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空调管理很关键,经典管理你能做到吗?

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摘要

分析了空调除尘工程中容易出现的高耗能高成本、忽视质量和生产管理现象的原因,对典型的案例进行探讨,提出了解决的思路和途径,对纺纱工程节能降耗提供一定的参考依据。





关键词:纺纱;空调;除尘;节能;降耗;分析;控制;质量


纺纱过程中,车间为保持一定的温度、湿度和降低车间含尘量,需要配备空调和除尘系统。空调系统包括夏季降温(冷源为冷冻水)、冬季采暖(热源为蒸汽)、车间加湿和车间换气。除尘系统包括吸落棉、尘杂,送、回风过滤。目前在生产中出现高耗能高质量、低耗能低质量、只注重节能忽视质量和生产的误区,造成成本增加,生活难做,成纱质量低等问题。加强对这些问题的分析与研究,对空调除尘节能降耗具有积极的作用。




1空调除尘节能降耗要求和存在的问题




1.1 空调除尘在纺纱工艺流程的耗能分析

表1   工艺设备及工器具投资估算表


备注:除尘空调投资费用占比例5.793。


表2 纺纱工程设备能耗运行所占比例

备注:空调除尘设备耗电在17.96%的比例。加制冷设备预计占到纺织厂耗电总能的25%左右。表中分析,空调和除尘设备,在纺纱工程中的投资比例小,但是运行成本比例大,是节能降耗的重点。

1.2 空调除尘的控制标准

空调除尘选用标准:选择空调、虑尘设备时,应选择节能高效产品,确保空调运行可靠、管理方便,达到规范要求,满足质量和生产的需求。

空调除尘运行标准:清花、络筒和废棉处理车间空气含尘量不大于3毫克/m3,其他车间不大于1毫克/m3。排出的过滤空气含尘量小于1毫克/m3时,可直接回入车间。

1.3  空调除尘节能降耗存在的问题原因

空调除尘节能降耗存存在问题的原因:纺厂基础建设缺乏预见性,以节约为目的,造成后期空调除尘功能缺失;管理中细节的控制不到位,造成空调失控;重使用轻管理,造成资源浪费;节能降耗研究的滞后性,出现纺机的发展与现代空调除尘技术滞后之间的矛盾,造成基础设施无法适应新设备、新工艺、新技术的需求;管理水平低,产品质量低端,工作环境差,造成恶性循环。



2纺纱工艺流程空调除尘节能误区实例分析和控制




2.1 基础投资少依靠自然资源质量波动大

重点反映在以下几个方面:基础设施不注重投资,没有空调设施;厂房设计时,没有吊顶安排,造成空调调节难度;基础设施不完善,空调设备几个简单的风扇,喷头,回风窗户,调节时只能依赖窗户的关闭,造成生活难做,质量波动大。对新型纤维,认为没有杂质,不用除尘空调。

案例:空调缺乏基础管理的投资,清棉不用空调不用除尘,除尘直接外排污染环境,纯棉生活难做,化纤成卷不匀率很难控制;梳棉造成梳理质量下降生活难做,纯棉含杂大,化纤静电高;细纱温湿度控制难度大,高温高湿季节温度高达40℃,工人工作环境差,劳动强度大;自络加湿困难,回潮率忽大忽小,不易控制。冬季车间温度差异大,出现出硬头等,影响生活和质量。

具体见图1-图4.

图1 细纱车间不吊顶造成车间温度高达40℃


图2 细纱车间空调依靠回风扇控制

图3 简单的加湿设置造成加湿不稳定


图4 细纱车间加湿不当造成的夹皮圈


分析:以上简陋的设施,从资金的投入上虽然有利,但是从质量和生产控制的角度上分析,企业的管理成本运行成本很高,质量提升很难。这类企业在靠质量竞争处于劣势,很难维系。目前这种情况存在与一些管理水平差的企业。

2.2 空调給湿不按照客观规律顾此失彼

重点反映在以下几个方面:加湿只注重成纱的加湿,忽略环节的调控;送风方式不讲基础设施合适与否,造成设备闲置,生活不好做;只注重送风,不注意回风的利用,造成资源浪费。同时在细纱个别加湿送风口,送风量过大造成出硬头的现象出现。

图5原料直接加湿差异大

图6 细纱地面直接加湿


案例:空调給湿不按照客观规律办事,直接在某一点进行加湿,如图5,图6所示,虽然能够缓和部分的回潮率或者相对湿度,但是从流程生产过程分析,加湿不匀造成生活难做,棉结增加,回潮率不稳定成纱质量差异大。加工化学纤维时尚可,棉纤维时则带来诸多附面效应。

目前两种加湿措施,点加湿,清棉,粗纱,自络吸湿点加湿,保证7%回潮率;线加湿,清棉一次充分,然后自然放湿,到自络再加;建议采用综合加湿,坚持线加湿,点控制,保证纤维生产需要。具体加湿示意图见图7,图8.

图7 线加湿示意图

图8 点线加湿结合示意图


分析:实际生产中采取点线结合的加湿控制措施,满足了流程需要,同时也保证了质量稳定。实际成纱回潮率控制在6.5%,质量水平由乌斯特公报2013年50%的水平提升到25%的水平。

2.3 设备运行高耗能保证质量不计成本

主要体现在以下:大风量大除尘机组,处理风量小造成资源浪费;

除尘机组工艺设置不按照经济风速设置,造成大马拉小车的现象,造成资源的浪费。

案例:部分清梳联在吸落杂设计中,采用了开清落杂和精清机落杂分开的吸落杂设计, FC468-5.5风机一台配用11KW千瓦电机,配用纤维压紧器一台电机功率在0.37KW。每年电量消耗计算为360天×11.34KW×24小时×0.71元/KW=69564元。综合考虑设计为将FC468-5.5风机一台配用11KW千瓦电机不在使用,纤维压紧器不用,将吸落杂管道采用等风速设计直接引入一级过滤尘室内,在既不影响质量的情况下,每年降低消耗近6万元。改造后后的效果见表3

表3:清梳联经济风速改造后的具体节能效果

表中分析:通过经济风速的设定和改造改造后,耗用电量从421520KW降到381760KW运行正常,质量无波动,车间运行正常,节能效果显著。

2.4 注重整体忽视局域细节造成耗能增加

主要体现在以下:送风管道管网排列直角90°的弯头过多,压降损失多,耗能大;空调不注重局域送风,造成生活难做,特别是通道部位,加湿空调口下,忽视局域温差,造成生产中出硬头等诸多问题影响生产和质量。

案例:高效能精梳机多采用集体吸落棉的形式。吸风配置是1×8,风机SFF232-9E风机配用电机Y180M-6-18.5KW,设计时风量在3万以上,根据设计时完全可以满足吸风量的需要,但是在管道的设计时用了三个90°的弯头转向,出现了吸风不正常的涡流现象,将电机增加到22KW,仍然不能解决其问题,采取了将管道弯头减少到2个的措施,质量得到了稳定,吸落棉正常。主要原因仍是弯管造成流程阻力增大无法满足吸落棉的需要。具体见图9.图10。


图9 管道走向图涡流区


图10 减少涡流区管道走向图

图 11 改造前实物图 

图12  改造后实物图


案例:管道设计采用变截面设计,满足风量和负压的要求。管道内输送棉流的要求,在负压750-850满足输送棉流的要求。如图13所示,风道内的速度是变化的开始是20米,最后是15米,再小了满足不了输送棉流和杂质的需要,同时对内部的控制达不到要求。如果采取等截面的设计则风量要增加很多,因此采取变截面的设计对节能有利。

图13  变截面管道设计图

案例:某清梳联设计时的管网系统,采用的是等风速的设计,梳棉机配置1×8配置,开清配置为1×16,风机SFF232-11.2(10)E,电机Y2-200L-4-30KW,由于采用了多处90°弯头,除尘的耗电量过大,对风机的影响较为明显,车间内外排较多形成负压温湿度不易控制,增加送风的符合造成双重的消耗。根据除尘风量的测算,风量每套多耗1×105风量,并且每套清梳联管网采用了4处90°弯管,梳棉机上实测负压只要700pa,经常出现粉碎辊噎散损坏,梳棉机内的吸杂收到了严重的影响。后根据测算,进行了改造,将90°的弯头有4处减少到2处,合理管网的走向,减少了涡流现象,采取了合理的经济风速和安全风速相结合的原则,取得了明显的效果。

分析:以上案例都是管网设计不注重耗能所致,从整体上达到了要求,但是局部影响了整体。通过改进能够减少影响,但是事后补救不如设计时提前预防。

2.5 不注重空调送风组织运行方式造成质量差异大

合理使用回风,不仅对稳定车间的温湿度,减少生产波动,提高产质量有利,还可大幅度的降低空调能耗。即使在春夏和秋冬过渡期,只要调控好新、回风比例和使用循环水喷淋洗涤空气,也可达到提高送风质量、节省能源。作为回风的设计有上送下回,上送侧回,下送侧回等。目前,对回风利用不够,忽视了节能降耗。

案例:目前,钢构厂房较多,厂房跨度大,一般采用上送下回较为有利,如果采用侧回见图14,不仅不利于生产控制同时造成耗能的增加。主要原因是侧回产生侧回造成横向气流影响影响局域相对湿度的调节,造成局域温差大,不仅耗能增加,反而造成生活难做。特别是在细纱紧密纺区域,利用这种送风组织方式,边车机台和内部机台局域温差和相对湿度差异在5%,造成同样的工艺出现局部出硬头生活难做的问题。分析:送风组织的设计应根据新设备。新工艺,新技术的进展,减少因技术进步带来的能耗增加或功能发挥不出来。针对这种情况,采取上送下回的送风组织,问题得到了缓解。特别是在精并粗工序,和细纱紧密纺车间更容易造成横向气流运动,对生产产生影响更为明显。

案例:在细纱加湿风道区域下面由于送风风速一定,干风道送风和湿风道送风造成了差异,出现了局域出硬头的问题出现,主要原因是加湿风道送风,造成加湿直接在加捻区,温湿度差异大,造成出硬头的现象出现。采取局域补救增加挡板的措施能够补救,但是带来了调节和维护的不便。分析:针对目前新型设备,新型纺纱形式要注意其空调除尘的运行方式,减少生产中的困难。

图14 侧回送风组织示意图


2.6 空调设计缺少前瞻性事后弥补差异大

空调设计时缺少对设备状态的预见性,没有采取隔离造成局域的温差大,产生了局域生活难做的现象出现。事后补救措施,往往是得不偿失,不系统故此失彼,只能头疼医头,脚疼医脚。

案例:在精梳,预并以及粗纱区域,这些区域由于通过梳棉、精梳准备以及精梳工序,并粗工序同在一个车间内排列,造成高温季节生活难做,空调作用发挥有限,局部出现精梳粗纱了粘卷,缠挂绕的现象,只好被动采取机后加烤灯等进行升温去湿,对生产和耗能非常不利。具体对比见15,图16。局部补救能够缓和精梳粘卷,粗纱粘缠挂绕的问题,但是管理增加难度,其他工序也受到影响。

15 精梳工序上方采用高温去湿的措施

 16 夏季高温高湿粗纱机后高温去湿


分析:图中这种情况,主要空调设计时预计性不足。局部影响了整体,被动调节生产生活难做,造成缠挂绕出现。

2.7 标准不高管理水平低

主要体现在以下:忽视管理,水平较低,除尘功能发挥不出优势,甚至三危生产;只注重节能,空调不开,小作坊式生产,忽视质量,污染环境,留人困难。如图17,18。

案例:目前为数不少的小作坊式生产,低水平建设,管理水平底下,设备落后造成了管理和资源的很大的浪费。

17 梳棉不用除尘短绒堆积 

图18 管理低下作坊式生产


分析:此种简单的作坊式生产,不仅了浪费了资源,同时造成了生活难做,污染环境,必将成为淘汰的对象。




3关于空调除尘节能降耗的建议




3.1 合理设计空调装备生产工艺节能

优选先进工艺设备,先进工艺参数,减少单机台电耗。空压机选用节能型的螺杆式空压机并选用变频电机,节能效果显著。如采用新型的送风回风,新型的锥形除尘设备增加处理风量,节能风机,除尘空调变频改造等。


3.2 合理利用自然资源

厂房设计,充分利用自然采光、自然通风节能。采用节能建筑设计,根据建筑要求选用合理的建筑围护结构传热系数和性能好的保温材料。合理利用太阳能,地下井水,利用自然资源,节能降耗。太阳能屋顶降耗见图19。

图19 利用锯齿厂房安装太阳能满足照明需要


3.3 合理降低能耗减少不必要的浪费

选用低损耗节能变压器。车间变配电所装有低压电容器自动补偿,减少无功损耗。变配电所接近负荷中心,减少低压配电网络长度,降低电网损耗。高压及低压,每一出线回路设电度计量考核。各车间附房内照明灯具采用一灯一控方式,厂区路灯采用集中控制。暖通设备均配用Y系列节能电机,提高设备效率。


3.4 合理利用回风和运行方式节能降耗

清梳联回风,细纱紧密纺回风,自络筒回风,空调,除尘回风。采用节能空调除尘设备,根据各车间要求,采用多风机分区域送风和经济风速。冬季,细纱车间的余热量输送至前纺、络筒车间,减少冬季耗汽量,节能效果显著。夏季,细纱车间温度较高的断头吸棉工艺排风单独排至室外,不与地回风混用,可有效降低车间的温度,从而减少喷淋水的用量。采用节能高效纺织轴流风机,效率可达80%以上。采用风机变频自动控制节能。开清棉采用正压运行方式,去掉主风机,采取正压运行的方式能够有效减少能耗,正压运行和负压运行二者的区别见流程图20,图21 。

图20 除尘机组负压运行工艺流程简图

图21 除尘机组正压运行工艺流程简图


3.5 合理管网布置减少输送环节造成的能耗

重点减少气路,水路,管路的沿城阻力,保证节能降耗有效。如在纺化纤时,由于化纤经过除尘机组的压实器绞龙反复搅扰,出现了大量的索丝,造成了资源的浪费。根据实际,采取合理管网改在造成去掉压实器采取输送风机集落棉的改造(见图22),降低了索丝的增加,减少了回用,减少能耗。同时在其他工序合理改造气路,管路减少涡流对除尘空调节能有利。

图22 改在压实器采取输送风机集落棉


3.6 投资和效益相结合注重可持续发展

发展恒温恒湿和变频调节自动化,智能化,长期的恒定,保证高品质,换取高效益。恒温恒湿生产和超声波加湿2.9dtex纱线,保证高效益。见图23.24.


图23 空调恒温恒湿装置稳定质量 图24 超声波加湿提高质量


3.7 实行精细化管理降低能耗

以经济运行为目的,合理设计送风组织,加湿方式,除尘空调管网设计,合理利用回风,管理上注重细节管理,注重一滴水、一度电,加强精细化管理,能够有效节能降耗。




4结语



(1)纺纱过程中存在的问题主要有:纺厂基础建设缺乏预见性,以节约为目的,造成后期空调除尘功能缺失;管理中细节的控制不到位,造成空调失控;重使用轻管理,造成资源浪费;节能降耗研究的滞后性,出现纺机的发展与现代空调除尘技术滞后之间的矛盾,造成基础设施无法适应新设备、新工艺、新技术的需求;工作环境差,管理水平低下,产品质量低端,造成恶性循环。


(2)在实际生产中,结合实际情况采取一定的控制措施,合理设计空调装备和生产工艺节能,有效利用新能源、新方法、新工艺,做到投资和效益相结合,注重可持续发展,实行精细化管理,有利于节能降耗,清洁生产。


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