自動(dòng)化降低單產(chǎn)能耗——紡機(jī)設(shè)備業(yè)：智能化是出路需更關(guān)注

        目前，自動(dòng)化、智能化紡機(jī)裝備對(duì)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(rèn)為，紡織設(shè)備在追求自動(dòng)化、高速度、高產(chǎn)量的同時(shí)，更應(yīng)該關(guān)注節(jié)能問(wèn)題。

    　關(guān)注節(jié)能正當(dāng)其時(shí)

　    在日前舉行的第十二屆亞洲紡織會(huì)議暨2013中國(guó)紡織學(xué)術(shù)年會(huì)上，德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)（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(shí)踐與超越先進(jìn)水平》的主題報(bào)告。他在報(bào)告中提出，在紡織設(shè)備的設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中，生產(chǎn)者應(yīng)該關(guān)注能源效率的問(wèn)題。

    　Thomas Gries認(rèn)為，對(duì)于紡織工業(yè)來(lái)說(shuō)，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(guò)程中最重要的問(wèn)題之一。他介紹了紡織工業(yè)能源效率的發(fā)展趨勢(shì)，包括高能效驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、能源回收和先進(jìn)工藝控制等技術(shù)，并解讀了一些先進(jìn)紡織裝備應(yīng)用這些技術(shù)的案例。他認(rèn)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(lái)發(fā)展的重要問(wèn)題。

　　上海市紡織工程學(xué)會(huì)高級(jí)工程師洪海滄介紹，目前江蘇省已經(jīng)出現(xiàn)一些外國(guó)客商要求出口企業(yè)標(biāo)明產(chǎn)品單位產(chǎn)量能耗的現(xiàn)象。等到這種要求越來(lái)越多的時(shí)候，國(guó)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(jī)節(jié)能問(wèn)題時(shí)，洪海滄認(rèn)為，噴氣織機(jī)最大的問(wèn)題就是怎樣降低能耗。生產(chǎn)同類產(chǎn)品，使用劍桿織機(jī)要比使用噴氣織機(jī)節(jié)約能耗30%。噴氣織機(jī)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(jī)減少能耗的難度很大。

　　自動(dòng)化降低單產(chǎn)能耗

　　自動(dòng)化設(shè)備需要增設(shè)控制系統(tǒng)，配置更多的電機(jī)、變頻器，這些會(huì)增加能耗；粗細(xì)聯(lián)、細(xì)絡(luò)聯(lián)的傳輸系統(tǒng)要有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，也會(huì)增加能耗；設(shè)備產(chǎn)量的提高需要電機(jī)具有更高的功率，更會(huì)增加能耗。但中國(guó)紡織機(jī)械器材協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)祝憲民認(rèn)為，設(shè)備的自動(dòng)化程度高了，從表面上看會(huì)帶來(lái)能耗的增加，但是平均到單位產(chǎn)量上，可能能源消耗并沒(méi)有增加。學(xué)紡織纖維及制品教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室也進(jìn)行了一項(xiàng)關(guān)于傳統(tǒng)紡織設(shè)備與新型自動(dòng)化紡織設(shè)備能耗對(duì)比的調(diào)查，證明了自動(dòng)化紡織設(shè)備在節(jié)約能耗方面的優(yōu)勢(shì)。

    　武漢大學(xué)研究人員在湖北利美紡織有限公司進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。利美紡織擁有兩條3萬(wàn)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(rèn)為使用新型自動(dòng)化紡織設(shè)備雖然會(huì)增加能耗，但也會(huì)提高產(chǎn)量、提升紗線質(zhì)量。通過(guò)折合成標(biāo)準(zhǔn)紗的方式進(jìn)行對(duì)比，新型自動(dòng)化紡織設(shè)備在節(jié)能方面仍然具有優(yōu)勢(shì)。

　　除了對(duì)比整條生產(chǎn)線的能耗，研究人員還對(duì)單臺(tái)設(shè)備和連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了能耗比較。研究人員張會(huì)娟介紹，現(xiàn)代清梳聯(lián)系統(tǒng)與傳統(tǒng)開(kāi)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(hào)梳棉機(jī)的能耗對(duì)比試驗(yàn)中，現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機(jī)生產(chǎn)每千克棉條的能耗是82.6千瓦·時(shí)，而傳統(tǒng)梳棉機(jī)則分別為102.0千瓦·時(shí)、98.6千瓦·時(shí)。因?yàn)樗俣扔兴岣撸袁F(xiàn)代工藝更加節(jié)能。

　　智能化是節(jié)能出路

　　對(duì)于紡織設(shè)備節(jié)能未來(lái)發(fā)展方向的問(wèn)題，祝憲民認(rèn)為繼續(xù)向智能化發(fā)展是出路。他認(rèn)為節(jié)能也是設(shè)備智能化追求的一個(gè)目標(biāo)。比如，目前有些設(shè)備雖然不工作，但仍然要保持運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，這是為了防止設(shè)備開(kāi)機(jī)后不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而在這個(gè)過(guò)程中就有能源消耗。如果設(shè)備實(shí)現(xiàn)更高水平的智能化，那就能夠在不需要運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)完全停掉，等到需要運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)提前進(jìn)行預(yù)熱，就可以達(dá)到節(jié)能的效果。

    　作為耗能大戶的噴氣織機(jī)，目前主要采用對(duì)引緯過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)、精確控制的方式，控制主噴嘴和輔助噴嘴電磁閥的開(kāi)、閉時(shí)間及其導(dǎo)通噴氣的時(shí)間長(zhǎng)短，從而達(dá)到節(jié)能的目的。目前引緯過(guò)程動(dòng)態(tài)控制節(jié)能技術(shù)有：對(duì)引緯過(guò)程實(shí)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(jìn)噴嘴結(jié)構(gòu)，提高氣流的集中性，降低耗氣量；采用多個(gè)氣包分別給主、輔噴嘴供氣；采用存儲(chǔ)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(jìn)行二段氣壓自動(dòng)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(dá)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(jī)可以緯紗入口處檢測(cè)緯紗的飛行速度，并在當(dāng)緯對(duì)輔助噴嘴的開(kāi)閉時(shí)間做出調(diào)整，可以節(jié)約25%的耗氣量。目前，日產(chǎn)和國(guó)產(chǎn)的織機(jī)還很難做到這一點(diǎn)，大多數(shù)都是在第二緯做出調(diào)整。這項(xiàng)技術(shù)就要求織機(jī)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)快速檢測(cè)、控制系統(tǒng)快速反應(yīng)、設(shè)備進(jìn)行快速處理。在這三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)更高的自動(dòng)化、智能化，就可以使噴氣織機(jī)的能耗進(jìn)一步降低。

　　在紹興盛普電子科技有限公司基于S3C2416的倍捻機(jī)智慧節(jié)能控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)倍捻機(jī)使用的感應(yīng)電機(jī)被永磁交流同步伺服電機(jī)取代，達(dá)到了一定的節(jié)能效果。通過(guò)控制器的控制，電機(jī)啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的影響有所減少，驅(qū)動(dòng)器還可以使電機(jī)的負(fù)載恒定，減少能源的損耗。