專利名稱：利用地熱型高效節(jié)能節(jié)水的紡織空調系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于紡織工業(yè)用空調設備領域，涉及一種利用地表水源熱能改善紡織車間環(huán)境溫度及相對濕度的紡織空調系統(tǒng)。
空調是紡織行業(yè)中至關重要的輔助設施，它為生產車間提供了具有適宜溫度和濕度的空氣，保證了車間的正常生產以及產品的優(yōu)質率。目前在紡織行業(yè)中所普遍采用的空氣調節(jié)設備一般都是“仿羅瓦型”空調，這種空調在夏季降溫過程中通過大劑量井水噴灑在空氣中降溫以取得冷空氣供車間使用，從而使車間得以保持有適合生產工藝要求的溫度和濕度。但這種空調在實際應用中存在著一些不足，其主要表現(xiàn)是水和熱空氣在水氣熱交換過程中接觸的面積小、時間短，雖然能重復使用，但熱能利用率仍然很低，嚴重浪費了水資源和能源；而在冬季供熱時，同樣由于其熱交換的效率低，使生產的能耗過大。另外，現(xiàn)在生產車間內往往存在有大量的潛熱及廢熱，如機器摩擦熱量、電機和照明燈具熱量以及人體自身所產生的熱量等，迄今為止，這部分熱量一直被做為廢風排出室外，未能得到充分地利用，特別是未能在空調設備中加以利用。
本發(fā)明的目的在于通過開發(fā)和利用地表水這種低質熱能源以及生產車間內的潛、廢熱能源，從而設計并研制出一種結構簡單、投資少、使用方便、可極大程度地降低能源能耗且不污染環(huán)境的利用地熱型高效節(jié)能節(jié)水的紡織空調系統(tǒng)，用以克服現(xiàn)有技術的不足之處。
本發(fā)明所述系統(tǒng)的設計構思方案源于地表水熱能的利用與開發(fā)。眾所周知，地下水具有一定的熱能。據(jù)有關資料表明，地下表層水如井水的溫度一般是18℃左右(地層越深水溫越高)，屬于一種低質量熱能，由于這種低質熱能水在寒冷的冬季驅升至地面后很快就被地面周圍的冷空氣平衡而散失熱量，因而在長期以來，人們一直形成一種傳統(tǒng)的供熱思維誤區(qū)，即認為地表水只能用于夏天致冷，而不能供做冬天取暖。實際上，冬季的地面氣溫與地表水溫間存在有相當量值的溫差，如陜西關中地區(qū)的井水溫度為18℃，冬季平均最低溫度為-5℃，極端最低溫度為-20℃，在平均最低氣溫-5℃和地表水溫18℃之間相差23℃，具有進行水氣間熱交換的基礎。根據(jù)這種溫差基礎并結合紡織車間生產的實際，本發(fā)明設計者研制出相應的采用地表水做為熱能來源的利用地熱型空調系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)將地下貯水池內含有地溫的水以及取自地面的新鮮空氣分別送入設于地下的熱交換機構中，使之進行熱交換，最后將經(jīng)熱交換過程后得到或失去熱能的氣體送入紡織車間的空調風道內，用以調節(jié)并改善車間內的環(huán)境溫度及相對濕度。
以下將結合附圖對本發(fā)明內容做進一步說明。


圖1是本發(fā)明所述紡織空調系統(tǒng)的工作狀態(tài)示意圖。
圖2是該系統(tǒng)內所設的一種氣-氣熱交換器裝置的結構示意圖。
如圖1所示，這種利用地熱型紡織空調系統(tǒng)由設于地下的貯水池1、抽水泵2、輸水管3、絕熱送氣地溝通道4以及設于地面工作車間9內的空調風道和保溫設施等構成，通過抽水泵2將地下貯水池1中含有地溫的水送入輸水管3并利用輸水管壁上所設的多孔噴嘴31將水噴進空氣中使之全部霧化，再使霧化后降低或提高了溫度的空氣通經(jīng)送氣地溝通道4進而送至紡織車間9的空調風道內，對車間內室溫及濕度進行調節(jié)。系統(tǒng)中的絕熱送氣地溝通道4為一種掘挖開設于地下的類U型通道，該通道4的兩個通口分別與地面進氣口和紡織車間9內的空調風道連通，在通道4的豎向道段的兩側對稱設有多對內凹的風流穩(wěn)壓室41、42、……4n。具有上述設置形式的風流穩(wěn)壓室稱之為對數(shù)型風流穩(wěn)壓室，其作用在于使進入通道4內的風流穩(wěn)壓去濕。圖中箭頭所指為氣流方向。
本發(fā)明設計方案中較佳的實施倒是在系統(tǒng)內的送氣地溝通道4底部通過一扇活門6延伸連設有一個氣體回旋加熱室7。該加熱室可以是如圖1所示的在類U型通道4的底部加開一個水平向延伸隧洞的形式，在隧洞中部設置一副其遠端開通的隔板72，通過此隔板72使隧洞內形成氣體的上下回旋通路，活門6設在隔板72距送氣地溝通道4出口段的近端，工作時可通過活門6的啟閉實現(xiàn)對氣體通送路徑的選擇；此外在加熱室7的內壁處繞設有熱管71，熱管71可通過排水管5與貯水池1連通，平時熱管71內部為地表水所充盈。圖1所示系統(tǒng)的工作過程是這樣的當夏季車間里需要降溫時，打開活門6，使加濕氣體依次流經(jīng)送氣地溝通道4內各個穩(wěn)壓室41～4n后成為已降溫致冷的冷空氣，進而被送至車間9的空調風道中；在冬季需要取暖時，則關閉活門6，使地面冷空氣經(jīng)地溝通道4的豎直入口段進入并預熱后再被引至回旋加熱室7中，繼而通過加熱室內熱管71加熱，最后經(jīng)地溝通道4的豎直出口段被引入車間9。
為了降低系統(tǒng)的能耗特別是冬季使用能耗，本發(fā)明設計者認為在該系統(tǒng)的具體實施例中增設一種可使紡織車間內潛、廢熱能量得到有效再利用的熱交換機構尤為可行和必要。所述熱交換機構的設計形式如附圖2所示，在送氣地溝通道4的輸出口段與紡織車間9的空調風道之間連裝有一個氣-氣熱交換器8，該交換器具有兩個相互交叉毗挨的通道81、82，其中一個通道81為廢風通道，另一個通道82為送氣通道。工作中，新鮮氣流和帶有熱量的廢風各從一端進入熱交換器8，在相向毗鄰流動過程中彼此互換熱量，最后經(jīng)凈化并失去熱量變冷的廢風被排出熱交換器8外，其懸浮物塵粒被留在熱交換器8底部被清除，而獲得熱量的新鮮氣流則經(jīng)空調風道被引入車間9，加熱車間。在實際生產應用中，這種氣-氣熱交換器亦可被設置于鍋爐煙道內做為凈化煙塵并加熱冷風使用。
本系統(tǒng)在付諸紡織廠做空調供熱時應對廠內各車間實行串聯(lián)通風以增加各車間設施對風流放熱的機會；同時應對車間山墻以上的空間實行用薄膜封閉，通過增加車間屋頂?shù)谋匦Ч皽p少車間固有的建筑熱容積來提高車間的供熱效果；還應在室內增設防寒門、保溫窗等，以減少冬天門窗及建筑物對外界的熱量損耗。
本發(fā)明所述紡織空調系統(tǒng)通過開發(fā)利用地表水這樣一種低質熱能源以及采用先進的熱交換機構和改變建筑物的固定熱損耗等方式，最大限度地提高了地表水熱能和紡織車間潛、廢熱能的利用率。該系統(tǒng)具有結構簡單、投資少、使用方便、維修容易、無運輸負擔及節(jié)省水資源等優(yōu)點，在夏季致冷使用時，其用水量是現(xiàn)行通用空調系統(tǒng)用水量的1/2到7/8；在冬季供熱時可以取代蒸汽鍋爐完成調節(jié)空氣的作用，不用耗煤耗電，對生態(tài)環(huán)境無污染，同時可減少工人操作的勞動強度和技術難度。
實施例在廠房外-0.6～-0.8m地面熱地溝通道。通道從地下通入廠房的空調進風口，內設φ108～80mm輸水管86m，管道上連接噴嘴2400個。輸水管外接井水，用來在地溝通道內與空氣進行熱交換，地溝內裝有除濕機，用以減少水蒸發(fā)熱損耗。冬季工作時通過井水與空氣的對流過程使空氣升溫，據(jù)測進入車間空調氣體的溫度不低于14℃。夏天致冷時，通過改換噴嘴來加大風量，使風速高于6m/sec，這樣可充分利用水的低溫蒸發(fā)熱來吸收空氣熱量致冷。
權利要求
1.一種利用地表水源熱能改善紡織車間環(huán)境溫度及相對濕度的紡織空調系統(tǒng)，包括地下的貯水池(1)、抽水泵(2)、輸水管道(3)、絕熱送氣地溝通道(4)及設于工作車間(9)內的空調風道和保溫設施，其特征在于通過抽水泵(2)將地下貯水池(1)中含有地溫的水送入輸水管(3)，利用輸水管壁上所設的多孔噴嘴(31)將水噴進空氣中使之全部霧化，再使霧化后降低或提高了溫度的空氣通經(jīng)送氣地溝通道(4)進而送至紡織車間(9)空調風道內，所述的絕熱送氣地溝通道(4)為一種開設于地下的類U型通道，通道(4)的兩個通口分別與地面進氣口和紡織車間(9)空調風道連通，在通道(4)的豎向道段的兩側對稱設有多對內凹的風流穩(wěn)壓室(41、42、……4n)。
2.如權利要求1所述的紡織空調系統(tǒng)，其特征是在送氣地溝通道(4)底部通過一扇活門(6)延伸連設有一個氣體回旋加熱室(7)，在加熱室(7)的內壁上繞設有熱管(71)，熱管(71)通過排水管(5)與貯水池(1)連通。
3.如權利要求1、2所述的紡織空調系統(tǒng)，其特征是在送氣地溝通道(4)的輸出口段與紡織車間的空調風道之間連裝有一個氣-氣熱交換器(8)，該交換器具有兩個相互交叉毗挨的通道(81、82)，其中一個通道(81)為廢風通道，另一個通道(82)為送氣通道。
4.如權利要求1所述的紡織空調系統(tǒng)，其特征是對紡織車間(9)山墻以上的空間進行薄膜封閉。
全文摘要
該空調系統(tǒng)由地下貯水池、抽水泵、輸水管、送氣地溝通道等構成，通過將貯水池內含有地溫的水及地面新鮮空氣分別引入地溝送氣通道內進行熱交換后送入紡織車間，對車間溫、濕度加以調節(jié)。在該系統(tǒng)內設有可利用車間潛廢熱能并可凈化廢風的氣-氣熱交換器，可極大程度地降低能源能耗且不污染環(huán)境。該系統(tǒng)的結構簡單、投資少、節(jié)省能源，夏季使用時其用水量是現(xiàn)行空調用水量的1/2到7/8，在冬季供熱時可取代蒸汽鍋爐完成調節(jié)空氣作用。
文檔編號F24F5/00GK1152695SQ95113619
公開日1997年6月25日 申請日期1995年12月22日 優(yōu)先權日1995年12月22日
發(fā)明者梁棟, 梁志紅, 梁慶紅, 梁宇紅, 梁婉 申請人:梁棟