后紡風(fēng)機(jī)水簾降溫系統(tǒng)控制與管理方法

梁利忠

（廣東開平市春暉股份有限公司，廣東 開平 529300）

我公司后紡車間原有的中央空調(diào)系統(tǒng)因能耗較高，從降低生產(chǎn)成本考慮，已停止使用。隨著水簾降溫技術(shù)的不斷成熟和完善，憑借其低投入和低運(yùn)行成本等特點(diǎn)，我公司在滌綸一線后紡車間安裝風(fēng)機(jī)水簾降溫系統(tǒng)，在炎熱的夏季，車間的高溫環(huán)境得到了有效的改善，使后紡員工們?cè)谧约旱膷徫簧夏馨残暮褪孢m地工作。然而，由于使用風(fēng)機(jī)水簾降溫系統(tǒng)，改變了后紡的生產(chǎn)環(huán)境，使后紡的生產(chǎn)受到了一定的影響。本文根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，結(jié)合風(fēng)機(jī)水簾系統(tǒng)降溫工作原理，介紹了后紡風(fēng)機(jī)水簾降溫系統(tǒng)的控制方法及管理方法，使后紡的高溫環(huán)境得到了有效改善的同時(shí)，也能滿足后紡的生產(chǎn)工藝要求，減小環(huán)境對(duì)生產(chǎn)的影響。

1 風(fēng)機(jī)水簾降溫系統(tǒng)工作流程和工作原理

1.1 工作流程

進(jìn)風(fēng) （新鮮空氣）→窗式水簾墻 （使用循環(huán)水流）→低溫濕氣→風(fēng)機(jī)排風(fēng)→排放

1.2 工作原理

風(fēng)機(jī)水簾降溫系統(tǒng)工作原理見圖1。

圖1 風(fēng)機(jī)水簾系統(tǒng)工作原理圖

通過安裝在生產(chǎn)車間一側(cè)的風(fēng)機(jī)的排風(fēng)作用，在封閉的車間內(nèi)形成負(fù)壓，外界的新鮮空氣透過安裝在生產(chǎn)車間另一側(cè)的窗式水簾墻被吸入車間內(nèi)，被降溫加濕的氣流在穿過生產(chǎn)車間的過程中，充分置換車間內(nèi)悶熱空氣。

2 風(fēng)機(jī)水簾降溫系統(tǒng)的功能、作用和特點(diǎn)分析

2.1 通風(fēng)作用和特點(diǎn)

（1）由于風(fēng)機(jī)的排風(fēng)作用，新鮮空氣不間斷地從室外引進(jìn)室內(nèi)，所以能保持室內(nèi)空氣的新鮮。同時(shí)，由于氣流在車間內(nèi)基本上是橫向?qū)α?，不存在死角，因此，通風(fēng)效果十分好[1]。

（2）每臺(tái)風(fēng)機(jī)是由一臺(tái)1.1 kW的馬達(dá)用皮帶傳動(dòng)的直徑127 cm的風(fēng)機(jī)構(gòu)成，一線后紡車間一共安裝有 22臺(tái)風(fēng)機(jī)，12個(gè)332 cm×145 cm的窗式水簾，所有風(fēng)機(jī)的電機(jī)由一臺(tái)變頻器控制，可根據(jù)生產(chǎn)需要通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的頻率和開停風(fēng)機(jī)的臺(tái)數(shù)來控制車間內(nèi)的氣流量和氣流速度。

2.2 調(diào)溫作用和特點(diǎn)

窗式水簾主要由吸濕性能好、強(qiáng)度高的特殊紙質(zhì)材料制成，波紋形的紙條再經(jīng)平行、多層、交錯(cuò)排列，形成一定密度和厚度的透氣性較好的過濾網(wǎng)。正常使用時(shí)，用水泵將循環(huán)水自上而下浸透紙條，使水簾內(nèi)紙條間充滿大量的揮發(fā)性濕氣[2]。當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，密閉的車間內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，使室外常溫空氣穿過多孔濕潤(rùn)的水簾被吸進(jìn)車間內(nèi)，這個(gè)過程不僅降低了氣流的溫度，也增加了室內(nèi)空氣的相對(duì)濕度，根據(jù)我們正常使用時(shí)的實(shí)際測(cè)試，水簾出口的干球溫度比室外干球溫度可低3～4℃，圖2為風(fēng)機(jī)水簾降溫系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)車間內(nèi)各測(cè)溫點(diǎn)的溫度。

圖2 測(cè)溫點(diǎn)的溫度

3 風(fēng)機(jī)水簾降溫系統(tǒng)對(duì)后紡生產(chǎn)的影響

風(fēng)機(jī)水簾降溫系統(tǒng)運(yùn)行后，產(chǎn)生兩種不利于生產(chǎn)的因素，一為過高的空氣濕度；二為過高的橫向氣流量，而氣流量包括氣流速度及氣流方向[3]，下面就這兩方面的因素進(jìn)行分析。

3.1 濕度對(duì)后紡生產(chǎn)的影響及控制方法

經(jīng)過水簾降溫加濕后的新風(fēng)，相對(duì)濕度可達(dá)85%以上，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，當(dāng)后紡車間的空氣濕度長(zhǎng)時(shí)間保持在85%以上時(shí)，機(jī)臺(tái)紗架面較濕潤(rùn)、機(jī)件生銹較明顯，后紡機(jī)臺(tái)皮帶掃齒、橫動(dòng)故障等也明顯增加，嚴(yán)重地影響后紡的生產(chǎn)效率。據(jù)統(tǒng)計(jì)，滌綸一線后紡車間8月份在風(fēng)機(jī)水簾降溫系統(tǒng)正式連續(xù)投入使用后，后紡因機(jī)臺(tái)故障共停機(jī)10次，其中皮帶掃齒停機(jī)5次，橫動(dòng)故障停機(jī)5次。

為了減小設(shè)備的故障率，必須控制經(jīng)水簾降溫加濕后的空氣濕度。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，車間內(nèi)空氣的相對(duì)濕度保持在65%～75%之間時(shí)，后紡機(jī)臺(tái)基本上能保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。如果濕度大于75%并且持續(xù)3 h以上，不但設(shè)備的故障率高，而且后紡機(jī)臺(tái)的斷頭率也明顯增加。因此，必須采取措施對(duì)空氣的濕度加以控制。控制方法：(1)由于窗式水簾的進(jìn)水閥開度越大，濕空氣的濕度就越大。因此，可通過調(diào)節(jié)進(jìn)水閥開度的大小來控制濕空氣的濕度，在車間溫度不高的情況下，盡量調(diào)小進(jìn)水閥的開度。(2)當(dāng)水簾墻供水達(dá)2 h后，車間內(nèi)的空氣濕度基本上達(dá)到穩(wěn)態(tài)。為了避免車間設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于高濕度狀態(tài)，可采用間歇式開停水簾水泵的方式，即供水2～3 h，停止25～35 min后再重新供水。通過采取以上的控制方法，在保證降溫效果的前提下，當(dāng)風(fēng)機(jī)水簾降溫系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行時(shí)，車間的濕度基本上能控制在75%以下，后紡設(shè)備基本能保持正常的運(yùn)行狀態(tài)。

3.2 氣流量對(duì)后紡生產(chǎn)的影響及控制方法

(1)由風(fēng)機(jī)水簾降溫系統(tǒng)的原理可知，氣流在車間內(nèi)基本上是橫向?qū)α鞯?。?duì)于SDS900A型機(jī)，第一羅拉與第一熱箱頂?shù)木嚯x達(dá)3.5 m，即絲條在滑塊上的夸度達(dá)3.5 m，且速度達(dá)781 m／min，氣流的運(yùn)動(dòng)方向與絲條的運(yùn)動(dòng)方向垂直，即絲條受到橫向風(fēng)的影響，排風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，橫向風(fēng)的流動(dòng)速度就越大，即絲條受到橫向力越大。當(dāng)橫向風(fēng)速大于0.4 m／s時(shí)，在絲條斷頭時(shí)，斷絲沿氣流運(yùn)動(dòng)方向快速飄移，容易纏繞或者卡斷相鄰錠位的絲束，大大地影響后紡的生產(chǎn)效率。因此，必須對(duì)氣流的流動(dòng)速度加以控制，以減小氣流對(duì)后紡生產(chǎn)的影響?？刂品椒ǎ河捎谒酗L(fēng)機(jī)的電機(jī)是由一臺(tái)變頻器控制，可通過調(diào)整風(fēng)機(jī)的頻率來控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到控制氣流速度的目的。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，風(fēng)機(jī)的頻率設(shè)定在22～26 Hz時(shí)，既能達(dá)到抽風(fēng)散熱的目的，又可避免橫向氣流速度過高。

(2)由于在水簾出風(fēng)口處氣流量較大，而且氣流流動(dòng)方向正對(duì)機(jī)臺(tái)通道，容易吹斷或?qū)е聶C(jī)臺(tái)絲條振動(dòng)，質(zhì)量隱患較大。為了減小氣流對(duì)靠近水簾出風(fēng)口一側(cè)機(jī)臺(tái)的影響，必須對(duì)橫向氣流的流動(dòng)方向加以控制，在每一個(gè)窗式水簾前加裝擋遮布，使氣流的流動(dòng)方向不正對(duì)機(jī)臺(tái)通道及紗架。在靠近水簾墻一側(cè)的所有機(jī)臺(tái)，在傳動(dòng)頭端的通道口處，放置用網(wǎng)紗做的屏風(fēng)，以進(jìn)一步減少橫向氣流對(duì)斷頭絲束的影響。在6#機(jī)B面及11#機(jī)B面的兩個(gè)員工經(jīng)常進(jìn)出門口的側(cè)邊，也放置用網(wǎng)紗做的屏風(fēng)，以減少人員進(jìn)出時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)氣流對(duì)機(jī)臺(tái)絲束的影響。

(3)在風(fēng)機(jī)水簾降溫系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，為了達(dá)到最佳的降溫效果，并減少人員進(jìn)出車間開門時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)氣流對(duì)生產(chǎn)造成的影響，對(duì)后紡車間的出入口重新進(jìn)行設(shè)置。在平衡間與后紡車間中間通道加開門口，規(guī)定POY等物料由中間通道進(jìn)入車間，再轉(zhuǎn)向兩旁通道進(jìn)入各機(jī)臺(tái)，把車間原兩旁進(jìn)出平衡間的門口加裝鐵門，進(jìn)行常關(guān)管理，并加強(qiáng)對(duì)出入口關(guān)門的管理工作，以最大限度地減少人員進(jìn)出車間對(duì)生產(chǎn)造成的影響。車間出入口重新設(shè)置后的位置分布及屏風(fēng)分布如圖3所示。

圖3 車間的出入口及屏風(fēng)位置分布

通過對(duì)橫向氣流的速度及氣流方向采取以上的控制及管理方法，滌綸一線后紡機(jī)臺(tái)的生產(chǎn)狀態(tài)開始逐漸回復(fù)正常。

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4.1 風(fēng)機(jī)水簾系統(tǒng)的開?？刂品椒?/h3>

風(fēng)機(jī)水簾系統(tǒng)一般在每年的夏半年投入運(yùn)行使用，冬半年一般較小使用，只使用車間原空調(diào)系統(tǒng)的兩臺(tái)抽風(fēng)機(jī)進(jìn)行抽風(fēng)散熱。夏半年時(shí)，在后紡車間設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控，測(cè)溫點(diǎn)設(shè)在車間的中央位置，即3#機(jī)機(jī)頭旁邊的柱子上安裝有溫度計(jì)，當(dāng)該測(cè)溫監(jiān)控點(diǎn)的干球溫度達(dá)30～33℃時(shí)，就開啟風(fēng)機(jī)水簾系統(tǒng)進(jìn)行降溫，當(dāng)外界的氣溫下降到28℃左右時(shí)，停止水簾供水，只開排風(fēng)機(jī)進(jìn)行抽風(fēng)散熱。

4.2 風(fēng)機(jī)水簾系統(tǒng)的水質(zhì)控制方法

風(fēng)機(jī)水簾系統(tǒng)使用循環(huán)水進(jìn)行降溫加濕，為了保持水質(zhì)的清潔，要求每?jī)商烨逑此浼案鼡Q循環(huán)水。同時(shí)，為了避免細(xì)菌在循環(huán)水中進(jìn)行繁植，在水箱中加殺菌藥。

4.3 風(fēng)機(jī)水簾系統(tǒng)的防塵控制方法

在窗式水簾墻前安裝防塵網(wǎng)紗，以便隔絕粉塵等雜物進(jìn)入水簾腔內(nèi)。為了保持水簾墻進(jìn)風(fēng)口的暢通，要定期清洗水簾墻進(jìn)風(fēng)口前的防塵網(wǎng)紗。由于風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的是橫向風(fēng)，在靠近水簾墻一邊的機(jī)臺(tái)檢修吹粉塵前，要將所有排風(fēng)機(jī)停開，以避免粉塵吹到其他的機(jī)臺(tái)，造成二次污染。

5 結(jié)語

通過對(duì)后紡風(fēng)機(jī)水簾降溫系統(tǒng)進(jìn)行有效的控制和管理，使后紡的高溫環(huán)境得到了有效改善的同時(shí)，也能滿足后紡的生產(chǎn)工藝要求，減小風(fēng)機(jī)水簾降溫系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)對(duì)后紡生產(chǎn)造成的不利影響。

[1] 胡衛(wèi)兵.新型水簾式紡織空調(diào)系統(tǒng)在紡織廠的應(yīng)用， [2013-10-02].http://www.doc88.com/P-91599282236.html

[2] 趙榮義.簡(jiǎn)明空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1998.

[3] 周謨?nèi)?流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī) [M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1994.