信譽至上,質量第一

2002年評為無錫市高新技術企業、2007年評為江蘇省高新技術企業,並通過ISO9001認證,AAA級資信企業

  • 滾筒烘幹機蒸汽節能新技術開發和應用

    發布時間:2016-01-11 點擊:
    印染廠迫切需要節能降耗技術,以降低生產成本,減少環境汙染。在這種市場需求之下,設備研發單位也在不斷推陳出新。在2011年上海紡機展中,拉幅定型機廢熱回收技術設備和水洗工序的廢水熱能回收技術設備成為普遍的應用技術,各印染設備製造公司都展出了研發的熱能回收設備。對於印染工藝中通用的烘筒烘幹機蒸汽節能技術,目前隻有德國瑪諾公司對此技術進行了展示和介紹,這個技術在我國還是個空白。德國瑪諾公司開發的烘筒烘幹機蒸汽用量優化係統Atmoset SMT-12,在中國廣東的一家印染廠應用中表明可節省蒸汽20%以上。

    1、棉織物連續印染工藝

    一般棉織物的印染工藝采用兩浴法前處理工藝,具體工藝路線為:

    燒毛一堿(酶)退漿一氧漂一烘筒烘幹機烘幹一布夾絲光一烘筒烘幹機烘幹一染色(印花)一皂洗一烘筒烘幹機烘幹一浸軋柔軟劑一烘筒烘幹機烘幹一熱風拉幅機拉幅。

    其中一般有4次烘筒烘幹機烘幹,以1600 mm幅寬的印染布為例,計算各道工序的蒸汽消耗如表1所示。

    由表1可看出,一條染色生產線每小時消耗7 610kg蒸汽,其中烘筒烘幹機消耗2 050 kg蒸汽,占總消耗量的26.94%。

    在印染廠節能降耗研究中,有不少工廠采用一浴法工藝、濕一濕工藝、冷堆工藝等技術,但是,常規工藝仍然采用兩浴法工藝,不論哪種工藝,都需要采用烘筒烘幹機。德國瑪諾公司針對這種現實進行了烘筒烘幹機節能技術開發。

    2、烘筒烘幹機節能技術開發的關鍵

    (1)烘幹機設計時以確保厚重織物在特定處理時間(車速)下得到有效烘幹,而濕處理過程也常常不能藉由改變車速去得到適當烘幹程度,因此導致了在產品較輕薄或車速較慢時,產品會被過度烘幹。此過度烘幹同時造成產品質量降級與能源的浪費。采用什麽方式防止這種情況的發生就很關鍵。

    (2)烘筒烘幹機由多個鋼製烘筒組成,內用蒸汽加熱,對包覆在烘筒表麵的濕織物進行烘幹,這種方式也叫接觸式烘幹。由此形成的烘筒烘幹機是一個反應非常滯後的係統。如果織物需要烘得幹一點,就必須先增加蒸汽量去加熱烘筒的金屬,再通過烘筒的金屬表麵傳熱到織物。當織物不需要烘得這麽幹,又必須先要通過織物來冷卻烘筒的金屬表麵。這個過程比較慢,而且,如果加工的織物越厚重,就會越加劇這種滯後性。因此怎麽加快溫度調節的速度也是很重要的問題。

    (3)印染在線檢測控製技術是我國印染機械製造行業的薄弱環節,其關鍵技術是傳感器製造技術。在這項節能技術中,需要織物經過烘幹以後的含水率檢測及控製,需要有蒸汽對烘筒作用以後的溫度檢測及控製。這裏需要兩種傳感器及檢測與控製係統。我國印染布生產能力在上個世紀90年代初是紡織工業發展的瓶頸,於是,印染機械廠快速增加了設備的供應,但是,對於印染設備的自動化控製技術卻沒有受到足夠的重視。印染設備的關鍵部件仍然需要大量進口,一直到紡織工業十一五發展規劃印染在線檢測及數字化技術才開始受到重視,並且成為十二五的發展重點攻關和產業化項目。

    國際電工委員會(IEC: International Electrotech-nical Committee)對傳感器及係統的定義為:傳感器是測量係統中的一種前置部件,它將輸入變量轉換成可供測量的信號。傳感器是包括承載體和電路連接的敏感元件,而傳感器係統則是組合有某種信息處理(模擬或數字)能力的係統,傳感器是傳感係統的一個組成部分,它是被測量信號輸入的第一道關口。而這個第一關口,我國的研發力度太小了。在上海國際紡機展中,AG视讯看到隻有9家供應商可以提供有關技術,其中有6家是發達國家的公司,我國的這3家公司起步也較晚,能夠檢測控製的參數也比較少。

    3、Atmoset SMT-12係統的技術原理

    烘筒烘幹機Atmoset SMT-12係統如圖1所示,使用了布麵含水率檢測控製模塊和烘筒冷凝水溫度檢測控製模塊。Textometer RMS織物含水率模塊,用來檢測織物出烘筒烘幹機以後的剩餘含水率,用於控製係統的運行結果符合印染工藝確定的織物最佳含水率。當采用這個檢測及控製技術用於拉幅定型機的時候,它可以根據需要的織物含潮率來影響拉幅定型機的車速,在拉幅定型機的溫度和排放量一定的時候,車速決定了出布的含水率,目前這個技術應用很成功。

    但是,由於烘筒烘幹機熱能控製具有滯後性,而且烘筒烘幹機一般與染色機相連,不宜以烘幹的結果決定車速,這樣可能影響染色的質量,隻能夠改變烘筒烘幹機的溫度來改變烘幹效果。烘筒表麵的溫度與冷凝水的水溫相關度較大,冷凝水溫度低時,烘筒表麵的溫度也隨之降低。為此,在烘筒烘幹機上設計了檢測蒸汽冷凝水的溫度,並由冷凝水溫度的設定來改變蒸汽閥門的開啟大小,從而盡快改變烘筒效果。

    在烘幹機出口處尚未檢測到含水率有所改變前,而烘幹機蒸汽能源需求量已改變時,則冷凝水溫度立即跟著改變。通常冷凝水溫度過低代表能源需求量要增加。相反地,冷凝水溫度過高代表能源需求量要降低。把烘筒烘幹機分成幾個烘筒組,可以使反應時間更短。每組烘筒的冷凝水溫度的檢測,以及每組烘筒的加熱,都可以分別進行。

    織物剩餘含水率在這個係統中被控製在工藝要求的範圍。首先,設定每個烘筒組的冷凝水溫度。如果按照以前生產經驗總結出的工藝,把這些溫度值設定成預期烘幹效果所需的冷凝水溫度,會使所需的織物剩餘含水率很快地達至穩定。然後開動烘幹機,需要開始加熱,冷凝水溫度傳感器檢測到這點,係統控製蒸汽輸入量會相應地提高。接著Textometer RMS織物含水率模塊開始檢測並參與控製。這主要是檢測織物的實際剩餘含水率是否達到設定值,並相應地改變冷凝水溫度的設定值。控製過程中蒸汽輸入量會一直改變,以保證出烘筒以後的織物實際剩餘含水率達到想要的設定值。

    4、烘筒烘幹機蒸汽用量優化係統效果

    經過實際使用瑪諾Mahlo烘筒烘幹蒸汽優化係統機控製係統Atmoset SMT-12的統計表明,對於不同的品種蒸汽用量降低了20%~30%。按照前述的一條染色線中的烘筒烘幹機蒸汽用量每小時2. 05 t,目前蒸汽價格210元/t,節省蒸汽25%計算,一年200個工作日可降低蒸汽費用51. 66萬元。

    使用蒸汽量的減少,意味著減少了對環境空氣的汙染,產生蒸汽的煤或者其他熱能同時減少25%。

    由於加工以後的布麵含水率一般采用其自然含水率,而且前後、左中右一致,重演性良好,在各工序之間堆放時,堆放的織物內外、前後、左中右的含水率差異較小,當經過絲光或者染色工序時,相同含水率的織物就會獲得較均勻的堿液濃度或者染液濃度,這樣就會減小織物的前後或者左中右色差。

    如果在單獨的軋水烘筒烘幹機上采用節能技術時,隻需要采用該係統中的RMS織物含水率模塊,即通過檢測烘筒烘幹機落布的含水率來控製烘幹機的車速,可以達到降低蒸汽用量的效果。

    瑪諾Mahlo烘筒烘幹蒸汽優化係統機控製係統Atmoset SMT-12采用觸摸式屏幕進行操作,顯示屏可以顯示當前織物原料的種類,過去一段時間或者長度內織物剩餘濕度及車速的運行記錄,可設定織物種類及纖維百分比含量,便於管理。


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