棉纺各工序工艺气流的控制和利用探析
发表时间:2019-04-10     发表评论

  探讨棉纺各工序中工艺气流的控制和利用方法。介绍了棉纺工程各工艺气流的特点,对各工序工艺气流的控制和应用进行了详细地分析,并提出了相应的控制方法。认为:通过利用工艺气流的规律和特征,引导气流,能够实现降低劳动强度,改善空气环境,稳定和提高产品质量。

  关键词:棉纺工程;工艺气流;温湿度;清梳联;精梳

  棉纺工艺流程中,设备的运转、风机的抽吸、除尘机组的控制等诸多工艺气流在生产车间中流动,对车间的空气调节产生一定的影响,使局域温度和湿度发生不同程度的变化,影响产品质量和空气调节。加强对工艺气流的控制和利用,对调节车间空气质量、提高产品质量、减轻劳动强度和改善生产环境有积极的作用。

  棉纺工艺气流的特点及影响

  工艺气流的特征

  棉纺工艺气流是棉纺设备运转和风机抽吸时产生的气流,是设备在完成工艺所必须的气流。主要特征有:工艺气流伴随工艺流程而存在,工艺气流有一定的温度和尘杂;工艺气流的大小取决于设备的风量和流速,有定向和不定向之分。

  工艺气流的影响

  棉纺工艺气流贯穿生产流程中的各个环节,气流存在有利的一面,也存在不利的一面。质量方面,工艺气流的流畅与否影响气流运动,正负压的高低,影响棉纺工程的除杂;环境方面工艺气流的自由流动影响车间温湿度的调节,使局部出现温度和湿度的差异;劳动强度方面,工艺气流的含尘飞散到车间,增加半制品表面的尘杂。

  棉纺工艺气流的分类

  棉纺工艺气流主要有设备运转阻力气流和风机抽吸所产生的气流。前者属于空气流动范围,后者是空气压力气流。设备运转工艺气流分散且具有一定的方向,气流速度相对较低,但运转设备多,影响面广,回用价值较小。正负压运行工艺气流有一定的输送管道,方向性集中,速度高,且靠风机散热有一定的热量,回收利用价值较高。

  开清棉工艺气流

  抓棉机工艺气流

  抓棉机打手回转和前纺凝棉器的抽吸均会产生工艺气流,相互混合,其作用是抓取棉块,但也影响抓取的效果,风力弱时,抓取时易造成返花,形成束丝和棉结,过高则增加能耗。根据抓取棉块的硬度及材料的类型,采用适当的风速可以达到既兼顾耗能又稳定质量的目的。

  输棉管道工艺气流

  输棉管道工艺气流属于正负压运行工艺气流,有一定的方向性,主要是输送棉块或尘杂。管道风速决定其承载的重量和体积以及输送的效果;管径决定流速。流速低则棉块容易滞留在管道中,影响混和,因此应根据承载体积和风量的大小,合理设定风速,以稳定气流输送为主。

  输送管道工艺气流有恒定的速度,利用相对封闭的特点,可以增加重物落杂器,使杂质或较重的物体下落,为质量和安全提供良好的保证。

  凝棉器工艺气流

  凝棉器工艺气流属于动力抽吸正负压工艺气流,其主要功能是抽送棉流,排除短绒。气流的强弱决定纤维丛输送的快慢,同时与纤维揉搓,停留时间长易产生棉结。应根据输送的距离以及纤维体积的大小,使风速与管径配合,稳定棉气比,保证纤维的输送。在正压运行时,作为压入除尘机组的动力,使纤尘在一级分离,在二级排除净化空气,可以节约能耗,减少动力消耗。

  混开棉机工艺气流

  混开棉机工艺气流属于负压运行气流,是前纺设备风机抽吸所产生的工艺气流,主要作用是输送棉块。气流的强弱对棉块的输送影响很大,过小易引起噎车。由于混开棉机气流的输送多是垂直管道,并且弯角多为直角,影响风速和风量。因此,在设计时要使弯管的转弯弧度尺寸为管道直径的2倍;尽量避免直角转弯,减少运行阻力,降低能耗。混开棉机是开松较为充分的工序,是尘杂分离的最佳时机,在其出口加装U形落杂装置,可以使杂质与纤维分离。

  多仓混棉机工艺气流

  多仓混棉机的工艺气流属于动力抽吸气流,其作用是输送棉流与混和纤维。气流要求稳定,且压力的范围同棉层的密度成正相关。气流不稳定容易影响棉层的密度和纤维间的混和。气流要求恒定在一定的范围内,使运动速度均匀,保证纤维混和效果。其工艺气流分输出和输入气流。输入时的工艺气流是正压冲出,纤维射流散开;输出时工艺气流是前方凝棉器工艺气流,可以借助气流的运动特点加装自由落杂点。

  成卷机工艺气流

  机械抽吸回转气流是成卷机工艺气流的特点,属于负压气流,主要是凝聚棉层和输送纤维。综合打手回转会产生工艺气流,其回转速度较快的附面层气流对落杂影响较大。成卷机凝棉风机工艺气流对凝棉质量及效果的影响较为明显。

  综合打手工艺气流受打手转速的影响,应根据纤维强度合理选择速度,成卷机的工艺气流要求稳定而通畅,特别是成卷机风机排出气流的转弯处,要能减少管道阻力,保证气流畅通。综合打手的气流可以利用其附面层落杂的原理,将其分为死箱和活箱落杂,使收集纤维和落杂分开,减少尘杂吸附进棉层,具体见图2。

  活箱主要以收集杂质,死箱回收纤维,减少尘杂吸附到棉层,影响除杂效果。下排凝棉器气流是凝棉器的关键,其分布状态取决于气流的运动状态。棉卷的横向宽度和纵向长度影响其重量CV,利用气流的运动规律,根据纤维的加工性能,可以调节,使尘笼凝棉减少棉卷分层现象,横向从尘笼两端进行封闭,减少棉卷宽度,降低棉卷重量CV。

  梳棉机工艺气流

  梳棉机刺辊工艺气流

  刺辊工艺气流属于高速回转所产生的气流,主要作用是托持纤维分离杂质。气流的强弱影响刺辊的开松、除杂以及纤维的转移能力。应合理设定除尘刀位置、第一落杂和第二落杂区,保证落杂和回收纤维功能分离。利用气流的分割和变速以及压力冲击原理,将小漏底的进口隔距加大2mm~3mm,使进入小漏底的气流增加,减少小漏底糊花现象。

  锡林工艺气流

  锡林工艺气流属于高速回转所产生的工艺气流,主要是托持纤维,提供输出转移能力。锡林是梳理纤维的关键器材,气流不断补入的同时也不断地释放,以减少梳理区的高压,使梳理后的纤维顺畅转移。在梳理前后区加装棉网清洁器和预分梳板,可以减缓梳理区和道夫间的梳理转移压力,提高棉条质量。

  导条回转气流

  导条轮气流是导条轮被棉条拖动消极回转,空气突破阻力所产生的气流。利用其转动的原理,在导条轮上加装风动阻力装置,可以产生自洁作用,减少短纤维的集聚。

  精梳机工艺气流

  精梳机风箱排除工艺气流

  精梳机风箱排出工艺气流依靠风机的抽吸完成。气流输入等于输出是运动的常态,但两者出现失衡时,就会出现正压或负压偏差。气流影响对尘杂的吸附以及对短绒的收集,同时排出气流有一定的温度,影响车间的局域温度。对排出气流应尽量吸入风道,减少在车间的滞留。精梳机排出气流有一定的风速,在车间湿度波动较大时,在风速出口处进行加湿,可以平衡车间的温度。

  精梳机集棉箱工艺气流

  精梳机集棉箱工艺气流属于风机抽吸负压气流,产生负压传导至集尘辊筒处,吸附毛刷产生的短绒和尘杂,同时净化空气。如果气流不稳,对尘杂及短绒的吸附能力不强,会引起落棉棉网不匀。在集棉箱处加工直径60mm的吸风口,在牵伸罗拉后区加工一个漏斗,可以使负压吸附牵伸区的短绒,减少短绒板清洁的强度和飞花附入,保证产品质量。

  并条机工艺气流

  并条机工艺气流属于抽吸负压工艺气流,主要是吸走并条牵伸区中的飞花和短绒,减少纱疵,降低劳动强度。气流不畅或吸风负压不足,易造成牵伸积花,产生纱疵。并条机牵伸区上罩壳相对封闭,抽吸风机吸风时必须有相应的补风,补风无序或风力不足易造成气流吸走牵伸区的纤维,一般从上口补入。并条机工艺气流从侧门排出,会影响车间局域温度,同时也容易吹散存放的半制品。一般在地沟设计时,设计地排风时应使机台气流外排口向下排除,减少在车间的滞留时间及局域温度的差异。

  粗纱机工艺气流

  一般在新型高速粗纱机上粗纱机工艺气流属于工艺正负压运行气流,主要是抽走牵伸区的短绒,净化车间环境。排放在车间也会造成生产环境的波动,故外排的风口应向下吹,同时设计地沟时应使气流快速引导外排。工艺气流直接排入车间时,也可根据散发特性,针对性的局域加湿,弥补春秋季节湿度不足的问题。可以在风口外排地面喷水,借助气流散发,实现加湿。

  细纱工艺气流

  细纱机车尾工艺气流

  细纱机车尾工艺气流有两种:吸棉风机外排气流和电机高速回转气流,其作用分别是收集断头后的纤维和散发电机热量。收集纤维气流必须畅通,保证吸口的负压,同时应保证及时散热,控制电机的温度在合理的范围。一般采用集体抽取处理,冬季作回风使用;夏季外排降低车间内的温度。根据冬季车间温度较低和部分温差较大的季节,可将工艺风直接排入车间,保证车间冬季的采暖,降低能耗。

  车身滚盘工艺气流

  滚盘工艺气流属于设备运转突破阻力产生的工艺气流,有一定的方向性,风速较弱。一般处于低空运行,影响车间的清洁。可以在细纱机车底设置低风量支风道,结合送风组织的上送下排,减少其对车间的影响。

  络筒工艺气流

  络筒工艺气流是风机抽吸形成的高负压气流,主要是完成对纱线抓取的抽吸。气流必须达到一定的负压值,否则影响生产效率。一般设置上限和下限,频率在45Hz~50Hz,保证相对压力在-6000Pa以上。气流外排一般分组排出室外,冬季时可排入室内,提高室内温度,实现节能降耗。

  除尘机组工艺气流

  除尘机组工艺气流属于风机的抽取产生的负压,气流净化后外排,作用是分离净化空气和尘杂,减少车间内的污染,完成纤维和粉尘的收集输送。除尘工艺气流的稳定影响除尘效果和生产环境。一般设计时与空调室相连接,排入空调室内,进行喷水净化处理,回风利用。在冬季部分车间局域温度较低,如机台较少的清棉、梳棉工序,可以采用直接回用车间,实现节能降耗。

  结语

  棉纺工艺气流是棉纺流程中设备运转和风机抽取所产生的气流。在生产过程中,工艺气流对质量的稳定、棉流的输送分离、纤维尘杂的分离净化有着十分重要的作用。工艺气流有积极的一面,也有不利的一面。实践表明:利用气流的运动规律和气流类型特点以及工序环境的需要,可以对工艺气流进行有效的控制,实现节能降耗的目的。陈玉峰

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稿件来源:锦坤盈纺织
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