紡機設(shè)備面臨節(jié)能挑戰(zhàn)

　　目前，自動化、智能化紡機裝備對緩解人力資源成本壓力、提升產(chǎn)品質(zhì)量的作用日漸明顯，因此也得到了紡織用戶企業(yè)的廣泛關(guān)注。但行業(yè)內(nèi)的專家普遍認為，紡織設(shè)備在追求自動化、高速度、高產(chǎn)量的同時，更應(yīng)該關(guān)注節(jié)能問題。

　　關(guān)注節(jié)能正當其時

　　在日前舉行的第十二屆亞洲紡織會議暨2013中國紡織學術(shù)年會上，德國亞琛工業(yè)大學(RWTH Aachen)紡織技術(shù)研究所的Thomas Gries教授作了題目為《紡織生產(chǎn)中的能源效率——最佳實踐與超越先進水平》的主題報告。他在報告中提出，在紡織設(shè)備的設(shè)計和使用過程中，生產(chǎn)者應(yīng)該關(guān)注能源效率的問題。

　　Thomas Gries認為，對于紡織工業(yè)來說，能源是成本的決定性因素，因此能源效率是紡織設(shè)備銷售過程中最重要的問題之一。他介紹了紡織工業(yè)能源效率的發(fā)展趨勢，包括高能效驅(qū)動系統(tǒng)、能源回收和先進工藝控制等技術(shù)，并解讀了一些先進紡織裝備應(yīng)用這些技術(shù)的案例。他認為提高能源效率不僅是出于節(jié)約成本的考慮，也是關(guān)乎未來發(fā)展的重要問題。

　　上海市紡織工程學會高級工程師洪海滄介紹，目前江蘇省已經(jīng)出現(xiàn)一些外國客商要求出口企業(yè)標明產(chǎn)品單位產(chǎn)量能耗的現(xiàn)象。等到這種要求越來越多的時候，國內(nèi)的紡織企業(yè)再試圖跟上這種要求，就顯得有些措手不及了。

　　在談到織機節(jié)能問題時，洪海滄認為，噴氣織機最大的問題就是怎樣降低能耗。生產(chǎn)同類產(chǎn)品，使用劍桿織機要比使用噴氣織機節(jié)約能耗30%。噴氣織機約70%的能源消耗都用于供氣系統(tǒng)工作。在目前供氣系統(tǒng)的工作模式下，噴氣織機減少能耗的難度很大。

　　自動化降低單產(chǎn)能耗

　　自動化設(shè)備需要增設(shè)控制系統(tǒng)，配置更多的電機、變頻器，這些會增加能耗;粗細聯(lián)、細絡(luò)聯(lián)的傳輸系統(tǒng)要有動力驅(qū)動，也會增加能耗;設(shè)備產(chǎn)量的提高需要電機具有更高的功率，更會增加能耗。但中國紡織機械器材協(xié)會副理事長祝憲民認為，設(shè)備的自動化程度高了，從表面上看會帶來能耗的增加，但是平均到單位產(chǎn)量上，可能能源消耗并沒有增加。

　　武漢紡織大學紡織纖維及制品教育部重點實驗室也進行了一項關(guān)于傳統(tǒng)紡織設(shè)備與新型自動化紡織設(shè)備能耗對比的調(diào)查，證明了自動化紡織設(shè)備在節(jié)約能耗方面的優(yōu)勢。

　　研究人員在湖北利美紡織有限公司進行了對比試驗。利美紡織擁有兩條3萬錠的生產(chǎn)線，一條是K45緊密紡生產(chǎn)線，一條是傳統(tǒng)的普梳棉紡生產(chǎn)線，分別生產(chǎn)100英支和45英支的純棉紗線。研究人員將兩種純棉紗的能耗折合成21英支純棉紗的公斤紗能耗。K45緊密紡生產(chǎn)線的公斤紗能耗為0.8499千瓦，傳統(tǒng)普梳棉紡生產(chǎn)的公斤紗能耗為1.112千瓦。因此研究人員認為使用新型自動化紡織設(shè)備雖然會增加能耗，但也會提高產(chǎn)量、提升紗線質(zhì)量。通過折合成標準紗的方式進行對比，新型自動化紡織設(shè)備在節(jié)能方面仍然具有優(yōu)勢。

　　除了對比整條生產(chǎn)線的能耗，研究人員還對單臺設(shè)備和連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)進行了能耗比較。研究人員張會娟介紹，現(xiàn)代清梳聯(lián)系統(tǒng)與傳統(tǒng)開清——梳棉生產(chǎn)線相比，前者的占地面積更小、空氣消耗和能源消耗更低。在三種不同型號梳棉機的能耗對比試驗中，現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機生產(chǎn)每千克棉條的能耗是82.6千瓦·時，而傳統(tǒng)梳棉機則分別為102.0千瓦·時、98.6千瓦·時。因為速度有所提高，所以現(xiàn)代工藝更加節(jié)能。

　　智能化是節(jié)能出路

　　對于紡織設(shè)備節(jié)能未來發(fā)展方向的問題，祝憲民認為繼續(xù)向智能化發(fā)展是出路。他認為節(jié)能也是設(shè)備智能化追求的一個目標。比如，目前有些設(shè)備雖然不工作，但仍然要保持運轉(zhuǎn)狀態(tài)，這是為了防止設(shè)備開機后不能正常運轉(zhuǎn)，而在這個過程中就有能源消耗。如果設(shè)備實現(xiàn)更高水平的智能化，那就能夠在不需要運轉(zhuǎn)時完全停掉，等到需要運轉(zhuǎn)時提前進行預(yù)熱，就可以達到節(jié)能的效果。

　　作為耗能大戶的噴氣織機，目前主要采用對引緯過程進行動態(tài)、精確控制的方式，控制主噴嘴和輔助噴嘴電磁閥的開、閉時間及其導通噴氣的時間長短，從而達到節(jié)能的目的。目前引緯過程動態(tài)控制節(jié)能技術(shù)有：對引緯過程實施閉環(huán)控制，提高探緯精度;采用較低氣壓引緯技術(shù)，使緯紗低張力柔和引緯，以降低耗氣量;改進噴嘴結(jié)構(gòu)，提高氣流的集中性，降低耗氣量;采用多個氣包分別給主、輔噴嘴供氣;采用存儲不同氣壓壓縮空氣的輔氣包，用于差異大的緯紗織造，使每次引緯的主噴嘴壓力可調(diào)，輔噴嘴可進行二段氣壓自動切換;選擇高敏小容腔電磁閥，縮短氣路、優(yōu)化電磁閥控制噴嘴數(shù)等措施達到節(jié)能的目的。

　　洪海滄介紹，瑞士蘇爾壽前年推出的A9500型噴氣織機可以緯紗入口處檢測緯紗的飛行速度，并在當緯對輔助噴嘴的開閉時間做出調(diào)整，可以節(jié)約25%的耗氣量。目前，日產(chǎn)和國產(chǎn)的織機還很難做到這一點，大多數(shù)都是在第二緯做出調(diào)整。這項技術(shù)就要求織機的檢測機構(gòu)快速檢測、控制系統(tǒng)快速反應(yīng)、設(shè)備進行快速處理。在這三個方面實現(xiàn)更高的自動化、智能化，就可以使噴氣織機的能耗進一步降低。

　　在紹興盛普電子科技有限公司基于S3C2416的倍捻機智慧節(jié)能控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)倍捻機使用的感應(yīng)電機被永磁交流同步伺服電機取代，達到了一定的節(jié)能效果。通過控制器的控制，電機啟動和制動時對電網(wǎng)的影響有所減少，驅(qū)動器還可以使電機的負載恒定，減少能源的損耗。