[摘要] 我国的卷烟生产虽然已有较长历史，但因工艺落后，设备陈旧，产品质量不高，且与其
我国的卷烟生产虽然已有较长历史，但因工艺落后，设备陈旧，产品质量不高，且与其相配套的其他公用设施也更加落后，特别是通风除尘及空气调节在解放前的卷烟行业中几乎不被涉及。解放后的卷烟行业虽然在通风除尘方面予以注意，但大多数卷烟厂在空调调节方面还是相对落后。直至七十年代后，随着消费者对卷烟质量要求的相应提高，亦因为卷烟机卷烟速度的提高，卷烟在生产过程中对车间的温湿度有了较高的要求，因此具有一定生产规模新老卷烟厂均设置了相对齐全的通风除尘与空气调节系统。特别是改革开放以后，我国与国外的技术交流逐步加强、深化，卷烟行业也率先接纳、吸收、消化了国外卷烟行业的各种先进设备、先进工艺，从而极大提升了我国卷烟行业的各项技术指标。
本文就卷烟厂各个不同阶段所设置的空调系统的气流组织进行简要的回顾与分析，并根据已投运的某大型卷烟厂的空调系统的具体实施与运行实际，提出卷烟厂空调系统气流组织的较佳参考方案。
卷烟厂在各时期所设空调系统的气流组织流型及运行效果(一级)
卷烟行业对空调系统的气流组织的认识是一个渐变的过程。从七十年代开始，随着卷烟行业对空调系统对卷烟产品质量的影响的认识逐步深入，生厂车间的空气“四度”(即空气温度、空气湿度、气流速度、空气清洁度)亦日益被卷烟行业所重视。如在制丝车间的关键工位设置岗位送风系统，在贮丝房及卷接包车间设空气调节系统，但其气流组织仍相对简单，如制丝车间的岗位送风仅将室外空气经过滤、夏季经自来水喷淋降温、冬季经加热送至规定的工位，贮丝房空调系统的气流组织为下送上回式(或下送集中回风)，卷接包车间的气流组织为上送集中回风。上述气流组织均存在不同程度的缺陷。如制丝车间的某些工序对空气的温湿度及气流速度较敏感，采用上述方式送风不能保证某些工序的产品质量。又如卷接包车间采用集中回风(即每套空调系统仅设一个室内集中回风口)，这种气流组织当回风距离不长时(如L≤30m)尚可，如超远距离回风，则车间的温度场、速度场的均匀性将得不到保证，这势必影响卷烟的产品质量。
九十年代后，某些卷烟厂在引进高速卷烟机时，对空调系统的气流组织提出了较高的要求。如长沙某卷烟厂“九五”规划中的出口烟车间空调系统设计，在卷接包车间的空调系统中率先采取了上送上回的气流组织方式。这种方式配合空调机组内所设置的高效过滤器，使车间的空气四度达到了前所未有的高度，经测试，车间的实际温度精度值≤±1.5℃(设计值为±2℃)，车间的实际湿度精度值﹤±5%(设计值为±5%)，车间含尘浓度≤1.5mg/m3，空调系统的排风含尘浓度≤3mg/m3，其车间含尘浓度及室外排放浓度均大大低于当时的国家标准。在制丝车间虽然是设计的岗位送风系统，但这种送风是经过空调机组的过滤、减焓、去湿或加热、加湿等一系列处理过程，使送风参数保持在一定的范围内，满足工艺要求，从而保证了制丝车间的产品质量。
某工程气流组织特点及运行效果(一级)
工程概况(二级)
长沙某大型卷烟企业于2000年进行“十五”技改，其生产规模为100万大箱/年。规划为按生产工序兴建一座含高架配方库、制丝车间、贮叶房、贮丝房、卷接包车间、滤棒成型车间、高架辅料库、高架成品库、成品出库区、备品备件库等为一“L”型布置的联合工房，整个工房按功能分区划分防火分区，其规模宏大，空调系统多达36套，总空调风量达320万m3/h，空调系统极其复杂，空调系统的气流组织形式为适应生产工艺的要求而多种多样，绝大多数气流组织在国内同行或其他行业均为罕见。为描述其多样性，兹举几个较典型的气流组织予以介绍。
制丝车间空调系统的气流组织(二级)
该车间总建筑高度13.5m，吊顶高度9m(格栅吊顶)，车间面积 约2万㎡。该厂地处冬冷夏热地区，为了节能，该车间气流组织采用分层空调的型式，即在吊顶以下采用上送上回的气流组织，在吊顶以上结合防排烟采用通风换气的气流组织。为了达到冬夏季高大空间的气流组织能顺畅送至工作区，送风口采用妥思旋流送风口。其具体型号规格及布置见表1及图1。
为了克服车间高温气流对成品丝输送的质量干扰，在送丝带区布置了妥思的置换风口及喷口，即在送丝输送带两侧及上方布置置换风口与喷口输送经处理后的空气形成一个空气幕廊，有效的隔绝了湿热空气对成品丝的质量干扰。
贮叶房的气流组织型式(二级)
贮叶房为一高温高湿车间，其空气参数设定值为温度tn=35～40℃，相对湿度φn=75±5%，为便于车间清扫及交通，建设方不允许在贮叶柜下方及相关通道部位设置送风管道，因此沿车间四周布置妥思球形喷口及在车间中部空隙上方设置妥思置换风口，其气流组织均为下送上回式。因喷口沿四周靠墙布置，置换风口为悬吊布置(离地面约2.5m)，因而空调系统的最终布置对车间的交通无任何影响，投产运行表明，该气流流型完全满足工艺要求，且车间的空气参数控制均在设置范围之内。
贮丝房空调系统的气流组织(二级)
过去大多数卷烟厂的贮丝柜均为单层，为减少车间建筑面积，增大贮丝能力，该厂新设联合工房采用了双层贮丝柜，该车间总建筑面积为5760㎡，高13.5m，吊顶高度10m，车间左侧为双层贮丝柜，右侧为送丝及喂丝系统。双层贮丝柜与柜之间的间距约1.2m，底层贮丝柜的柜底净高约1.8m。根据工艺布置，经过综合考虑，设计方决定突破常规的风口选择及布置方式，选用妥思高诱导比的DUK球型喷口与ISH可调型置换送风口。喷口布置在贮丝柜一侧，每条送风干管设3只喷口，喷口布置高度分为1m，4m，7m;置换风口布置在贮丝柜的另一侧(主要负担输送带及喂丝区的空调负荷)。可调型球形喷口的送风诱导比大(诱导比可在27～50之间变化)、射程远(射程可达50m)，因此非常适合柜子多、高大，无法布置风管的情况下采用。置换送风口为悬吊布置，为适应冬夏季工况，可通过改变送风方向来实现。置换风口布置在输送带及喂丝区主要解决的问题是送风速度不宜过大(V≤0.3m/s)，且要求空气能迅速在低处铺开，显然置换风口的性能满足使用要求。喷口与置换风口的技术性能及布置方式见本文所附图2、图3、图4、图5、图6。
卷接包车间空调系统的气流组织(二级)
该车间建筑面积14400㎡，吊顶高度6.2m。采用常规的普通送风口无法将空调风送至车间的工作区。车间的温湿度要求较严格(温度tn=27±2℃，相对湿度Pn=55±5%)，虽然其基础温度及精度要求不太高，但不允许车间的温度场、速度场有较大偏差，所以空调系统的气流组织的流型选择，特别是送风口的选择至关重要。本工程采用妥思VDL旋流送风口加格栅式普通回风口，通过合理的布置，形成上送上回的气流组织，通过投产运行，车间的温、湿度、温度场、湿度场均达到了设计要求。其具体型号规格及布置见表2及图7。
辅料高架库、成品高架库空调系统的气流组织(二级)
该两库为货架式仓储系统，其建筑高度约23m，高架柜通高18m，柜与库四周间隙约1.2m左右，柜与柜之间的间距也仅0.8m左右，库区空气参数要求为：夏季温度tn =27±2℃，相对湿度φn=58±5%;冬季温度tn=22±2℃，相对湿度φn =58±5%。为满足仓储要求，该工序的气流组织采用分层送风，上部回风的形式。即在库的两长边侧分层布置妥思AIL鼓形喷口与QL置换风口，利用设在库区下部的鼓形喷口对工作区的下部进行送风，利用分层布置的置换风口对库区中、上部送风，回风口设在库区中间的最上部，使气流组织从下至上有序流动，不但保证了仓储区内对空气参数的要求，而且大大简化了空调系统的最终布置，具体布置见图8。
运行及测试效果(一级)
该厂联合工房项目自2008年联动运行以来，各工序的空调系统运行良好，各工序的空调参数均控制在设计范围之内，取得预期的设计效果。2008年3月各空调系统经湖南大学环境监测中心现场监测，其结果均达到设计指标。这说明该项目的空调系统组织完全适应工程要求，为达到理想效果，空调系统的送、回风的选择至关重要。现将安装测试报告相关内容附于后。
夏季工况下车间内温湿度分布的测定(二级)
卷包车间内共布置了28个自记仪，布置在卷接包机上。自记仪记录时间为10月27日10:00～14:30，选取11:30和13:30时刻数据列表3和表4。从表3、4中可以看出整个车间的温度基本在22℃～24℃之间，相对湿度在60%-70%之间，温湿度变化在允许范围内。两个时刻整个车间平均温湿度分别为23.0℃、66%和23.1、64%，二者之间差别很小。各个测点取10:00～14:30时间段温湿度的平均值，得出各点平均温湿度分布如表5所示，温湿度仍然比较稳定，最后整个车间平均温湿度分别为23.1℃和65%。
从测试结果可以看出，卷烟包车间近15000㎡的空调面积在空调系统变风量运行的工况下，车间温湿度分布完全符合±2℃、±5%的设计要求。平均相对湿度偏高，可能是自控的基准值和测试仪器有一定的偏差。
冬季工况下车间内温湿度分布的测定(二级)
卷包车间内共布置了29个自记仪布置在卷接包机上。自记仪记录时间为1月6日10:00～14:00，室外气象参数干球温度tw=1.2℃、相对湿度Φw=96%(测试时间13:00)，我们选取11:00和13:00时刻数据列表6和表7。从表6、7中可以明显看出在36号超高速卷接包机组附近的温度相对较高，主要是设备散热量较高的缘故。13#、21#、22#机组正在修理未运行，散热明显减少，其温度比车间平均温度低1℃左右，在含湿量不变的情况下导致相对湿度较高。可以看出整个车间的温度基本在22℃～25℃之间，相对湿度基本在60±5%，温湿度变化在允许范围内。两个时刻整个车间平均温湿度分别为23.6℃、62%和23.6℃、61%，二者之间几乎无差别。各测点10:00～14:00时间段温湿度的平均值，如表8所示，温湿度仍然比较稳定。整个车间平均温湿度分别为23.5℃和62%，动力车间13:00时刻记录的数据为24.3℃和59.4%，二者基本一致。
测试结果分析从测试结果可以看出，卷包车间近15000㎡的空调面积在空调系统变风量运行的工况下，车间温度分布完全符合±2℃，相对湿度基本符合±5%的设计要求。
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