阻力系数的对比.434.4.3 四次测试过水量的对比.444.4.4 改造前、后挡水板各参数的对比分析.444.5 小结.485 结论和展望.495.1 结论.49VI5.2 不足与展望.50参考文献.53作者攻读学位期间发表学术论文清单.57致谢.591 绪论11绪论1.1 课题的研究背景节约能源是目前我国经济增长和社会发展的一个重要使命,建设节能型小康社会,增进现代社会的经济可持续发展,是实现我国全面建设小康社会的宏伟
21、目标,也是构建和谐社会的重要基础保障1。众所周知,纺织企业是一个高能耗的行业,长期以来,纺织厂的能耗问题是纺织行业研究者最为关心的问题,如果能耗过高,便会增加企业生产的成本,降低经济利润。随着国家“十二五”规划的提出,我国将全面建设小康社会,其中,国内各行各业的消费者对纺织品服装消费的需求不断增加,国内市场对纺织工业的发展提出了更高的要求。随着我国建设资源节约型、环境友好型社会的加速推动,人们对纺织工业的节能减排提出了更高的要求2;另一方面,随着我国经济的发展和能源政策的调整,纺织行业的能耗高、用工多等弊端日益凸显,这些导致生产成本日渐提高,行业利润下降,严重制约了纺织行业的可持续发展。在现代
22、纺织厂的能耗中,空调系统是不可缺少的一个能源消费系统,空调系统为人们提供了一个良好舒适的工作环境,也为纺织企业提供了生产过程中所需要的环境条件,但同时也消耗着大量的资源。据有关资料统计,在纺织行业中,车间总能耗中的 20%30%为空调除尘系统的能耗,可谓“纺织厂的高能耗环节”,是除工艺生产能耗之外最主要的能耗环节。据业内人士分析,目前我国的纺织空调系统有 30%以上的无效能耗,也就是说,纺织空调系统普遍都存在着 30%以上的节能潜力空间,所以,若能对纺织空调的能耗加以有效的控制,对于提高纺织厂的能源利用效率具有重要的经济效益和社会效益1。根据我国实行节能减排的目标,为响应国家号召,坚定不移地走
23、可持续发展道路,结合企业的生存发展以及经济效益两个双重要求,纺织空调技术必须进行革新,迫切需要新的设备和系统问世,以便解决能耗过大的问题。因此,如何能够有效地降低纺织厂空调系统的能耗,是目前亟待解决的一个大问题。在纺织厂的空气调节系统中,为了获取符合不同工况车间对冷风或热风的要求,消除车间内空气的热湿干扰,我们必须对空气进行热湿处理。通常采用在喷水室中对空气进行喷水,利用水滴与空气直接接触的方法来对空气进行处理。这种方法具有很大的优越性,既有加热、冷却、加湿或去湿功能,又能通过细小水滴直接清洗雾化空气,利用喷嘴在一定喷水压力下具有喷射作用,使喷淋水分裂时形成无数细小雾状水滴,提高空气的新鲜度和
24、湿度,调节空气的温度3。挡水板是空调喷水室的重要构件之一,当气流在相邻两片挡板的通道内曲折流通时,其所夹带的水滴由于惯性作用来西安工程大学硕士学位论文2不及改变运动方向,而和板面相碰,在板面形成一层水膜,当水膜超过一定厚度后,会沿挡水板表面垂直流入底池,这就是挡水板进行气水分离和阻止水滴通过的工作原理4。1.2 课题的研究目的随着纺织工业近年来的快速发展,纺织厂的节能问题也越来越得到更多人的重视和研究,纺织厂本身是一个高能耗的企业,其中,空调除尘设备的能耗约占纺织行业总能耗的 30%左右。由于空调系统的能耗负担沉重,据有关数据显示,相当数量的纺织厂很少开空调甚至不开空调,而纺织品对空气的温湿度
25、要求较高,没有空调系统的有效调节,会造成产品的质量下降,使得企业更不愿意在空调系统的运行上花费成本,久而久之,导致了一场恶性循环,产品质量越差,企业获利越少,纺织厂无法得以维持。另外,有些纺织厂虽然采用了空调系统,但是由于空调系统的无效能耗过高,采用空调系统的纺织企业也在为成本苦苦支撑,这就决定了在提高空调除尘水平进行空调除尘设计的过程中,实现节能高效是纺织工业节能的重要环节。目前纺织厂空调系统多采用喷水室来处理空气,喷水室不仅能实现对空气加热、冷却及加湿或去湿等多种处理,而且还对空气具有一定的净化洗涤功能。喷水室通过采用喷淋循环水的方式对空气进行热湿处理,让空气与水在喷水室内直接接触,发生热
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