化纖紡絲熱牽伸系統(tǒng)的節(jié)能研究

王建沛 唐振強(qiáng)

【摘 要】本文主要思考了化纖紡絲生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備節(jié)能的研究現(xiàn)狀，進(jìn)而重點(diǎn)探討了化纖紡絲熱牽伸系統(tǒng)的節(jié)能的基本的方法和要點(diǎn)，提出了一些比較可行的方法和措施，希望可以為今后的化纖紡絲熱牽伸系統(tǒng)的節(jié)能工作提供參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】化纖紡絲；熱牽伸系統(tǒng)；節(jié)能

化纖行業(yè)被業(yè)界稱(chēng)之為“用電大戶(hù)”，可見(jiàn)，化纖行業(yè)在生產(chǎn)的過(guò)程中耗能較多，原因在于化纖的生產(chǎn)有很多都是高溫高壓的技術(shù)，為了實(shí)現(xiàn)固相和液相轉(zhuǎn)變，以及某些環(huán)節(jié)要確保冷卻環(huán)境，用電量非常大。所以，作為化纖行業(yè)，要想提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，一定要從設(shè)備方面研究如何更好地降低節(jié)能，確保實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

一、化纖紡絲生產(chǎn)設(shè)備節(jié)能技術(shù)研究現(xiàn)狀

節(jié)能的理念是采用先進(jìn)的節(jié)能新技術(shù)減少消耗，節(jié)約運(yùn)行成本，節(jié)約工程和設(shè)備投資，節(jié)約設(shè)計(jì)制造及管理費(fèi)用；通過(guò)開(kāi)發(fā)新品種、新工藝，達(dá)到提高產(chǎn)品附加值與產(chǎn)量的目的。目前，化纖紡絲生產(chǎn)設(shè)備節(jié)能研究越來(lái)越多，主要是依靠采用先進(jìn)的技術(shù)，改變?cè)O(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高設(shè)備的性能和品質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能，這也是今后化纖紡絲生產(chǎn)設(shè)備節(jié)能的一個(gè)重要的發(fā)展方向。

1.采用新型多頭紡絲卷繞機(jī)，降低能耗，提高生產(chǎn)數(shù)量和質(zhì)量

可以應(yīng)用紡絲箱內(nèi)雙排排布組件、或組件內(nèi)熔腔分割、或大位距配置小板面噴絲板或者雙排排布紡絲設(shè)備等形式，同時(shí)，利用雙風(fēng)道寬體側(cè)吹風(fēng)和雙胞胎全自動(dòng)卷繞頭等比較有效的新技術(shù)，就能夠達(dá)到POYFDY小絲餅向大絲餅轉(zhuǎn)變和完善的要求，不僅降低了能耗，也提高了生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量。

2.雙胞胎組件

雙胞胎組件的一個(gè)顯著的特點(diǎn)就是把化纖紡絲生產(chǎn)設(shè)備里面的組件內(nèi)的熔腔變成了兩個(gè)部分。如果使用這樣的設(shè)備，能夠保證雙胞胎組件紡絲的箱體比較的科學(xué)合理，其效果就是能夠讓行星泵在運(yùn)行的時(shí)候，可以比較穩(wěn)定的控制每一份計(jì)量混合適量的熔體進(jìn)入到雙胞胎組件，然后進(jìn)入到單獨(dú)噴絲板。由于其中比較科學(xué)合理的管路排布，以及比較科學(xué)合理的計(jì)量泵連接方式，能夠讓熔體更加的均勻，最終實(shí)現(xiàn)化纖紡絲生產(chǎn)設(shè)備節(jié)能的要求。

3.開(kāi)發(fā)新型的紡絲冷卻裝置

要想實(shí)現(xiàn)化纖紡絲生產(chǎn)設(shè)備節(jié)能，有學(xué)者和專(zhuān)家研究了冷卻條件的選擇和控制方案，這個(gè)方案主要聚焦的是滌綸初生纖維成型因素，因?yàn)闇炀]初生纖維成型因素對(duì)纖維品質(zhì)的影響極為顯著。為了克服側(cè)吹風(fēng)風(fēng)量大，纖維熱交換效率低，條干CV值不宜控制和能耗大等缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)正在開(kāi)發(fā)采用新型封閉式小外環(huán)吹裝置。因環(huán)吹風(fēng)網(wǎng)面積只有側(cè)吹風(fēng)的110，此裝置冷卻風(fēng)量降低了50%以上，同時(shí)制冷劑用電量減少近23，空調(diào)機(jī)組用電減少了一半，絲的品質(zhì)也得到大幅度提高。

二、化纖紡絲熱牽伸系統(tǒng)的節(jié)能

化纖紡絲的熱牽伸系統(tǒng)主要指的是從紡絲甬道下來(lái)的絲束，經(jīng)過(guò)熱輥熱牽伸工藝的時(shí)候，一系列的設(shè)備。具體來(lái)說(shuō)，化纖紡絲熱牽伸系統(tǒng)包含了不同對(duì)數(shù)，而且不同速度的熱輥和電氣控制系統(tǒng)。由于化纖紡絲熱牽伸系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間很長(zhǎng)，而且在生產(chǎn)的時(shí)候往往是持續(xù)不間斷運(yùn)行，所以，其會(huì)受到旦數(shù)的絲、熱輥的轉(zhuǎn)速、負(fù)載等因素的波動(dòng)而波動(dòng)，此外，熱輥的表面溫度也會(huì)變化?；w紡絲熱牽伸系統(tǒng)的熱輥轉(zhuǎn)速和熱牽伸負(fù)載能力的大小主要是取決于熱輥電動(dòng)機(jī)的能量，熱輥的溫度的高低和加熱器息息相關(guān)。所以，化纖紡絲熱牽伸系統(tǒng)的節(jié)能就要從上述的設(shè)備中來(lái)考慮，提出節(jié)能方案，采取有效的節(jié)能技術(shù)。

減小熱輥電動(dòng)機(jī)的功率消耗。我們可以從多個(gè)方面來(lái)著手，一方面是降低電動(dòng)機(jī)本身的有功功率消耗，即提高其效率；另一方面是降低電動(dòng)機(jī)的無(wú)功率消耗，即提高其功率因，一般來(lái)說(shuō)，降低雜散損耗，我們可以利用諧波小的繞組，搭配比較短距離的系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這個(gè)過(guò)程中，最重要的工作就是要選擇每極、每相槽數(shù)，這個(gè)數(shù)量要合適，要盡量保證節(jié)能效果，同時(shí)，做好更加準(zhǔn)確的槽配合和斜槽。

降低同步電動(dòng)機(jī)無(wú)功功率損耗。要想實(shí)現(xiàn)同步電動(dòng)機(jī)無(wú)功率的損耗，那么，就要在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)做好設(shè)計(jì)工作，可以選擇轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式，并采用最先進(jìn)的設(shè)計(jì)方案和技術(shù)，優(yōu)選節(jié)能的設(shè)計(jì)方法，特別是磁鋼的工作點(diǎn)要重點(diǎn)優(yōu)化，在允許的情況下，盡量選取高性能磁鋼。

降低加熱器的能耗。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，重點(diǎn)是做好以下的幾個(gè)工作，首先就是優(yōu)化鐵芯設(shè)計(jì)，盡量不要出現(xiàn)漏磁，同時(shí)，進(jìn)一步減少磁阻和鐵芯損耗。其次，就是要想辦法對(duì)導(dǎo)絲盤(pán)設(shè)計(jì)進(jìn)行完善，進(jìn)一步提升熱量利用率。再次，可以通過(guò)完善加熱器線圈設(shè)計(jì)，進(jìn)一步減少銅耗。最后，可以考慮采用新技術(shù)來(lái)減少無(wú)用的熱損耗，例如，我們可以在加熱器和電動(dòng)機(jī)的連接位置添加一個(gè)隔熱墊，就能夠縮減接觸面面積，達(dá)到降耗目的。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展下，化纖紡絲產(chǎn)業(yè)也得到很大進(jìn)步，隨著自然環(huán)境問(wèn)題的日益惡化，人們對(duì)于環(huán)保節(jié)能也提出新的要求，面對(duì)當(dāng)前背景，化纖紡絲企業(yè)應(yīng)該充分重視生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中紡絲設(shè)備的節(jié)能改造，結(jié)合本行業(yè)的實(shí)際情況與技術(shù)能力，切實(shí)提高化纖紡絲的生產(chǎn)水平。本文主要總結(jié)了化纖紡絲生產(chǎn)設(shè)備的節(jié)能發(fā)展情況，進(jìn)而重點(diǎn)分析了化纖紡絲熱牽伸系統(tǒng)的節(jié)能的具體的方法，從減小熱輥電動(dòng)機(jī)的功率消耗、降低雜散損耗、降低同步電動(dòng)機(jī)無(wú)功功率損耗、降低加熱器的能耗，等方面展開(kāi)探討，希望可以為今后的化纖紡絲熱牽伸系統(tǒng)的節(jié)能帶來(lái)參考，進(jìn)一步改善當(dāng)前化纖紡絲生產(chǎn)所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]孫日近.蘇州某化纖企業(yè)能源管理體系貫標(biāo)研究[D].蘇州科技學(xué)院，2017.89

[2]申花玉.雙排組件紡絲箱在化纖紡絲設(shè)備中的應(yīng)用[J].紡織機(jī)械，2017（04）：40.

[3]來(lái)可華，汪麗霞，楊崇倡，馮培，趙永霞.化纖機(jī)械裝備及技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].紡織導(dǎo)報(bào)，2017（08）：28.

[4]李順智.紡絲用多永磁電機(jī)同步傳動(dòng)系統(tǒng)研究[D].沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)，2017.90