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这五类纺机设备是如何节能的

2020-10-08 点击:202 次

一直以来,纺织设备始终系统地贯彻落实降低单位产出能耗的宗旨。立达公司努力以最小的环境污染、最大程度的省电、最优化的原料使用实现生产。并且在其生产的设备都做了最大程度的节能设计,这不仅体现在单一机型上,还形成了一个完整的节能系统。

梳棉机——扩大梳理面积降低能耗

与1992年相比,立达最新梳棉机C70生产每公斤棉条的能耗已降低超过70%。

2002年推出的C60在节能领域取得了突破性成果,其关键创新是将工作幅宽从原先的1000毫米增加到1500毫米,而C60又被目前的C70超越,因为C70的有效梳理面积是目前市场上所有梳棉机中最大的。与1992年相比,立达最新梳棉机C70生产每公斤棉条的能耗已降低超过70%。其超大的梳理面积,在保证梳棉质量的同时,极大地提高了产能,同时由此增加的能耗却非常低,因此降低了每公斤棉条的生产能耗。

现将1.5米工作幅宽的C70与一台印度国产的1米工作幅宽的梳棉机进行比较。在棉条质量处于同等水平的情况下,立达梳棉机C70的单位时间产量比印度国产的梳棉机多出一倍,因此每公斤棉条的能耗降低了42%,对于一家每小时纱产量达800公斤的纱厂来说,每年可节约超过4.3万瑞郎。

并条机——精巧的结构设计降低能耗

当输出棉条重量为5ktex,出条速度为500米/分,与其他机型相比,在自调匀整并条机RSB-D45上生产每公斤棉条的能耗降低了10%。

在工业生产中,机器的装机功率(机器上所有电机功率的总和)往往错误地与是否节能联系在一起,装机功率的大小与实际能耗毫无关系。在节能上起关键作用的是机器的有效功率,这与运行时间、各零部件的载荷、机器的有效利用以及承担载荷的效率等因素有关,工厂里必须通过万用表检测数据,并合理计算,最终得到实际能耗。

在对不同的并条机进行对比时,最关键的是在同等条件下进行比较,这些条件包括生产速度和其他工序的机型等。当输出棉条重量为5ktex,出条速度为500米/分,与其他机型相比,在自调匀整并条机RSB-D45上生产每公斤棉条的能耗降低了10%。出条速度达到850米/分时,在每公斤纱的生产成本中,RSB-D45并条工序的能耗仅0.022千瓦时。一般来说,驱动装置越简单,在运行中能耗越少。由于合理地使用了齿轮传动,尽管电机数量较少,但RSB-D45仍采用较少的驱动部件,如皮圈和张力皮带等,因此降低了机器的能耗。

精梳机——加强成本管理降低能耗

从1988年至今,不断推陈出新的立达精梳机使得精梳工序的能耗总共降低了48%。

依靠C·A·P·D(计算机辅助工艺设计),精梳机的运行和功能得到了进一步的优化和提升。在过去的数年中,随着设备精度的不断提升,精梳的生产质量也在不断提高,与此同时能耗不断降低。在此值得一提的是精梳机E66每小时可输出棉条72公斤。即使在如此高的产量下,生产每公斤棉条的能耗仍然降低了46%。在保持高产量的情况下,同等或更好的精梳质量使得出色的节能表现成为可能。在C·A·P·D的帮助下,明显更加柔和的梳理方式降低了各个梳理元件上的载荷。

从1988年至今,不断推陈出新的立达精梳机使得精梳工序的能耗总共降低了48%。立达精梳机上高精度的齿轮传动,不仅降低了能耗,也降低了零备件的损耗,使用户能更加直接地获益。

环锭细纱机——提高产量降低能耗

同样的纱锭转速下,立达环锭细纱机比其他品牌设备节省8%的能耗。即使在锭速较低时,仍能节能5%。

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在传统环锭纺纱厂中,能源成本占到了整个纱线生产成本的40%。因此,到底是用锭带式四锭传动,还是集中使用龙带传动,虽然不是一个原理上的根本性问题,却和能耗关系密切。即使不是专业设计人员,也能理解皮带和锭子之间的包围角越大,就越不容易出现打滑现象。从立达锭带式四锭传动的防滑角度上来说,90度的包围角是最理想的,且无需在皮带上加过大的负荷,而取消龙带传动则大大降低了能耗指标。

除了四锭皮带传动,其他一些重要标准也降低了环锭细纱机能耗,如,采用高精度的锭子,优化齿轮和钢领等部件的相互作用等。来自实际生产中的数据显示,同样的纱锭转速下,立达环锭细纱机比其他品牌设备节省8%的能耗。即使在锭速较低时,仍能节能5%。

紧密纺纱机——优化负压装置降低能耗

因此,与其他紧密纺系统相比,立达K45紧密纺纱机最高可以降低30%能耗。

自从推出紧密纺纱机以来,立达进一步降低了每公斤纱的生产能耗。首先是使用小直径锭盘,在K45紧密纺纱机上优化了负压装置,及整个纱锭的空气动力性能,并调整了牵伸系统的驱动设计。与第一代紧密纺纱机相比,最新型K45的能耗降低了14%。另外,更加节能的新机型正在客户现场进行测试。

立达是市场上唯一一家采用直接驱动集成带孔吸风鼓的集聚单元、吸风管和集聚装置共用集成式吸风管道的供应商,直接驱动带孔吸风鼓降低了能耗,同时避免了使用常见的皮圈式集聚装置产生的摩擦。而采用集成式的吸风通道则可节约能耗。如果使用普通的吸风装置,每锭功率大约6到7瓦特,折算到1632锭的环锭细纱机上,整台机器吸风装置的实际功率是10千瓦到11千瓦。

而通过实验发现,立达K45紧密纺纱机的实际功率只比G35环锭细纱机增加2千瓦,1632锭的长车实际功率分别为12.9和10.9千瓦,而使用皮圈集聚装置的紧密纺纱机,实际功率达21.5千瓦,与之相比,立达紧密纺纱机足足节省了70%的能耗。

原因很简单,与精度较低的打孔皮圈相比,优化的气流导向元件和带孔吸风鼓降低了对空气的需求。采用中心负压装置的打孔皮圈无法将负压精确的定位至集聚点,无约束的气流导向装置不仅增加了空气消耗,对成纱质量的波动也很大。而气流的通道应尽可能减少阻力,也就是说,在负压进入集聚单元的通道上应尽可能减少转角,K45紧密纺纱机上负压通道正是按照这一理念设计,因此气流的阻力非常低。

如果对细纱机进行紧密纺改造,就需要加装额外的气流通道和负压风机,从而破坏了能耗平衡。因此,与其他紧密纺系统相比,立达K45紧密纺纱机最高可以降低30%能耗。

喷气纺纱机——应用独立驱动降低能耗

在同等产量下,J20所需的空间比其他纺纱技术少35%,也就意味着节约了35%的空调成本,大大降低了纺纱厂每年的运营成本。

J20喷气纺纱机是立达成纱设备中的最新成员。它应用了最优设计方案,比如说,每个单锭都独立驱动,当生产过程中出现纱线断头时,该纺纱锭位会自动运转,直至机械手移动到该锭位进行重新生头,从而避免了这段时间单锭空转带来的无谓能耗。这些节能的措施在实践中效果显著,在相同的生产速度下,我们的喷气纺纱机比竞争对手的机型节能11%。

如果进一步提高机速,在实际生产中节能甚至可以达到14%。在同等产量下,它所需的空间比其他纺纱技术少35%,也就意味着节约了35%的空调成本,大大降低了纺纱厂每年的运营成本。

立达转杯纺纱机在节能方面持续进步。与最早的机型R1相比,最新R60生产每公斤纱的能耗已经降低了20%,特别最近一次机型换代,能耗优化特别显著。其原因主要可归结为:转杯纺纱机R60的主负压吸风系统与智能滤网清洁系统的搭配使用;新型纺纱器在保证最佳纱线质量的情况下,保持负压处于较低状态;尺寸最优的节能电机;经济实用的变频器冷却系统。

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三种纺纱工艺的能耗举例

针织纱,30英支,100%粘胶

目前,Ne30的粘胶针织纱主要在喷气纺纱机,转杯纺纱机和环锭细纱机上生产。下面通过在印度实际生产中的数据来进行比较,选取的这几家工厂的产量都在同一水平,而且整个生产流程的所有设备,从纤维准备到成纱,每道工序均已优化。

一家喷气纺纱厂安装有16台喷气纺纱机J20,设计产量为每小时875公斤,每公斤纱总能耗花费为0.22瑞郎,能耗成本占纱生产成本的31%。另一家工厂安装了18台立达环锭细纱机G35,设计产量为每小时730公斤,每公斤纱总能耗花费为0.29瑞郎,能耗成本占纱生产总成本的26%。一家拥有9台R60全自动转杯纺纱机,设计产量为每小时859公斤的转杯纺纱厂,每公斤纱总能耗花费为0.27瑞郎,其能耗成本占纱生产成本的27%。

如图所示,转杯纺的能耗最低,环锭纺工序占总能耗比例最低。而在各种不同纺纱工艺中,占能耗成本比例最大的是后纺设备,接下来依次为络筒、梳棉和粗纱,因此,这几道工序存在着巨大的节能潜力。

图为三种纺纱形式的总能耗花费和能耗成本占总成本比例的对比

牛仔纱,NE14,100%纯棉

在生产牛仔纱时,对于转杯纺来说,能耗在纱生产成本中比重不大。当然,如果能耗成本很高,企业的利润无疑也会受到影响。

机织纱,NE40,100%精梳棉

在用紧密纺生产衬衫面料的高支机织纱的过程中,能耗成本占整个生产成本的22%,即0.48瑞士法郎/公斤纱。该工厂设计产量为每小时494公斤,拥有18台立达紧密纺纱机K45。在各个工序的能耗占比中,紧密纺工序是71%,络筒工序13%,粗纱和梳棉各占5%,节能潜力显而易见。

这三个生产实际案例清晰地表明,各种不同纺纱系统中成本构成的巨大差异。


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