在现代工业制造领域,尤其是高端材料生产过程中,环境控制显得尤为关键。复合材料作为一种广泛应用于航空航天、轨道交通、新能源汽车等高技术产业的先进材料,其生产过程对环境温湿度的要求极为严格。为确保产品质量稳定、性能可靠,复合材料生产车间普遍采用空调恒温恒湿系统,以实现精准的环境调控。本文将通过一个实际安装案例,详细阐述该系统的配置、实施过程及运行效果。
某复合材料生产企业位于华东地区,主要生产碳纤维增强树脂基复合材料构件。由于复合材料在成型过程中,树脂的固化反应受温度和湿度影响极大,过高的湿度可能导致气泡产生,而温度波动则会影响固化速度与力学性能的一致性。因此,企业决定对其新建的3000平方米生产车间进行全面的恒温恒湿改造,目标是将车间环境控制在温度23±1℃、相对湿度50%±5%的范围内。
项目初期,设计团队对车间的建筑结构、生产工艺流程以及设备发热量进行了全面评估。车间层高6米,四周为轻钢结构围护,屋顶设有采光带,夏季太阳辐射较强,冬季保温性能较差。此外,生产线上有多个热压罐、烘箱等高温设备,持续散发热量,进一步增加了环境控制的难度。基于这些因素,设计团队最终确定采用“组合式空调机组+转轮除湿机+智能控制系统”的集成方案。
空调系统选用两台制冷量为480kW的组合式空气处理机组,分别布置在车间两端,形成对称送风布局,确保气流均匀分布。每台机组配备初效、中效两级过滤器,有效去除空气中粉尘颗粒,避免污染复合材料表面。为应对高湿气候,系统特别引入了转轮式除湿机,利用硅胶吸附原理,在高温再生段实现深度除湿,确保即使在梅雨季节也能维持低湿环境。
送风方式采用上送下回的全空气系统,顶部设置条缝式风口,实现贴附射流送风,减少空气扰动,避免对正在铺层的预浸料造成影响。回风口设于车间底部两侧,配合防尘地沟设计,便于清洁维护。同时,为提升能效,系统配备了热回收装置,利用排风中的冷量预冷新风,降低夏季制冷负荷约25%。
控制系统方面,采用基于PLC的中央监控平台,集成温湿度传感器、风速监测仪、压差开关等元件,实时采集车间各区域环境数据。系统支持自动调节冷热水阀开度、加湿器启停、风机转速等功能,并可通过触摸屏或远程终端进行参数设定与状态查看。当某一区域温湿度偏离设定值时,系统会自动调整对应机组的运行模式,实现动态平衡。
安装阶段,施工团队严格按照洁净车间标准进行作业。风管采用镀锌钢板制作,内壁光滑并做抗菌涂层处理,防止微生物滋生。所有接缝处均用密封胶密封,确保系统气密性。电气线路敷设独立桥架,避免干扰信号传输。整个安装周期历时45天,期间未影响其他生产线的正常运行。
系统调试完成后,进入为期一个月的试运行阶段。监测数据显示,车间整体温湿度控制精度达到设计要求,日间波动小于±0.8℃和±4%RH,夜间略有上升但仍处于允许范围内。特别是在连续阴雨天气下,相对湿度始终稳定在48%-52%之间,未出现结露或材料吸潮现象。生产部门反馈,产品合格率较改造前提升了12%,固化周期更加稳定,批次一致性显著改善。
此外,节能表现也令人满意。相比原有分体空调加除湿机的分散控制模式,新系统综合能耗降低了约30%。通过变频风机与智能启停策略的配合,夜间低负荷时段可自动切换至节能模式,进一步减少电力消耗。
此次恒温恒湿系统的成功实施,不仅解决了复合材料生产中的环境控制难题,也为后续智能化升级奠定了基础。未来,企业计划接入MES系统,实现环境参数与工艺数据的联动分析,推动生产向数字化、精细化方向发展。
综上所述,复合材料生产车间的空调恒温恒湿系统是一项集热工计算、空气动力学、自动控制于一体的综合性工程。科学的设计、规范的施工与高效的运维,是保障系统长期稳定运行的关键。该案例的成功经验,可为同类高要求工业环境提供有价值的参考与借鉴。
Copyright © 2002-2025