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纺机设备面临节能挑战

2019-10-09 13:08:09来源:励志吧0次阅读

目前,自动化、智能化纺机装备对缓解人力资源成本压力、提升产品质量的作用日渐明显,因此也得到了纺织用户企业的广泛关注。但行业内的专家普遍认为,纺织设备在追求自动化、高速度、高产量的同时,更应该关注节能问题。

关注节能正当其时

在日前举行的第十二届亚洲纺织会议暨2013中国纺织学术年会上,德国亚琛工业大学(RWTHAachen)纺织技术研究所的ThomasGries教授作了题目为《纺织生产中的能源效率——最佳实践与超越先进水平》的主题报告。他在报告中提出,在纺织设备的设计和使用过程中,生产者应该关注能源效率的问题。

ThomasGries认为,对于纺织工业来说,能源是成本的决定性因素,因此能源效率是纺织设备销售过程中最重要的问题之一。他介绍了纺织工业能源效率的发展趋势,包括高能效驱动系统、能源回收和先进工艺控制等技术,并解读了一些先进纺织装备应用这些技术的案例。他认为提高能源效率不仅是出于节约成本的考虑,也是关乎未来发展的重要问题。

上海市纺织工程学会高级工程师洪海沧介绍,目前江苏省已经出现一些外国客商要求出口企业标明产品单位产量能耗的现象。等到这种要求越来越多的时候,国内的纺织企业再试图跟上这种要求,就显得有些措手不及了。

在谈到织机节能问题时,洪海沧认为,喷气织机最大的问题就是怎样降低能耗。生产同类产品,使用剑杆织机要比使用喷气织机节约能耗30%。喷气织机约70%的能源消耗都用于供气系统工作。在目前供气系统的工作模式下,喷气织机减少能耗的难度很大。

自动化降低单产能耗

自动化设备需要增设控制系统,配置更多的电机、变频器,这些会增加能耗;粗细联、细络联的传输系统要有动力驱动,也会增加能耗;设备产量的提高需要电机具有更高的功率,更会增加能耗。但中国纺织机械器材协会副理事长祝宪民认为,设备的自动化程度高了,从表面上看会带来能耗的增加,但是平均到单位产量上,可能能源消耗并没有增加。

武汉纺织大学纺织纤维及制品教育部重点实验室也进行了一项关于传统纺织设备与新型自动化纺织设备能耗对比的调查,证明了自动化纺织设备在节约能耗方面的优势。

研究人员在湖北利美纺织有限公司进行了对比试验。利美纺织拥有两条3万锭的生产线,一条是K45紧密纺生产线,一条是传统的普梳棉纺生产线,分别生产100英支和45英支的纯棉纱线。研究人员将两种纯棉纱的能耗折合成21英支纯棉纱的公斤纱能耗。K45紧密纺生产线的公斤纱能耗为0.8499千瓦,传统普梳棉纺生产的公斤纱能耗为1.112千瓦。因此研究人员认为使用新型自动化纺织设备虽然会增加能耗,但也会提高产量、提升纱线质量。通过折合成标准纱的方式进行对比,新型自动化纺织设备在节能方面仍然具有优势。

除了对比整条生产线的能耗,研究人员还对单台设备和连续生产系统进行了能耗比较。研究人员张会娟介绍,现代清梳联系统与传统开清——梳棉生产线相比,前者的占地面积更小、空气消耗和能源消耗更低。在三种不同型号梳棉机的能耗对比试验中,现代高产梳棉机生产每千克棉条的能耗是82.6千瓦·时,而传统梳棉机则分别为102.0千瓦·时、98.6千瓦·时。因为速度有所提高,所以现代工艺更加节能。

智能化是节能出路

对于纺织设备节能未来发展方向的问题,祝宪民认为继续向智能化发展是出路。他认为节能也是设备智能化追求的一个目标。比如,目前有些设备虽然不工作,但仍然要保持运转状态,这是为了防止设备开机后不能正常运转,而在这个过程中就有能源消耗。如果设备实现更高水平的智能化,那就能够在不需要运转时完全停掉,等到需要运转时提前进行预热,就可以达到节能的效果。

作为耗能大户的喷气织机,目前主要采用对引纬过程进行动态、精确控制的方式,控制主喷嘴和辅助喷嘴电磁阀的开、闭时间及其导通喷气的时间长短,从而达到节能的目的。目前引纬过程动态控制节能技术有:对引纬过程实施闭环控制,提高探纬精度;采用较低气压引纬技术,使纬纱低张力柔和引纬,以降低耗气量;改进喷嘴结构,提高气流的集中性,降低耗气量;采用多个气包分别给主、辅喷嘴供气;采用存储不同气压压缩空气的辅气包,用于差异大的纬纱织造,使每次引纬的主喷嘴压力可调,辅喷嘴可进行二段气压自动切换;选择高敏小容腔电磁阀,缩短气路、优化电磁阀控制喷嘴数等措施达到节能的目的。

洪海沧介绍,瑞士苏尔寿前年推出的A9500型喷气织机可以纬纱入口处检测纬纱的飞行速度,并在当纬对辅助喷嘴的开闭时间做出调整,可以节约25%的耗气量。目前,日产和国产的织机还很难做到这一点,大多数都是在第二纬做出调整。这项技术就要求织机的检测机构快速检测、控制系统快速反应、设备进行快速处理。在这三个方面实现更高的自动化、智能化,就可以使喷气织机的能耗进一步降低。

在绍兴盛普电子科技有限公司基于S3C2416的倍捻机智慧节能控制系统中,传统倍捻机使用的感应电机被永磁交流同步伺服电机取代,达到了一定的节能效果。通过控制器的控制,电机启动和制动时对电网的影响有所减少,驱动器还可以使电机的负载恒定,减少能源的损耗。

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