噴氣織機(jī)用氣系統(tǒng)的節(jié)能改造

鄭其強(qiáng),王建環(huán),劉潤勝,張立霞,韓翠梅

(帛方紡織有限公司,山東 濰坊 261041)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,能耗成為制約我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸,節(jié)能減排迫在眉睫。紡織工業(yè)作為資源依賴型產(chǎn)業(yè),能源消耗較大,在建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的大局中占有重要地位。織造作為紡織生產(chǎn)的重要工序,其節(jié)能減排不容忽視,尤其噴氣織機(jī)壓縮空氣的消耗占織機(jī)能源消耗的60%～70%,如何降低其壓縮空氣的消耗和供氣壓力,成為噴氣織機(jī)車間節(jié)能努力的主要方向。

帛方紡織有限公司(下稱“帛方公司”)現(xiàn)有噴氣織機(jī)320臺,原空壓機(jī)是美國壽力公司的產(chǎn)品,使用年限較久,經(jīng)測算其氣電比為0.115(kW·h)/m3～0.120(k W·h)/m3,產(chǎn)氣成本過高。不同型號美國壽力空壓機(jī)氣電比對比見表1。

表1 不同型號美國壽力空壓機(jī)氣電比對比

隨著技術(shù)的提升,部分國產(chǎn)空壓機(jī)的節(jié)能效果顯著,經(jīng)測算其氣電比為0.08(k W·h)/m3～0.09(k W·h)/m3,節(jié)電率約為30%。此外,帛方公司積極組織技術(shù)人員對節(jié)能型紡織器材專件進(jìn)行試用,并結(jié)合織造工藝調(diào)試,以降低噴氣織機(jī)車間的用氣消耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。在此,筆者對帛方公司噴氣織機(jī)用氣系統(tǒng)節(jié)能改造的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分享。

1 噴氣織機(jī)用氣系統(tǒng)節(jié)能改造

2017年,帛方公司對噴氣織機(jī)用氣系統(tǒng)的空壓機(jī)、壓縮空氣管道和噴氣織機(jī)氣路等進(jìn)行綜合性節(jié)能升級改造。

1.1 空壓機(jī)改造

1.1.1 選用新型節(jié)能空壓機(jī)

新型節(jié)能空壓機(jī)采用了永磁電機(jī)、雙極壓縮和變頻控制等節(jié)能技術(shù)[1]。其具有以下優(yōu)點(diǎn)。

a) 去掉了勵(lì)磁線圈的永磁電機(jī),運(yùn)行初期無需消耗大量電能,可直接靠其本身的永磁體快速啟動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

b) 雙級壓縮技術(shù)是先低扭矩啟動(dòng),達(dá)到一定壓力后再啟動(dòng)二級壓縮,以防止空壓機(jī)啟動(dòng)時(shí)扭矩過大而造成能源大量消耗;雙級壓縮方式比單級壓縮方式的工作溫度低,趨于等溫壓縮,節(jié)能率約為8%;每級壓縮比低至3∶1,內(nèi)泄漏減少,容積效率提升約為15%。

c) 變頻控制系統(tǒng)在空壓機(jī)達(dá)到一定的排氣壓力后,通過降低空壓機(jī)運(yùn)行頻率可減小電機(jī)運(yùn)行的電流消耗;利于空氣壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié),可減少加載與卸載頻次,穩(wěn)定管道壓力。

1.1.2 優(yōu)化空壓機(jī)房管道

采取母管并聯(lián)方式對空壓機(jī)房內(nèi)管道進(jìn)行優(yōu)化組合,可根據(jù)季節(jié)不同合理調(diào)整干燥機(jī)。

改造后節(jié)能率約為29.5%,全年可節(jié)約電費(fèi)約為240萬元。

1.2 空壓管道改造

帛方公司原有的空壓供氣管道采用鍍鋅管、地下直埋方式,由于運(yùn)行時(shí)間較長,壓縮空氣內(nèi)的水分銹蝕管道,造成管道“跑、冒、滴、漏”問題頻現(xiàn),導(dǎo)致運(yùn)營成本增加[2]。因此,采用新型鋁合金節(jié)能超級管道對供氣管道進(jìn)行改造。該管道具有低摩擦因數(shù)、光滑內(nèi)表面優(yōu)勢,采用全通徑連接方式,并對內(nèi)部導(dǎo)流等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),能降低空氣流動(dòng)阻力,確保管道內(nèi)的高流量,使管道壓降減小到最低,以減小空壓機(jī)的排氣壓力,從而降低空壓機(jī)的用電量,節(jié)能率約為5%,全年約節(jié)約費(fèi)用25萬元。

1.3 節(jié)能噴嘴的使用及工藝改造

1.3.1 采用新型節(jié)能噴嘴

新型節(jié)能噴嘴采用減小噴嘴直徑,提高噴射高度的方法修正氣流方向,調(diào)整氣流噴射角度,利用小氣壓提升噴射力度,達(dá)到節(jié)能的目的[3]。2017年,帛方公司升級改造所有噴氣織機(jī)噴嘴,測算節(jié)氣率約為10%,全年節(jié)約用氣支出約為85萬元。

1.3.2 工藝改造

調(diào)整修正噴氣織機(jī)的供氣工藝參數(shù),將管道壓力由原來的0.5 MPa降低為0.4 MPa;測算節(jié)氣率約為8%,全年節(jié)約用氣費(fèi)用約為60萬元。

2 改造后的節(jié)能效果

通過對空壓機(jī)、壓縮空氣管道、噴氣織機(jī)氣路等進(jìn)行改造,選用節(jié)能設(shè)備和器材專件,并對生產(chǎn)工藝進(jìn)行部分調(diào)整,達(dá)到降低噴氣織機(jī)用氣消耗和空壓機(jī)用電消耗的目的。改造前、后空壓機(jī)供氣系統(tǒng)的用氣和耗電對比見表2。

由表2可知,空壓機(jī)平均氣電比由改造前的0.109170(kW·h)/m3變?yōu)?.081425(kW·h)/m3,節(jié)電率為25.41%;平均百米用氣量由改造前的691.284 m3變?yōu)?43.259 m3,節(jié)氣率為21.41%,節(jié)能效果顯著。

表2 改造前后空壓機(jī)供氣系統(tǒng)的用氣和耗電對比

3 加強(qiáng)管理

經(jīng)公司財(cái)務(wù)部門和生產(chǎn)部門核算,全年可節(jié)約用氣費(fèi)用約為410萬元,經(jīng)濟(jì)效益可觀,后續(xù)仍需加強(qiáng)管理。因此,帛方公司制定了管理考核機(jī)制,將某些標(biāo)準(zhǔn)做法形成工作法,如《織布車間用氣消耗考核制度》《織布車間各輪班、各工段用氣管理辦法》《織布車間用氣工藝調(diào)整工作法》等,在公司內(nèi)部發(fā)布并執(zhí)行,以持續(xù)優(yōu)化用氣系統(tǒng)節(jié)能升級改造。

4 結(jié)語

通過對空壓機(jī)、壓縮空氣管道、噴氣織機(jī)氣路等進(jìn)行改造,選用節(jié)能設(shè)備及器材專件,并對生產(chǎn)工藝進(jìn)行部分調(diào)整,降低了噴氣織機(jī)用氣和空壓機(jī)用電的消耗。改造投資金額為320萬元,全年節(jié)約用電量為607萬k W·h,約節(jié)約電費(fèi)410萬元,即不到一年便可收回全年投資成本,且該投資在5年內(nèi)屬一次性投資,節(jié)能效果可觀,已被列入中國棉紡織行業(yè)《節(jié)能減排技術(shù)暨創(chuàng)新應(yīng)用目錄》第五批。