織造廠節(jié)能技術(shù)分析

從漿紗、織造、照明、空調(diào)等4方面分析了織造廠的節(jié)能措施。在能源供給日趨緊張的情況下，重視織造廠用電的挖潛降耗，對(duì)于提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有現(xiàn)實(shí)意義。

From the warp sizing, weaving, lighting aspects and air conditioning, the paper analyzes the energy-saving measures in weaving mill. Under the gradually urgent situation of energy supplying, the digging potentialities and the decreasing energy consumption should be realized, which has the certain reality guiding sense for improving the economic profit of weaving mills.

美國(guó)作為世界資源消耗大國(guó)，在經(jīng)歷資源破壞、環(huán)境污染所帶來的一系列災(zāi)難及能源危機(jī)給經(jīng)濟(jì)造成的重創(chuàng)后，美國(guó)開始在節(jié)約能源、合理利用資源方面采取了一些舉措，并取得顯著成效。開源節(jié)流使美國(guó)逐步改變其資源使用方式，走上了資源節(jié)約型社會(huì)發(fā)展之路。作為經(jīng)濟(jì)起飛中的大國(guó)，我國(guó)同樣面臨資源約束問題，國(guó)家“十一五”規(guī)劃提出到2010年將萬元產(chǎn)值能源消耗降低20%，這是黨和國(guó)家構(gòu)建資源節(jié)約型社會(huì)的重要舉措。

目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還處于較為粗放型階段，萬元產(chǎn)值能源消耗遠(yuǎn)高于西方發(fā)達(dá)國(guó)家。紡織行業(yè)是勞動(dòng)密集型行業(yè)，紡織工序流程長(zhǎng)、設(shè)備多、能耗大。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2003年以來我國(guó)紡織主要集群地織機(jī)規(guī)模接近百萬臺(tái)，因此織造企業(yè)能源消耗的控制，不僅可使織造廠獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益，而且對(duì)于緩解我國(guó)的能源消耗具有重要的意義。

1漿紗節(jié)能技術(shù)分析

1.1漿紗蒸汽冷凝水的回收利用

安徽省阜陽華源紡織有限公司對(duì)漿紗蒸汽冷凝水的回收利用進(jìn)行了探索，實(shí)踐證明，漿紗蒸汽冷凝水用于調(diào)漿用水，既節(jié)約過熱蒸汽又節(jié)約用水，漿紗冷凝水利用效果良好。

1.2新型上漿技術(shù)的應(yīng)用

高壓上漿、泡沫上漿、溶劑上漿和熱熔上漿等的研究，在很大程度上是從節(jié)能出發(fā)的。

高壓上漿是美國(guó)WestPoint公司在1978年推出，并被其它公司競(jìng)相效仿的一種高效上漿技術(shù)。高壓上漿技術(shù)的應(yīng)用使?jié){紗速度大為提高，能量節(jié)約十分顯著，并且上漿質(zhì)量也有所提高。高壓上漿使壓出加重率降低，因而壓出回潮率成比例降低，使烘干用的蒸汽能耗降低30%左右。

熱熔上漿是指毛紗在上漿過程中，通過一套熱熔上漿裝置，將熔化了的漿料施于毛紗表面而達(dá)到上漿之目的。采用熱熔上漿，可以使毛紗的毛羽大幅度減少，降低漿紗能源消耗約80%左右，并且取消了漿紗機(jī)。

泡沫上漿是使用高濃度的漿液在發(fā)泡裝置中形成泡沫由羅拉刮刀將泡沫均勻涂抹在經(jīng)紗上，再經(jīng)壓漿輥軋壓，泡沫破裂，漿液對(duì)經(jīng)紗作適度的浸透和被覆。在泡沫上漿過程中，漿紗壓出回潮率很低，為50%～80%或更小，這種方法既節(jié)能又節(jié)水。

溶劑上漿是利用低沸點(diǎn)、低比熱的有機(jī)溶劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)水溶劑對(duì)經(jīng)紗進(jìn)行上漿。溶劑上漿是在專門設(shè)計(jì)制造的溶劑上漿機(jī)上進(jìn)行的。上漿溶劑選擇無毒性、不易著火、安全臨界值相當(dāng)高的有機(jī)溶劑，還能溶解于水，在水中容易退漿。由于所采用的溶劑蒸發(fā)快，對(duì)紗線的浸潤(rùn)性能好，因此漿紗能耗大大降低。

2織造節(jié)能技術(shù)分析

據(jù)資料統(tǒng)計(jì)到2004年，我國(guó)棉紡織行業(yè)織機(jī)達(dá)91萬臺(tái)，2004—2007年無梭織機(jī)占有率從25.3%達(dá)到40.39%。有梭織機(jī)單位能耗（以織造每平方米布計(jì)算）最高，而無梭織機(jī)依次為片梭織機(jī)最低、噴水織機(jī)次之、噴氣織機(jī)與劍桿織機(jī)最高。我國(guó)棉紡織行業(yè)織機(jī)主要以有梭織機(jī)和噴氣織機(jī)為主，下面就這兩種織機(jī)來分析它們的節(jié)能技術(shù)。

2.1有梭織機(jī)節(jié)能措施

有梭織機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)成熟，節(jié)能技術(shù)措施主要體現(xiàn)在節(jié)電開關(guān)、節(jié)電皮帶盤、節(jié)電皮帶和滾動(dòng)軸承的應(yīng)用。

2.1.1節(jié)電開關(guān)

織機(jī)電動(dòng)機(jī)通過三角皮帶直接傳動(dòng)活套在主軸上的三角皮帶輪，開車時(shí)三角皮帶輪壓向與主軸固定在一起的離合器，在離合器的外圓錐面上固裝著摩擦片，由于皮帶輪與離合器的摩擦作用，使主軸隨之轉(zhuǎn)動(dòng)；關(guān)車時(shí)，皮帶輪與離合器脫離接觸，從而使主軸停止回轉(zhuǎn)，此時(shí)三角皮帶輪依然在空載轉(zhuǎn)動(dòng)。安裝節(jié)電開關(guān)后，由開關(guān)信號(hào)檢測(cè)傳感器送出停車信號(hào)，經(jīng)邏輯處理判斷后發(fā)出信號(hào)，將三相電器開關(guān)斷掉，電機(jī)斷電停轉(zhuǎn)，使電機(jī)空耗問題得到解決，待故障排除后，可第二次開車。電機(jī)空載啟動(dòng)一次所耗的功與空載運(yùn)行2.5s的功相等，因此織機(jī)每次停臺(tái)時(shí)間只要超過2.5s安裝節(jié)電開關(guān)即可節(jié)電。停臺(tái)率越高，節(jié)電效果就越顯著。國(guó)內(nèi)曾開發(fā)使用過CJ3–10、J3–GL等多種型號(hào)織機(jī)節(jié)電開關(guān)，經(jīng)一些紡織廠使用表明，一般節(jié)電效果在6%～15%左右。

2.1.2節(jié)電皮帶盤

在曲軸的一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)，織機(jī)在開口、投梭、打緯時(shí)會(huì)產(chǎn)生不均勻負(fù)荷，導(dǎo)致電機(jī)處于不均勻負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)曲軸處于投梭和綜平位置時(shí)負(fù)荷較大，電機(jī)消耗功率較大，因而此時(shí)輸入電流增大。當(dāng)曲軸處于前心和后心位置時(shí)負(fù)荷較小，電機(jī)消耗功率小，因而此時(shí)輸入電流減小。

節(jié)電皮帶盤是在電動(dòng)機(jī)的皮帶盤上加裝一套彈簧傳動(dòng)裝置，該裝置節(jié)電基本原理主要是在織機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中增加一個(gè)彈性環(huán)節(jié)，通過彈簧的扭矩補(bǔ)償作用原理，消除織機(jī)不均勻負(fù)荷對(duì)電機(jī)正常穩(wěn)定負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的影響。當(dāng)電機(jī)外載負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，彈簧扭角也隨之發(fā)生變化，即外載負(fù)荷變大時(shí)彈簧扭緊，外載負(fù)荷變小時(shí)彈簧放松。彈簧一緊一松的作用，使電機(jī)不再處于輕載和重載交替的不合理狀態(tài)中運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到節(jié)約用電的目的。該節(jié)電裝置經(jīng)多機(jī)臺(tái)長(zhǎng)時(shí)期使用，織機(jī)單耗下降15%左右。

2.1.3節(jié)電皮帶和滾動(dòng)軸承

電機(jī)一般使用多根三角帶傳遞功率，由于三角帶之間張力差異較大，張力小的打滑嚴(yán)重，傳遞效率低。采用尼龍片基平皮帶，由于其強(qiáng)度高、撓曲性好、摩擦系數(shù)穩(wěn)定、柔軟附著性良好，傳遞效率可達(dá)98%以上，因此，高強(qiáng)度尼龍片基平皮帶顯著地減少了功率損耗，所以被稱為節(jié)電皮帶。織機(jī)使用節(jié)電皮帶，可節(jié)電6%～l4%。

有梭織機(jī)多使用滑動(dòng)軸承，摩擦阻力大，消耗能量較多。在踏綜桿轉(zhuǎn)子、吊綜軸、主軸、中心軸等處使用滾動(dòng)軸承，可以節(jié)省用電。

2.2噴氣織機(jī)節(jié)能措施

噴氣織機(jī)節(jié)能措施是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，管道片和異形筘約束氣流的技術(shù)基本成熟，當(dāng)前節(jié)能技術(shù)措施主要體現(xiàn)在節(jié)電輔助噴嘴的應(yīng)用和噴氣引緯工藝的優(yōu)化上。

2.2.1節(jié)電輔助噴嘴

常見的輔助噴嘴為上扁下圓的空心管，壓縮空氣射流從管壁孔中射出，出流孔有多種形狀（圖1）。輔助噴嘴分為少孔的單圓孔、單矩形孔、等徑雙圓孔噴嘴和多孔的等徑7圓孔、節(jié)能8圓孔（周圍等徑7小孔加中心1大孔）、等徑19圓孔和條縫星形孔噴嘴，能產(chǎn)生不同流量的射流。多孔形噴嘴能減少射流的擴(kuò)散，提高射流的集束性能。陜西五環(huán)集團(tuán)股份有限公司和西安工程大學(xué)的專家就單孔、等徑雙孔、等徑19孔和節(jié)能8圓孔等4種噴嘴進(jìn)行了輔助噴嘴壓力與流量關(guān)系、輔助噴嘴中心風(fēng)壓的測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明：同壓力下，節(jié)能8圓孔的流量最少，等徑19圓孔次之，單孔和等徑雙孔最多；入射距離在15～30mm之間，風(fēng)壓衰減不勻率從小到大的排序分別為節(jié)能8孔型、等徑19孔型、等徑雙孔型、單孔型。另外節(jié)能8孔型在同機(jī)型、同車速、同產(chǎn)品的生產(chǎn)條件下，都能正常開車運(yùn)轉(zhuǎn)，且主、輔噴嘴的供氣壓力下降總和約在20%左右，節(jié)能效果顯著。

2.2.2噴氣引緯工藝的優(yōu)化

確定合理的引緯工藝參數(shù)可使織造廠既可以提高生產(chǎn)效率，又可以節(jié)約能耗。

（1）主噴與輔噴供氣壓力

噴氣織機(jī)耗氣的90%以上是主噴嘴、輔助噴嘴和張緊噴嘴，其余為儲(chǔ)緯器穿紗用氣和清潔用氣，所以降低噴嘴用氣是降低噴氣織機(jī)能耗的關(guān)鍵。

噴嘴壓力工藝包括：主噴嘴微風(fēng)壓力、主噴嘴引緯壓力、輔噴嘴引緯壓力、拉伸噴嘴壓力。微風(fēng)壓力一般為0.07～0.1MPa，主噴嘴引緯壓力一般在0.4MPa左右，輔助噴嘴與拉伸噴嘴引緯壓力比主噴嘴引緯壓力高0.05～0.1MPa。為了降耗，在保證引緯順利進(jìn)行的前提下盡量選擇較低氣壓。

（2）輔噴嘴安裝間距

輔助噴嘴沿著鋼筘排列每隔60～80mm安裝一個(gè)，在保證引緯順利的前提下，盡量選擇間距上限，以便減少噴嘴的個(gè)數(shù)，達(dá)到節(jié)能目的。

（3）輔噴嘴供氣時(shí)間

為了減少能耗，輔助噴嘴都要分組依次供氣，第一組輔助噴嘴的始噴角可與主噴始噴角相同，第一組輔助噴嘴的關(guān)閉時(shí)間和以后各組輔助噴嘴的開閉時(shí)間可以按照輔噴先行角和輔噴滯后角通過頻閃觀測(cè)儀進(jìn)行確定；也可以采用簡(jiǎn)便的辦法進(jìn)行確定，即后一組輔噴的開啟時(shí)間較前一組的開啟時(shí)間晚15°～20°，因?yàn)閲姎饪棛C(jī)每組輔助噴嘴的開啟與關(guān)閉時(shí)間約為80°左右，所以前后兩組重疊供氣時(shí)間約為60°～65°。重疊供氣時(shí)間短有利于節(jié)約氣流，因此保證在正常引緯前提下盡量減少重疊供氣時(shí)間。

3車間照明節(jié)能分析

紡織廠的照明用電量占總用電量的比重較大，照明節(jié)能在整個(gè)節(jié)能中是重要部分。如果企業(yè)在照明節(jié)電上下工夫，相信會(huì)收到意想不到的效果。具體節(jié)能措施：（1）科學(xué)的照明設(shè)計(jì)。采用高效節(jié)能實(shí)用的新光源（如緊湊型熒光燈、細(xì)管型熒光燈）、高效節(jié)能的燈用電器附件（如電子鎮(zhèn)流器、環(huán)形電感鎮(zhèn)流器）、高效優(yōu)質(zhì)的照明燈具（如高效優(yōu)質(zhì)反射燈罩）、先進(jìn)的節(jié)能控制器（如光控、時(shí)控及智能照明節(jié)電器）；（2）科學(xué)的維護(hù)管理。定期清洗照明燈具，定期更換老舊燈管，養(yǎng)成隨手關(guān)燈的習(xí)慣，以達(dá)到節(jié)約照明用電的目的。

4空調(diào)節(jié)能分析

4.1織造車間大小環(huán)境送風(fēng)

借助于民用空調(diào)的個(gè)性化送風(fēng)的概念，織造車間采用大小環(huán)境送風(fēng)方式：對(duì)織造車間采用大環(huán)境送風(fēng)，而對(duì)織機(jī)表面采用小環(huán)境送風(fēng)。大環(huán)境送風(fēng)主要來保證整個(gè)織造車間的溫濕度，以及操作區(qū)域的舒適度，小環(huán)境送風(fēng)主要用來保證織機(jī)表面的工藝要求。新型設(shè)計(jì)方案比傳統(tǒng)的送風(fēng)方式減少送風(fēng)量30%，降低空調(diào)系統(tǒng)裝機(jī)功率20%，節(jié)能效果十分明顯。

4.2夏季冷源的應(yīng)用

夏季冷源是空調(diào)節(jié)能的重要方面，利用地下水作為空調(diào)室的冷源，可大大降低能耗。

4.3變頻調(diào)速器的應(yīng)用

風(fēng)機(jī)是耗能大戶，風(fēng)機(jī)的耗電量與轉(zhuǎn)速的立方成正比，一旦風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，其耗電量將大大降低。紡織廠空調(diào)系統(tǒng)消耗的電能占整個(gè)企業(yè)電耗的比例很大，夏季空調(diào)制冷消耗的電量約占全廠用電量的30%?？照{(diào)系統(tǒng)通常均按最大負(fù)荷配備風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)，春、秋、冬季負(fù)荷降低較大時(shí)，應(yīng)降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，減少送風(fēng)量，加裝合適的調(diào)速裝置，能節(jié)省風(fēng)機(jī)的用電。采用變頻調(diào)速器進(jìn)行調(diào)速控制是較為有效和可行的節(jié)電措施和方法。

5結(jié)語

在能源供給日趨緊張的情況下，重視織造廠用電的挖潛降耗，對(duì)于提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有現(xiàn)實(shí)意義。企業(yè)只有節(jié)能降耗、降低成本，才能具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]韓亞芬，孫根年.我國(guó)“十一五”各省區(qū)節(jié)能潛力測(cè)算[J].統(tǒng)計(jì)研究，2008，25（1）：43–46.

[2]徐文英.蓬勃發(fā)展的30年[J].中國(guó)紡織，2008（9）：30–32.

[3]張?jiān)儆?CJ3–10型織機(jī)節(jié)能開關(guān)使用情況簡(jiǎn)介[J].棉紡織技術(shù)，1994，22（7）：45–46.

[4]徐俊興.J3–GL織機(jī)節(jié)能的開關(guān)應(yīng)用[J].棉紡織技術(shù)，1991，19（3）：56–57，55.

[5]張家杰，邢觀昭.節(jié)電皮帶盤在闊幅有梭織機(jī)上的使用[J].棉紡織技術(shù)，1996，24（1）：58–58.

[6]王新甫，張寶剛.織機(jī)節(jié)電措施綜合開發(fā)應(yīng)用研究[J].節(jié)能，1990，（2）：23–27.

[7]黃故.棉織原理[M].北京：中國(guó)紡織出版社，1995：243–244.

[8]何安民，王貫超，邱學(xué)文，等.國(guó)產(chǎn)節(jié)能型輔助噴嘴的節(jié)能機(jī)理與使用效果[J].棉紡織技術(shù)，2004，32（5）：55–57.

[9]武繼松，艾平，肖軍.津田駒ZAX噴氣織機(jī)引緯工藝參數(shù)探討[J].北京紡織，2004，25（1）：32–35.

[10]武繼松.PAT–A–280噴氣織機(jī)引緯工藝參數(shù)探討[J].廣西紡織科技，1996，25（3）：37–39.

[11]陳輝，馬琳，楊耀.新漿紗蒸汽冷凝水的回收利用[J].棉紡織技術(shù)，2004，32（5）：41–41.

[12]蕭漢濱.漿紗技術(shù)的最新進(jìn)展[J].紡織導(dǎo)報(bào)，2008（6）：83–86.

[13]楊志清.幾種毛紗上漿的方法[J].毛紡科技，2003（5）：37–38.

[14]朱蘇康，陳元甫.織造學(xué)（下冊(cè)）[M].北京：中國(guó)紡織出版社，2001：163.

[15]樊瑞，楊瑞梁，周義德，等.布機(jī)車間新型節(jié)能送風(fēng)方式及CFD模擬[J].節(jié)能技術(shù)，2008，26（3）：243–246.

[16]羅建紅，黃俊.紡織廠空調(diào)風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)分析[J].紡織器材，2004，31（1）：52–55.

[17]褚結(jié).空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用VVVF變頻調(diào)速技術(shù)節(jié)電[J].上海紡織科技，1998，26（6）：46–48.