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如何有效降低噴氣織機(jī)氣耗的研討

  【壓縮機(jī)網(wǎng)】噴氣織機(jī)是近年來(lái)技術(shù)發(fā)展最快的無(wú)梭織機(jī),但它的能耗均遠(yuǎn)大于其他無(wú)梭織機(jī),使生產(chǎn)成本增加。噴氣織機(jī)能耗的大小主要取決于耗氣量的大小,因此降低氣耗是各廠都十分重視的問(wèn)題。
 
  噴氣織機(jī)的引緯系統(tǒng)包括:主噴嘴、輔助噴嘴、異形筘、電磁及貯氣罐等,降低氣耗主要應(yīng)從以上方面尋求途徑。
 
  一、正確調(diào)整主噴嘴的最佳位置及氣壓
 
  主噴嘴位置安裝不良,會(huì)使它射出的氣流擴(kuò)散加劇,影響緯紗進(jìn)入梭口,浪費(fèi)氣耗。主噴嘴安裝位置主要取決于主噴嘴與第一片異形筘齒之間的距離,通常按下式作為計(jì)算依據(jù):ds=6.8(a.s+0.147do)(s—被測(cè)點(diǎn)距噴嘴出口處距離,即射程,a—噴嘴紊流因數(shù),do—噴嘴出口處直徑,ds—距噴嘴出口s截面處射流錐的直徑)。為使射流盡可能多地射入異形箱槽,計(jì)算出ds是很有參考價(jià)值的。在實(shí)際安裝中還可通過(guò)頻閃儀觀察進(jìn)入異形筘槽氣流錐大小來(lái)調(diào)整s值的大小。
 
  在引緯過(guò)程中,緯紗飛行速度的加快是通過(guò)提高氣流的速度來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而氣流速度則由壓力決定。因此壓力的確定必須根據(jù)使用緯紗的品質(zhì)、號(hào)數(shù)、織物幅寬、車速等綜合考慮。調(diào)節(jié)壓力時(shí),必須觀察緯紗實(shí)際到達(dá)時(shí)間是否與設(shè)定到達(dá)時(shí)間相符,并以少出現(xiàn)斷緯,不出現(xiàn)松邊、緯縮等疵點(diǎn)為調(diào)節(jié)主噴嘴壓力至最小的限度。壓力過(guò)大,既使氣耗增加,又會(huì)造成緯紗的急速退捻而被吹斷,形成斷緯。在滿足緯紗正常飛行要求的前提下減小主噴壓力,既可節(jié)約耗氣,也可以使緯紗飛行速度降低,延長(zhǎng)了緯紗飛行角,減小了緯紗在飛行過(guò)程中承受的張力,滿足了緯紗單強(qiáng)的要求。主噴嘴壓力與緯紗飛行角關(guān)系曲線見(jiàn)圖1(測(cè)試品種為C14.5/14.5472 /236160cm府綢)。從圖中可見(jiàn),隨著主噴壓力的增大,緯紗飛行角縮小,當(dāng)壓力增大到一定值時(shí),它對(duì)緯紗飛行角的作用在減小。主噴嘴的噴氣時(shí)間在滿足引緯的條件下越小越好,這不僅有利于降低緯紗斷頭,而且有利于減少氣耗。
 
如何有效降低噴氣織機(jī)氣耗的研討
 
  二、正確調(diào)整輔助噴嘴各項(xiàng)工藝參數(shù)
 
  輔助噴嘴的作用是張緊伸直緯紗使其保持初速度無(wú)扭曲地飛過(guò)梭口。織機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),輔助噴嘴的耗氣量約占整個(gè)織機(jī)耗氣量的75%左右。因此要減少耗氣量,達(dá)到省氣節(jié)能的目的,正確調(diào)整輔助噴嘴的上機(jī)工藝參數(shù)(氣流壓力、噴出時(shí)間、安裝位置),顯得尤為重要。
 
  1、輔噴壓力
 
  緯紗飛行過(guò)程中,不僅要使輔助噴嘴的氣流速度大于緯紗的初速度即緯紗的飛行速度(即緯紗的飛行速度),還須使緯紗的頭端始終處于高速氣流的作用下,這就要求在輔噴氣壓大于主噴氣壓,同時(shí)還要求隨著緯紗頭端的向前飛行,輔助噴嘴要循序地開(kāi)閉供氣門,才不會(huì)使緯紗產(chǎn)生前擁后擠的現(xiàn)象。在實(shí)際生產(chǎn)中,通常確定輔助噴嘴壓力,是在已定的主噴嘴壓力上增加0.02~0.03MPa,但應(yīng)注意,以達(dá)到降低緯紗斷頭,節(jié)約耗氣的目的。
 
  2、輔噴時(shí)間
 
  確定輔噴時(shí)間的方法是使用頻閃儀器觀察,要求各組輔噴的供氣時(shí)間超前于緯紗到達(dá)各組輔噴嘴的時(shí)間,即先行角一般為10°~20°。引緯結(jié)束前約20°,主噴嘴終止供氣,使緯紗在飛行的最后階段,不再受主噴嘴氣流牽引,此時(shí)緯紗頭端的飛行速度降低,只受最后一組輔噴嘴的作用,使緯紗伸直到達(dá)布邊右側(cè)。不過(guò)最后一組輔噴嘴的關(guān)閉時(shí)間沒(méi)有必要延長(zhǎng)太多,因?yàn)殛P(guān)閉時(shí)間延長(zhǎng)至到達(dá)時(shí)間之后約20°,輔噴嘴噴口已處在下層經(jīng)紗之下,對(duì)緯紗起不到任何作用,不利于節(jié)約氣耗。一般輔噴嘴的噴射時(shí)間在60°~80°之間選定。圖2為主噴嘴與輔助噴嘴氣流的時(shí)間控制與緯紗實(shí)際飛行曲線圖。由圖可知,輔助噴嘴時(shí)間控制,應(yīng)使緯紗飛行實(shí)際曲線在每個(gè)電磁閥的有效噴氣控制范圍內(nèi),且第1只輔噴電磁閥打開(kāi)時(shí)間要與主噴嘴基本保持一致,才使緯紗飛行達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
 
  3、安裝位置
 
  為使輔噴氣流能準(zhǔn)確地、及早地射入異形筘槽中心與主射流匯交,應(yīng)結(jié)合輔助噴嘴在筘座上安裝位置,其孔口軸線應(yīng)上仰構(gòu)成噴射角a(共8°左右),后斜構(gòu)成噴向角β(共5°左右)。若β=0°時(shí)則應(yīng)通過(guò)噴嘴的安裝角度來(lái)彌補(bǔ)。通過(guò)對(duì)進(jìn)口的和國(guó)產(chǎn)的輔助噴嘴(各任取10只樣品)的a、β角進(jìn)行測(cè)定,其結(jié)果表明a、β角都有差異:(1)噴射角a的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.44和0.47;(2)噴向角β的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.42和0.57。由此可知,輔助噴嘴應(yīng)依某a、β的偏差大小,分組匹配使用。同時(shí)應(yīng)逐個(gè)調(diào)整a和β俘角度,以期使各個(gè)輔助噴嘴的實(shí)際流速中心線,,在射入異形筘槽與主噴氣流中心線匯交時(shí)的入射角彼此一致,從而獲得最佳的效果。為了捷便而準(zhǔn)確地完成這一調(diào)整工作,西安213所借鑒國(guó)外類似產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)研制成功了輔助噴嘴在機(jī)調(diào)整器可供使用。由于該調(diào)整器可以直接在筘槽中接收到氣流信號(hào),得以確定輔噴的最佳安裝位置,氣流得到有效的利用,省氣節(jié)能效果明顯。鄭州四棉利用該調(diào)整器在機(jī)調(diào)整的效果如表1所示,表中數(shù)值表明:經(jīng)調(diào)整的A組輔噴嘴不僅工作壓力較未經(jīng)調(diào)整的B組輔助噴嘴工作壓力有所降低,而且主噴嘴的工作壓力也有降低,取得了可觀的省氣效果。
 
如何有效降低噴氣織機(jī)氣耗的研討
 
  4、輔噴類型
 
  輔助噴嘴的外形及其尺寸,因機(jī)型、筘座結(jié)構(gòu)以及異形筘筘槽形狀不同而大同小異,所以,一般根據(jù)噴射孔的形狀和數(shù)目來(lái)分類。常見(jiàn)的單孔、雙孔、多孔、圓孔、方孔等。通常認(rèn)為,由19只直徑為0.05mm的小孔組成,排列成正六邊形的多孔式輔助噴嘴,在氣流的集束性方面要比單孔式好,故選用這種輔噴有利于減少氣耗。
 
  總之,評(píng)價(jià)輔助噴嘴的指標(biāo),主要包括三個(gè)內(nèi)容:即出口風(fēng)速、射程(集束性)、幾何精度(a、β角度一致性)。也就是說(shuō),一個(gè)加工精致,工藝性能優(yōu)良的輔助噴嘴應(yīng)具有噴得快、噴得遠(yuǎn)和質(zhì)量好的品質(zhì)
 
  三、正確調(diào)節(jié)電磁閥作用時(shí)間和工作電壓
 
  在豐田織機(jī)上控制噴嘴開(kāi)關(guān)的電磁閥是采用過(guò)勵(lì)磁技術(shù),開(kāi)啟時(shí),首先加過(guò)勵(lì)磁電壓(48V)以減少初始輸出氣壓0升至設(shè)定輸出氣壓90%的時(shí)間,即電磁開(kāi)啟的響應(yīng)時(shí)間。閥打開(kāi)后,輸入電壓降為15V維持電壓,亦可減少輸出氣壓從設(shè)定值下降50%所需的時(shí)間,即電磁閥關(guān)閉的響應(yīng)時(shí)間。此舉可增加電磁閥響應(yīng)速度,從而滿足織機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的需要,同時(shí),開(kāi)啟時(shí)間略有減少,對(duì)節(jié)約用氣有利。
 
  上述可知,電磁閥通電后,閥體不是立即打開(kāi),而是有一個(gè)作用過(guò)程。如津田駒織機(jī),其電磁閥開(kāi)始開(kāi)放到完全開(kāi)放的時(shí)間為0.06s,而氣流由電磁閥處到噴嘴處的時(shí)間約為20.01s,因此噴嘴處氣流從0到最大值的時(shí)間為0.07s,在閥體關(guān)閉時(shí)間內(nèi),其氣流變化規(guī)律見(jiàn)圖3。由圖可知電磁閥在啟閉時(shí)都有一段延遲時(shí)間,有效噴氣時(shí)間不包括延遲,即當(dāng)閥門打開(kāi)時(shí)壓力到90%,關(guān)閉時(shí)壓力降到50%,這段時(shí)間為有效噴氣時(shí)間。當(dāng)主、輔噴嘴的作用時(shí)間縮短,即是縮短有效噴氣時(shí)間,其補(bǔ)正角和滯后角均保持不變,實(shí)際上縮短的氣流噴射時(shí)間應(yīng)該是圖中的bc段,而不是ab和段cd,這樣引緯氣流消耗量就應(yīng)該是bc×be部分,而不是cf(ef+ad)/2部分。知道了這個(gè)規(guī)律,我們?cè)谠O(shè)定主、輔噴嘴開(kāi)閉時(shí)間時(shí),應(yīng)提前一個(gè)補(bǔ)正角開(kāi)啟,提前一個(gè)滯后角關(guān)閉。為節(jié)約氣耗,應(yīng)重點(diǎn)調(diào)整主、輔噴嘴噴射時(shí)間。
 
如何有效降低噴氣織機(jī)氣耗的研討
 
  四、輔噴采用分段供氣
 
  由于引緯過(guò)程中,緯紗在各個(gè)區(qū)段飛行時(shí),質(zhì)量隨著引緯長(zhǎng)度增加而增大,所需載緯氣流的流速亦需隨之增大。輔助噴嘴宜采用由兩個(gè)儲(chǔ)氣缸分別供氣,加之緯紗在快出梭口時(shí),主噴嘴業(yè)已關(guān)閉,故右側(cè)幾組輔助噴嘴的氣壓要提高,以防止緯紗飛行速度下降。這樣分開(kāi)供氣可分別控制兩段引緯氣流的壓力,可以大大減小空氣耗量,還有利于穩(wěn)定緯紗的飛行。
 
  五、合理選擇織機(jī)速度
 
  噴氣織機(jī)的轉(zhuǎn)速,通??蛇_(dá)600r/min以上,展覽速度可達(dá)700甚至1000以上。有人認(rèn)為織機(jī)開(kāi)到600r/min就是高水平,只開(kāi)到600r/min以下是低水平。然而確定織機(jī)的速度要考慮諸多方面的因素,在實(shí)際生產(chǎn)中織機(jī)轉(zhuǎn)速并非越高越好,應(yīng)根據(jù)各廠的具體情況予以確定。
 
  由筆者掌握的資料可知某廠共有噴氣織機(jī)156臺(tái),車速為500~630r/min。有空壓機(jī)三臺(tái),每分鐘供氣量分別為35m3、38.7m3和64m3。限于電網(wǎng)供電量的不足,僅只能開(kāi)二臺(tái)空壓機(jī),按最大供氣量來(lái)算僅為102.7m3即(38.7+64)。據(jù)實(shí)際測(cè)試,滌棉府綢、防羽布等品種,每臺(tái)單機(jī)耗氣量高達(dá)0.92m3/min,故實(shí)際在總供氣量102m3條件下,該廠僅能正常開(kāi)120臺(tái)左右的織機(jī),其余生產(chǎn)能力放空。
 
  在其他生產(chǎn)條件下,外界因素基本不變的情況下,經(jīng)實(shí)際測(cè)試,某品種緯紗為18.5×2tex股線,當(dāng)車速為600r/min時(shí),單機(jī)耗氣量為0.8m3/min,而車速降為500r/min時(shí)單機(jī)的耗氣量為0.62m3/min。由此可知,當(dāng)織機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)?00r/min升至600r/min,提高20%時(shí)耗氣量增加37.1%。也就是說(shuō),噴氣織機(jī)的耗氣量增長(zhǎng)幅度與織機(jī)的轉(zhuǎn)速增長(zhǎng)幅度不是簡(jiǎn)單的成線性關(guān)系。這是因?yàn)楹臍饬康脑黾右环矫骐S著入緯率的增加而增加(轉(zhuǎn)速增加);另外,由于轉(zhuǎn)速增加,盡管緯紗通過(guò)梭口相對(duì)于主軸旋轉(zhuǎn)角度未變,但緯紗飛行速度卻必須提高,而緯紗飛行速度的提高,實(shí)際操作上就是通過(guò)提高供氣壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所以,入緯率的增加、供氣壓力的增加,兩方面的因素導(dǎo)致耗氣量隨織機(jī)轉(zhuǎn)速的提高而大大提高。
 
  鑒于原來(lái)可供600r/min條件下的10臺(tái)織機(jī)使用的壓縮空氣,可供13.7臺(tái)500r/min的織機(jī)使用,而該廠又具備尚有因供氣不足而關(guān)車的具體情況,決定將原有的60臺(tái)600r/min織機(jī)降速為500r/min,同時(shí)增開(kāi)20臺(tái)織機(jī)。結(jié)果,總產(chǎn)量非但未減少,反而有所增加。同時(shí),耗電量同樣并未因機(jī)臺(tái)增開(kāi)而增加。另外,由于轉(zhuǎn)速下降,對(duì)織前的質(zhì)量及原紗質(zhì)量要求有所下降,生產(chǎn)效率增加,機(jī)物料消耗下降。擋車機(jī)臺(tái)數(shù)也因生產(chǎn)效率提高而增加,總的用工人數(shù)并未超過(guò)原來(lái)的用工人數(shù),最后還取得了另一個(gè)事先未考慮到的收獲:原來(lái)600r/min的織機(jī),輔助噴嘴壓力一般0.45MPa左右,此時(shí)供氣壓力不得少于0.5MPa左右,否則產(chǎn)生緯縮疵布。而500r/min的織機(jī),輔噴壓力一般為0.4MPa左右,供氣壓力可降低到0.45MPa左右,總的產(chǎn)氣量不變,用氣量增加,則供氣壓力下降。如果控制用氣在供氣壓力不低于某一設(shè)定值,并不會(huì)導(dǎo)致緯縮疵布的產(chǎn)生。實(shí)際上該廠用高峰時(shí),實(shí)際用氣量達(dá)122m3/min,此時(shí)供氣壓力下降為0.47MPa。此增加的產(chǎn)氣量彌補(bǔ)了車速下降后效率提高而增加的用氣量。通過(guò)這次調(diào)整車速,該廠實(shí)際的日產(chǎn)量,由原來(lái)的2.9萬(wàn)米/日增加到3.2萬(wàn)米/日,取得了令人滿意的成果。
 
  六、總結(jié)
 
  在噴氣織機(jī)的引緯系統(tǒng)中,主噴嘴、輔助噴嘴、電磁閥等各自的工藝性能和它們彼此之間安裝位置,作用時(shí)間是保證引緯順利飛行,減少耗氣量的重要因素。在不影響緯紗正常飛行的前提下,盡可能減小主、輔噴嘴的氣壓,延長(zhǎng)緯紗飛行角是減少耗氣量的關(guān)鍵。氣壓過(guò)大不僅增大耗氣,還易吹斷緯紗。各廠還應(yīng)根據(jù)空壓機(jī)、噴氣織機(jī)的機(jī)型、數(shù)量以及生產(chǎn)織物的品種等綜合因素來(lái)合理選擇織機(jī)速度以期達(dá)到最大限度的提高壓縮空氣的利用率。
 

標(biāo)簽: 噴氣織機(jī)研討  

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