卷烟厂车间空气加湿方式的分析

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

（①河南中烟工业有限责任公司驻马店卷烟厂，驻马店 463000；②河南牧业经济学院，郑州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

随着卷烟生产技术的飞速发展，卷烟工业取得了长足的进步，卷烟品质也有了质的提高。卷烟生产中的制丝、储丝、卷、接、包（卷烟、接过滤嘴、包装）等过程对制品的水分与温度要求都很高，而影响这两项指标的因素除加工设备及工艺参数外，加工过程所处的车间环境也是一个重要的影响因素。车间生产环境将会直接影响到烟丝的含水率、产品的品质、物料的消耗以及卷烟机的效率。《卷烟工艺规范》要求，生产车间的室内温度要控制在23～28℃之间，湿度在60%～70%之间。我国幅员辽阔，气象差异很大，以我厂为例，其冬季及过渡季节空气相对湿度低于规范要求，夏季空气相对湿度高于规范要求。根据此种气候特点，在冬季及过渡季节需要对厂房进行加湿，而在夏季需要对厂房进行除湿。适宜的温湿度环境，可以给卷烟生产、烟丝品质的提高带来正面的影响，合理的加湿方式对于湿度精确控制和节能减耗均起到决定性作用。

1 加湿工艺

空气主要有等温加湿、等焓加湿、升温加湿和冷却加湿四种加湿方式。目前使用最多的是等温加湿与等焓加湿。等温加湿与等焓加湿的区别在于水蒸发时热源的来源不同。即等温加湿时，水蒸发需要的热量由外界热源提供；而等焓加湿时，水蒸发所需的热量来源于空气自身（显热变潜热）。

2 等温加湿方式的工作原理及特点

等温加湿通常采用蒸汽加湿，其原理是通过各种方式产生蒸汽，并将其喷入空气之中。电锅炉和蒸汽锅炉是蒸汽的两个主要来源。常用的等温加湿方式主要有干蒸汽加湿、电热式加湿和电极式加湿等，下面对这几种方式做一下比较。

2.1 干蒸汽喷射加湿 干蒸汽喷射加湿是指饱和蒸汽通过汽水分离装置变成干燥的蒸汽经调节阀进入蒸汽喷射用喷管喷出均匀的蒸汽，实现对空气的加湿处理。其加湿效率可达95%以上且加湿精度高（±3%），加湿过程中无噪声、无污染、无水分析出，除需蒸汽供应外无需其它能源。适用于高精度加湿场所，但其需与空调机组配套使用且要求必须有汽源，并伴有输汽管道，设备结构比较复杂，初投资高。

2.2 电热式加湿 电热式加湿是将电加热管浸没在水中，电加热管产生热量，从而使水沸腾变成水蒸汽。其加湿精度极高，但其加湿量较小且电耗量大，对水质的要求高，需采用软化水或蒸馏水，如采用普通的自来水，电热元件表面容易结垢，造成换热量下降，严重时会发生烧断事故甚至引起火灾。

2.3 电极式加湿 电极式加湿是将电极棒置于水容器中，以水作为电阻，在加湿电极上通电，当水位漫过电极后，电极之间通过水的导电性而构成电流回路，并把水加热至沸腾，输出洁净蒸气。电极加湿方式简单，喷雾颗粒小，没有“白粉”现象，克服了电热式无水空烧不安全的特点。但存在成本高，能耗大，容易结垢，启动时间长等缺点。电极式加湿一般可以满足中、小型空调系统加湿需要，在大型空调系统中除作为辅助加湿外一般不予选用。

3 等焓加湿方式的工作原理及优缺点

3.1 喷淋加湿 传统中央空调喷淋室的加湿方式是利用喷淋泵将水泵至喷嘴群，水成雾状喷出，空气流经雾区与水雾进行热湿交换，达到加湿目的。喷淋加湿不仅可以加湿空气，还可以清洁空气，去除其中的灰尘、异味、有害化学成分。但喷淋室占地较大，需较大空间，且该方式使用时必须依赖整个空调系统的运行，所需运行成本相对较高。

3.2 离心式加湿 离心式加湿的原理是离心式转盘在电机作用下高速转动，将水强力甩出打在雾化盘上，把自来水雾化成5～10μm 的超微粒子颗粒后喷射出去，被空气吸收从而加湿空气。该方法结构简单，安全可靠，对水质、水压无特殊要求，但加湿时会产生“白粉”现象且湿度控制精度较低。

3.3 湿膜加湿 该方式是将水送至湿膜顶部，水在重力作用下向下渗透被吸收，干燥空气通过湿膜，水分子吸收热量而汽化蒸发变成湿空气从而进行加湿。湿膜加湿洁净无噪音，对空气有洗涤、过滤作用。但体积大、加湿量小且模块结垢严重，可能繁殖细菌。

3.4 气水混合加湿 气水混合加湿，是将自来水和压缩空气送至控制箱，经调压处理后供给特制喷头一起喷出，利用空化效应使水雾化达到加湿目的。该加湿方式通过控制压缩空气的供给即可实现加湿控制，比较简单。但该方式安装时管路较多，且使用中耗气量大，能耗高，气源质量差时容易出现喷头堵塞。

3.5 高压喷雾加湿 高压喷雾加湿，是将水经增压泵增压后，通过“微细雾化”喷嘴，以3～15μm 的微雾喷射到整个空间，蒸发汽化，从而达到湿润空气的目的。

卷烟厂在采用等焓加湿时，需要对不同加湿方式作相应评估。目前在卷烟厂通常使用的等焓降湿有：喷淋加湿和汽水混合喷雾、高压微雾加湿。传统的喷淋加湿因具有加湿、降温、洗尘等优点也获得一些应用，但也同时具有能耗大，有时需要二次加热来调整温湿度；加湿量不容易控制，湿度波动大；水循环使用，卫生状况差，细菌亚种孽生；挡水板过水，风机段存水严重等缺点。

4 卷烟车间加湿方式的选择

对大多数卷烟厂来说，通常冬季需要的加湿量最大，且中央空调需要开启制热盘管来送热风。显然，在有充足蒸汽源的情况下，采用干蒸汽喷射加湿最为理想。这是因为：蒸汽加湿本身具有加热和加湿的双重功能。当然，在蒸汽源不足的情况下，采用其他等焓加湿（如气水混合喷雾加湿）也是可以选择的加湿方式之一。在春秋过渡季节，具备与冬季不同的特点：既需要送冷风制冷降温；又需要较大的加湿量。因此，在过渡季节采用等焓加湿，可以节约大量能耗，将车间内设备的余热有效的转化为空气中水蒸气的汽化潜热，减少制冷机运行时间。部分卷烟厂的实际应用表明，在使用等焓加湿方式后，通常每年4 月份就需要开启运行的制冷机，开机时间可以推迟到6 月份。这样不但大大延长了制冷机的使用寿命，也节约了大量的电能，给企业创造了巨大的经济效益。

从技术角度来说，在不同季节加湿应采用相适合的加湿方式。对于资金较为充裕的卷烟厂来说，在中央空调加湿段采用蒸汽加湿+等焓加湿是最佳选择；对于资金不太充裕的卷烟厂，采用等焓加湿是理想选择。

湿度调节对于卷烟行业的正常生产有着非常重要的意义。低能耗、低投入已成为衡量加湿方式合理与否的重要指标，也成为研究和改进加湿技术的主要方向。

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