送风系统及其控制方法

技术领域

本公开涉及烟草生产环境湿度控制技术领域，特别涉及一种送风系统及其控制方法。

背景技术

在卷烟工厂中，为了节约运行成本，一般在原材料仓储和制丝生产加工等环节所对应的区域，未采用恒温恒湿控制，而是仅采用新风系统来改善工作环境。新风系统自身不具备加湿功能，当室外环境处于干燥环境时，容易导致送新风区域湿度偏低，不仅影响体验舒适性，也容易影响物料含水率。

发明内容

本公开提供一种送风系统及其控制方法，以降低室外环境对室内湿度的影响。

本公开实施例所提供的送风系统，其包括：

新风系统，包括新风入口、表冷器和新风出口，表冷器设置于新风入口和新风出口之间，用于对由新风入口流向新风出口的气流进行除湿；和

高压微雾加湿器，设置于新风入口的上游，用于对由室外环境流向新风入口的气流进行加湿。

在一些实施例中，送风系统包括以下至少之一：

室外湿度检测装置，检测室外环境湿度；

室内湿度检测装置，检测室内湿度；

新风湿度检测装置，检测新风入口处的气流湿度；

送风湿度检测装置，检测新风出口处的气流湿度。

在一些实施例中，送风系统包括至少两个新风系统，至少两个新风系统对室内不同区域送风；和/或，送风系统包括至少两个高压微雾加湿器，至少两个高压微雾加湿器对流向新风系统的气流进行加湿。

在一些实施例中，送风系统包括至少两个新风系统和至少两个高压微雾加湿器，至少两个高压微雾加湿器的喷嘴分组布置，每个新风系统对应至少一个喷嘴组。

在一些实施例中，至少两个高压微雾加湿器包括第一主机、第二主机、第一喷嘴组、第二喷嘴组和第三喷嘴组，第一喷嘴组与第一主机连通，第二喷嘴组与第二主机连通，第三喷嘴组与第一主机和第二主机均连通。

在一些实施例中，高压微雾加湿器包括加湿阀，加湿阀设置于高压微雾加湿器的主机和喷嘴之间，用于调节高压微雾加湿器所提供的加湿量。

在一些实施例中，送风系统包括控制器，控制器根据室外环境不同湿度至室内目标湿度所需的加湿量，来调节加湿阀的开度。

基于本公开实施例所提供的送风系统，本公开实施例所提供的控制方法包括：

检测室内实际湿度，并判断室内实际湿度与室内目标湿度相比是否偏低；

在室内实际湿度偏低时，控制高压微雾加湿器开启，进行加湿。

在一些实施例中，控制高压微雾加湿器开启，进行加湿包括：

确定室外环境湿度至室内目标湿度所需的加湿量；

根据室外环境湿度至室内目标湿度所需的加湿量，对加湿阀的开度进行调节。

在一些实施例中，根据室外环境湿度至室内目标湿度所需的加湿量，对加湿阀的开度进行调节包括：

根据室外环境湿度至室内目标湿度所需的加湿量，确定加湿阀的初始开度；

根据室外环境湿度和所确定的加湿阀的初始开度，进行室外环境湿度和加湿阀开度回归分析，确定回归方程；

基于所确定的回归方程，对加湿阀的开度进行调节。

通过在新风系统上游增加高压微雾加湿器，使得送风系统自身即具有加湿功能，有利于降低室外环境对室内湿度的影响，提高室内湿度的稳定性。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例进行详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例中送风系统的结构简图。

图2为高压微雾加湿器的结构简图。

图3示出本公开实施例中高压微雾加湿器的布局示意图。

图4示出本公开实施例中加湿阀开度的控制原理图。

图5示出本公开实施例中控制方法的流程示意图。

图6为本公开实施例中室外环境湿度至目标状态加湿阀开度回归分析结果图。

附图标记说明：

1、新风系统；11、新风入口；12、新风阀；13、过滤器；14、表冷器；15、送风风机；16、新风出口；

2、高压微雾加湿器；21、主机；22、喷嘴；23、加湿阀；24、第一主机；25、第二主机；26、第一喷嘴组；27、第二喷嘴组；28、第三喷嘴组；

31、室外湿度检测装置；32、室内湿度检测装置；33、新风湿度检测装置；34、送风湿度检测装置；

4、控制器。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。

此外，下面所描述的本公开不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

烟草加工过程一般包括贮叶、贮丝、卷包、滤棒成形、原材料(包括烟用原料和烟用材料)仓储和制丝生产加工等诸多环节。各环节对应不同的生产区域。

其中，贮叶、贮丝、卷包和滤棒成形等环节所对应的区域通常采用恒温恒湿控制，例如设置空调系统，对区域温湿度进行调节，使得这些区域保持恒温恒湿。

然而，从运行成本考虑，原材料(包括烟用原料和烟用材料)仓储和制丝生产加工等环节所对应的区域通常未采用恒温恒湿控制，而仅是利用新风系统，来改善工作环境。

新风系统的结构参见图1。如图1所示，新风系统1包括新风入口11、送风风机15和新风出口16。新风从新风入口11进入新风系统1，并在送风风机15的作用下，从新风出口16流向室内空间。新风入口11和新风出口16之间设有表冷器14。表冷器14设置于送风风机15上游，用于对由新风入口11流向新风出口16的气流进行除湿，以通过降低新风湿度，来降低目标区域湿度。同时，新风入口11和新风出口16之间还设有新风阀12和过滤器13。新风阀12和过滤器13设置于表冷器14上游。新风阀12用于调节风量。过滤器13用于对流向表冷器14的气流进行过滤。

可见，基于所设置的表冷器14，新风系统1具有除湿功能，可以通过在室外环境湿度较大时，开启表冷器14，来降低室内湿度。

然而，相关技术中，新风系统1并不具备加湿功能，这导致当室外环境湿度较低，例如在室外环境湿度处于干燥季节时，容易造成室内湿度偏低，这不仅影响体验舒适性，也容易影响物料含水率，造成产品质量波动。

针对上述情况，本公开实施例提供一种送风系统及其控制方法，以降低外部环境对送新风区域湿度的影响。

图1-图5示例性地示出了本公开的送风系统及其控制方法。

在本公开的实施例中，送风系统为烟草生产用送风系统，用于进行岗位送风。

参见图1，送风系统不仅包括新风系统1，还包括高压微雾加湿器2。高压微雾加湿器2设置于新风入口11的上游，用于对由室外环境流向新风入口11的气流进行加湿。

高压微雾加湿器2是一种具有加湿降温功能的装置。参见图2，高压微雾加湿器2包括主机21和喷嘴22。工作时，主机21(例如高压柱塞泵)对水进行加压，加压后的水经耐高压输送管路流至喷嘴22，由喷嘴22喷出，使水雾化，产生微雾颗粒，迅速从空气中吸收热量完成气化并扩散，从而实现空气加湿降温目的。主机21和喷嘴22之间可以设置加湿阀23，以调节加湿量。

因此，在新风系统1的基础上，增设高压微雾加湿器2，可以使得送风系统自身即具有加湿功能，这样，送风系统可以在外部环境湿度较低时，开启高压微雾加湿器2，通过对新风进行加湿，来提高室内湿度，避免因外部环境湿度较低，而造成室内湿度偏低。所以，将高压微雾加湿器2的加湿功能与新风系统1的表冷器14的除湿功能结合在一起，可以降低外部环境对送新风区域湿度的影响，提高送新风区域湿度的稳定性，这不仅有利于改善工作环境，提升体验舒适性，同时也有利于提高物料含水率稳定性，减小产品质量波动。

并且，高压微雾加湿器2未设置在新风系统1内部，而是设置在新风系统1的外部，位于新风入口11上游，好处在于，一方面，无需对新风系统1的内部结构进行改变，可以在不改变新风系统1原有结构的基础上，降低外部环境对送新风区域湿度的影响，同时也有利于降低改进成本，另一方面，与新风系统1内部空间相比，新风系统1的外部空间更大，便于将高压微雾加湿器2设置于更大的雾化室内，来进行雾化，这有利于提高雾化水的气化充分性，从而可以实现更好的加湿效果，进而可以更好地满足较大的厂房空间的对加湿量的较高需求。一些实施例中，高压微雾加湿器2所处于的雾化室的长、宽和高分别为22m、3m和1.8m。

同时，设置于新风入口11上游的高压微雾加湿器2是位于过滤器13的上游的，这使得加湿后的气流可以在经过过滤器13过滤之后，再流向新风出口16，因此，可以防止加湿后气流中的杂质或未气化水滴未经过滤即进入生产环境，从而可以减少加湿后气流中的杂质或未气化水滴对产品质量的不利影响。

可见，在具有表冷器14的新风系统1的新风入口11处设置高压微雾加湿器2，对新风入口11湿度进行调节和控制，可以降低非空调送风区域受外部环境变化的影响程度，提升非空调送风区域湿度的稳定性，且结构简单，成本低，加湿效果好。

高压微雾加湿器2的选型和布局可以根据加湿需求等因素来确定。例如，可以按照如下方式来确定高压微雾加湿器2的选型和布局：

(1)统计送风区域历史温湿度变化情况；

(2)根据送风区域历史温湿度最低值、送风区域目标湿度和新风系统1送风量，确定高压微雾加湿器2的额定能力；

(3)根据高压微雾加湿器2的额定能力，结合新风系统1实际进风情况，进行高压微雾加湿器2的选型和布局设计。

在一些实施例中，送风系统包括至少两个新风系统1和/或至少两个高压微雾加湿器2，这至少两个新风系统1对室内不同区域送风，这至少两个高压微雾加湿器2对流向新风系统1的气流进行加湿。具体地，在一些实施例中，送风系统包括至少两个新风系统1和至少两个高压微雾加湿器2，这至少两个高压微雾加湿器2的喷嘴22分组布置，且每个新风系统1对应至少一个喷嘴组。更具体地，参见图3，在一些实施例中，这至少两个高压微雾加湿器2包括第一主机24、第二主机25、第一喷嘴组26、第二喷嘴组27和第三喷嘴组28。第一喷嘴组26与第一主机24连通。第二喷嘴组27与第二主机25连通。第三喷嘴组28与第一主机24和第二主机25均连通。其中，第一喷嘴组26、第二喷嘴组27和第三喷嘴组28中喷嘴22的数量可以为多个。第一喷嘴组26和第二喷嘴组27中喷嘴22的数量可以多于第三喷嘴组28中喷嘴22的数量。并且，同一喷嘴组中的喷嘴可以进一步分组，例如，第一喷嘴组26和第二喷嘴组27可以均包括3组喷嘴22，第三喷嘴组28可以包括1组喷嘴22。作为示例，每组喷嘴22中可以包括45个喷嘴22。每组喷嘴22也可以称为喷嘴单元。

基于上述设置，可以对车间不同空间区域分别进行湿度控制，更灵活地满足实际湿度需求，且可以防止雾化区域过于集中，降低气化难度。

回到图1，并结合图4，在一些实施例中，送风系统包括以下至少之一：

室外湿度检测装置31，检测室外环境湿度；

室内湿度检测装置32，检测室内湿度；

新风湿度检测装置33，检测新风入口11处的气流湿度；

送风湿度检测装置34，检测新风出口16处的气流湿度。

通过设置前述各湿度检测装置，便于对湿度控制过程进行控制，尤其便于对基于高压微雾加湿器2的加湿过程进行控制。

在基于高压微雾加湿器2进行加湿时，可以对加湿阀23的开度进行调节，以控制加湿量，使得加湿量更加符合实际需求。

其中，对加湿阀23开度的调节，可以由控制器4实现。控制器4根据室外环境不同湿度至室内目标湿度所需的加湿量，来调节加湿阀23的开度。如图4所示，一些实施例中，送风系统包括室外湿度检测装置31和室内湿度检测装置32，控制器4与室外湿度检测装置31和室内湿度检测装置32电连接，并与加湿阀23电连接，以根据室外湿度检测装置31和室内湿度检测装置32的检测结果，调节加湿阀23的开度。

参见图5，基于前述各实施例的送风系统，本公开实施例还提供一种控制方法，其包括：

检测室内实际湿度，并判断室内实际湿度与室内目标湿度相比是否偏低；

在室内实际湿度偏低时，控制高压微雾加湿器2开启，进行加湿。

其中，室内实际湿度可以由室内湿度检测装置32检测确定。室内目标湿度可以预先设定。

在判断室内实际湿度与室内目标湿度是否相比偏低时，可以直接看室内实际湿度是否低于室内目标湿度，或者，也可以看室内实际湿度是否处于要求范围之内，并在不处于要求范围之内时，看室内实际湿度是否低于要求范围的下限值，在室内实际湿度低于要求范围的下限值时，判断室内实际湿度偏低，相反，在室内实际湿度高于要求范围的上限值时，判断室内实际湿度偏高。要求范围为包括室内目标温度在内的一个温度范围，该范围的最小值为室内目标湿度减去第一湿度值，该范围的最大值为室内目标湿度加上第二湿度值。第一湿度值和第二湿度值可以相等或不等。根据室内实际湿度与要求范围的大小关系，来判断室内实际湿度是否偏低，可以控制室内湿度保持在一个合适的范围内，使得控制过程具有一定的容错性。

在室内实际湿度处于要求范围内时，表明室内实际湿度不偏高，也不偏低，符合需求，此时，可以控制高压微雾加湿器2和表冷器14均不开启，即，此时不进行加湿或除湿。

在室内实际湿度未处于要求范围内，且不偏低时，表明室内实际湿度偏高，此时，可以控制表冷器14开启，进行除湿，以通过对新风进行降温除湿，来降低目标区域的湿度。该过程中，表冷器14可以根据设定送风温度范围进行送风湿度调节。

在室内实际湿度未处于要求范围内，且偏低时，就可以控制高压微雾加湿器2开启，以通过对新风入口11气流湿度进行调节，来提高目标区域的湿度。

其中，控制高压微雾加湿器2开启，进行加湿可以包括：

确定室外环境湿度至室内目标湿度所需的加湿量；

根据室外环境湿度至室内目标湿度所需的加湿量，对加湿阀23的开度进行调节。

具体地，在一些实施例中，根据室外环境湿度至室内目标湿度所需的加湿量，对加湿阀23的开度进行调节包括：

根据室外环境湿度至室内目标湿度所需的加湿量，确定加湿阀23的初始开度；

根据室外环境湿度和所确定的加湿阀23的初始开度，进行室外环境湿度和加湿阀开度回归分析，确定回归方程；

基于所确定的回归方程，对加湿阀23的开度进行调节。

基于上述方式，在高压微雾加湿器2加湿过程中，对加湿阀23的开度进行调节，可以提供更符合实际需求的加湿量，防止新风入口管路结露现象的发生。

其中，室外环境湿度可以由室外湿度检测装置31检测确定。

在根据室外环境湿度至室内目标湿度所需的加湿量，确定加湿阀23的初始开度时，可以根据室外环境湿度至室内目标湿度所需的加湿量，并结合高压微雾加湿器2的额定能力，来计算加湿阀23的初始开度。加湿阀23的初始开度的计算公式为：加湿阀23的初始开度＝所需的加湿量/高压微雾加湿器2的额定能力*100％。

参见图5，在调节加湿阀开度进行加湿的过程中，可以实时检测新风湿度是否符合要求，并在新风湿度符合要求时，保持当前加湿阀开度运行，而在新风湿度不符合要求时，进一步调节加湿阀23的开度，如此反复，对加湿阀23的开度进行闭环控制，实现更符合实际需求的加湿效果。

接下来结合一个具体实施例来对本公开实施例的送风系统及其控制方法予以进一步说明。

实施例

某烟厂制丝生产区域无恒温恒湿空调控制，环境温湿度波动较大，统计2018年1～12月的现场温湿度日平均值数据，温度的波动范围为15.5～31.5℃，相对湿度的波动范围为19.6～74.7％RH。生产现场为改善作业环境，采用送新风控制，利用3台新风系统1将外部新风送入生产区域。其中，各新风系统1均无加温加湿功能，但均具备表冷器除湿功能。每台新风系统1的额定风量为80000m

计算干燥季节极端天气(状态点1)至目标状态(状态点2)所需加湿量，如表1所示。

表1状态点1至状态点2所需加湿量

在表1中，所需加湿量的计算公式为：W＝1.2×Q×(d

其中，W为单台新风系统1所需加湿量(kg/h)；1.2为空气密度(kg/m

根据上述公式，将Q＝80000m

根据上述计算结果，参照图3，设置两个高压微雾加湿器2，并选用2台SWB2 700kg/h柱塞泵作为两台2高压微雾加湿器2的主机21，即作为第一主机24和第二主机25，并将喷嘴22按照4.5kg/h进行选型。由于2台SWB2 700kg/h柱塞泵所提供的总加湿量为700*2＝1400kg/h，因此，所需4.5kg/h的喷嘴22的个数为1400/4.5＝311.11，四舍五入后变为311个喷嘴22，也就是说，确定共至少需要311个喷嘴22。

结合3台新风系统1的新风入口11的位置和尺寸，共布置7组喷嘴，由于311/7＝44.42，因此，每组中布置45个喷嘴22，这样，就将喷嘴22按照7组*45个/组进行布局，也就是说，共布置7组喷嘴，每组喷嘴中设置45个喷嘴。在7组喷嘴中，3组喷嘴组成第一喷嘴组26，该第一喷嘴组26中的所有喷嘴22均与第一主机24连通；另外3组喷嘴组成第二喷嘴组27，该第二喷嘴组27中的所有喷嘴22均与第二主机25连通；最后一组喷嘴构成第三喷嘴组28，该第三喷嘴组28中的部分喷嘴22与第一主机24连通，另一部分喷嘴22与第二主机25连通。第一主机24与第一喷嘴组26中的每组喷嘴(即每个喷嘴单元)之间分别设置一个加湿阀23，同时，第三喷嘴组28中和第一主机24连通的喷嘴22共用一个加湿阀23与第一主机24连通，此时，第一主机24对应4个加湿阀23。第二主机25与第二喷嘴组27中的每组喷嘴(即每个喷嘴单元)之间分别设置一个加湿阀23，同时，第三喷嘴组28中和第二主机25连通的喷嘴22共用一个加湿阀23与第二主机25连通，此时，第二主机25对应4个加湿阀23。

基于上述设置的送风系统，按照图5进行湿度调节，并在加湿过程中，根据外部空气状态和制丝区域湿度要求，计算所需加湿量和加湿阀门开度，建立回归方程，并将所建立的回归方程用于加湿阀开度控制。

其中，外部空气状态至目标状态加湿关系如表2所示。

表2外部空气状态至室内目标状态的加湿关系

注：表2中室内目标状态所对应的含湿量为湿度为60％时的含湿量，表1中状态点2所对应的含湿量为65％时的含湿量，将表1中状态点2所对应的含湿量设置为大于表2中室内目标状态所对应的含湿量，主要是因为表1中的状态点2是设计加湿能力时所定的目标含湿量，将其设计得较高，可以预留一定的冗余量，保证所布置的高压微雾加湿器2的加湿能力满足需求。

室外环境湿度至目标状态加湿阀门开度回归分析结果如图6所示。

实践表明，将该实施例的送风系统及其控制方法应用于制丝生产区域，可以使相应区域的湿度波动范围从19.6～74.7％RH降至50～65％RH，从而可以有效提高制丝生产区域的湿度稳定性。

以上所述仅为本公开的示例性实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。