卷煙廠車間空氣加濕方式的分析

王小沈WANG Xiao-shen；王琳WANG Lin；張冰ZHANG Bing

（①河南中煙工業(yè)有限責任公司駐馬店卷煙廠，駐馬店 463000；②河南牧業(yè)經濟學院，鄭州450011）（①Zhumadian Cigarette Factory of China Tobacco Henan Industrial Corporation，Zhumadian 463000，China；②Henan University of Animal Husbandry and Economy，Zhengzhou 450011，China）

0 引言

隨著卷煙生產技術的飛速發(fā)展，卷煙工業(yè)取得了長足的進步，卷煙品質也有了質的提高。卷煙生產中的制絲、儲絲、卷、接、包（卷煙、接過濾嘴、包裝）等過程對制品的水分與溫度要求都很高，而影響這兩項指標的因素除加工設備及工藝參數(shù)外，加工過程所處的車間環(huán)境也是一個重要的影響因素。車間生產環(huán)境將會直接影響到煙絲的含水率、產品的品質、物料的消耗以及卷煙機的效率?！毒頍煿に囈?guī)范》要求，生產車間的室內溫度要控制在23～28℃之間，濕度在60%～70%之間。我國幅員遼闊，氣象差異很大，以我廠為例，其冬季及過渡季節(jié)空氣相對濕度低于規(guī)范要求，夏季空氣相對濕度高于規(guī)范要求。根據(jù)此種氣候特點，在冬季及過渡季節(jié)需要對廠房進行加濕，而在夏季需要對廠房進行除濕。適宜的溫濕度環(huán)境，可以給卷煙生產、煙絲品質的提高帶來正面的影響，合理的加濕方式對于濕度精確控制和節(jié)能減耗均起到決定性作用。

1 加濕工藝

空氣主要有等溫加濕、等焓加濕、升溫加濕和冷卻加濕四種加濕方式。目前使用最多的是等溫加濕與等焓加濕。等溫加濕與等焓加濕的區(qū)別在于水蒸發(fā)時熱源的來源不同。即等溫加濕時，水蒸發(fā)需要的熱量由外界熱源提供；而等焓加濕時，水蒸發(fā)所需的熱量來源于空氣自身（顯熱變潛熱）。

2 等溫加濕方式的工作原理及特點

等溫加濕通常采用蒸汽加濕，其原理是通過各種方式產生蒸汽，并將其噴入空氣之中。電鍋爐和蒸汽鍋爐是蒸汽的兩個主要來源。常用的等溫加濕方式主要有干蒸汽加濕、電熱式加濕和電極式加濕等，下面對這幾種方式做一下比較。

2.1 干蒸汽噴射加濕 干蒸汽噴射加濕是指飽和蒸汽通過汽水分離裝置變成干燥的蒸汽經調節(jié)閥進入蒸汽噴射用噴管噴出均勻的蒸汽，實現(xiàn)對空氣的加濕處理。其加濕效率可達95%以上且加濕精度高（±3%），加濕過程中無噪聲、無污染、無水分析出，除需蒸汽供應外無需其它能源。適用于高精度加濕場所，但其需與空調機組配套使用且要求必須有汽源，并伴有輸汽管道，設備結構比較復雜，初投資高。

2.2 電熱式加濕 電熱式加濕是將電加熱管浸沒在水中，電加熱管產生熱量，從而使水沸騰變成水蒸汽。其加濕精度極高，但其加濕量較小且電耗量大，對水質的要求高，需采用軟化水或蒸餾水，如采用普通的自來水，電熱元件表面容易結垢，造成換熱量下降，嚴重時會發(fā)生燒斷事故甚至引起火災。

2.3 電極式加濕 電極式加濕是將電極棒置于水容器中，以水作為電阻，在加濕電極上通電，當水位漫過電極后，電極之間通過水的導電性而構成電流回路，并把水加熱至沸騰，輸出潔凈蒸氣。電極加濕方式簡單，噴霧顆粒小，沒有“白粉”現(xiàn)象，克服了電熱式無水空燒不安全的特點。但存在成本高，能耗大，容易結垢，啟動時間長等缺點。電極式加濕一般可以滿足中、小型空調系統(tǒng)加濕需要，在大型空調系統(tǒng)中除作為輔助加濕外一般不予選用。

3 等焓加濕方式的工作原理及優(yōu)缺點

3.1 噴淋加濕 傳統(tǒng)中央空調噴淋室的加濕方式是利用噴淋泵將水泵至噴嘴群，水成霧狀噴出，空氣流經霧區(qū)與水霧進行熱濕交換，達到加濕目的。噴淋加濕不僅可以加濕空氣，還可以清潔空氣，去除其中的灰塵、異味、有害化學成分。但噴淋室占地較大，需較大空間，且該方式使用時必須依賴整個空調系統(tǒng)的運行，所需運行成本相對較高。

3.2 離心式加濕 離心式加濕的原理是離心式轉盤在電機作用下高速轉動，將水強力甩出打在霧化盤上，把自來水霧化成5～10μm 的超微粒子顆粒后噴射出去，被空氣吸收從而加濕空氣。該方法結構簡單，安全可靠，對水質、水壓無特殊要求，但加濕時會產生“白粉”現(xiàn)象且濕度控制精度較低。

3.3 濕膜加濕 該方式是將水送至濕膜頂部，水在重力作用下向下滲透被吸收，干燥空氣通過濕膜，水分子吸收熱量而汽化蒸發(fā)變成濕空氣從而進行加濕。濕膜加濕潔凈無噪音，對空氣有洗滌、過濾作用。但體積大、加濕量小且模塊結垢嚴重，可能繁殖細菌。

3.4 氣水混合加濕 氣水混合加濕，是將自來水和壓縮空氣送至控制箱，經調壓處理后供給特制噴頭一起噴出，利用空化效應使水霧化達到加濕目的。該加濕方式通過控制壓縮空氣的供給即可實現(xiàn)加濕控制，比較簡單。但該方式安裝時管路較多，且使用中耗氣量大，能耗高，氣源質量差時容易出現(xiàn)噴頭堵塞。

3.5 高壓噴霧加濕 高壓噴霧加濕，是將水經增壓泵增壓后，通過“微細霧化”噴嘴，以3～15μm 的微霧噴射到整個空間，蒸發(fā)汽化，從而達到濕潤空氣的目的。

卷煙廠在采用等焓加濕時，需要對不同加濕方式作相應評估。目前在卷煙廠通常使用的等焓降濕有：噴淋加濕和汽水混合噴霧、高壓微霧加濕。傳統(tǒng)的噴淋加濕因具有加濕、降溫、洗塵等優(yōu)點也獲得一些應用，但也同時具有能耗大，有時需要二次加熱來調整溫濕度；加濕量不容易控制，濕度波動大；水循環(huán)使用，衛(wèi)生狀況差，細菌亞種孽生；擋水板過水，風機段存水嚴重等缺點。

4 卷煙車間加濕方式的選擇

對大多數(shù)卷煙廠來說，通常冬季需要的加濕量最大，且中央空調需要開啟制熱盤管來送熱風。顯然，在有充足蒸汽源的情況下，采用干蒸汽噴射加濕最為理想。這是因為：蒸汽加濕本身具有加熱和加濕的雙重功能。當然，在蒸汽源不足的情況下，采用其他等焓加濕（如氣水混合噴霧加濕）也是可以選擇的加濕方式之一。在春秋過渡季節(jié)，具備與冬季不同的特點：既需要送冷風制冷降溫；又需要較大的加濕量。因此，在過渡季節(jié)采用等焓加濕，可以節(jié)約大量能耗，將車間內設備的余熱有效的轉化為空氣中水蒸氣的汽化潛熱，減少制冷機運行時間。部分卷煙廠的實際應用表明，在使用等焓加濕方式后，通常每年4 月份就需要開啟運行的制冷機，開機時間可以推遲到6 月份。這樣不但大大延長了制冷機的使用壽命，也節(jié)約了大量的電能，給企業(yè)創(chuàng)造了巨大的經濟效益。

從技術角度來說，在不同季節(jié)加濕應采用相適合的加濕方式。對于資金較為充裕的卷煙廠來說，在中央空調加濕段采用蒸汽加濕+等焓加濕是最佳選擇；對于資金不太充裕的卷煙廠，采用等焓加濕是理想選擇。

濕度調節(jié)對于卷煙行業(yè)的正常生產有著非常重要的意義。低能耗、低投入已成為衡量加濕方式合理與否的重要指標，也成為研究和改進加濕技術的主要方向。

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