化纖紡絲熱牽伸系統的節能研究

王建沛 唐振強

【摘 要】本文主要思考了化纖紡絲生產過程中的設備節能的研究現狀，進而重點探討了化纖紡絲熱牽伸系統的節能的基本的方法和要點，提出了一些比較可行的方法和措施，希望可以為今后的化纖紡絲熱牽伸系統的節能工作提供參考和借鑒。

【關鍵詞】化纖紡絲；熱牽伸系統；節能

化纖行業被業界稱之為“用電大戶”，可見，化纖行業在生產的過程中耗能較多，原因在于化纖的生產有很多都是高溫高壓的技術，為了實現固相和液相轉變，以及某些環節要確保冷卻環境，用電量非常大。所以，作為化纖行業，要想提升市場競爭力，一定要從設備方面研究如何更好地降低節能，確保實現節能降耗。

一、化纖紡絲生產設備節能技術研究現狀

節能的理念是采用先進的節能新技術減少消耗，節約運行成本，節約工程和設備投資，節約設計制造及管理費用；通過開發新品種、新工藝，達到提高產品附加值與產量的目的。目前，化纖紡絲生產設備節能研究越來越多，主要是依靠采用先進的技術，改變設備的內部結構，提高設備的性能和品質來實現節能，這也是今后化纖紡絲生產設備節能的一個重要的發展方向。

1.采用新型多頭紡絲卷繞機，降低能耗，提高生產數量和質量

可以應用紡絲箱內雙排排布組件、或組件內熔腔分割、或大位距配置小板面噴絲板或者雙排排布紡絲設備等形式，同時，利用雙風道寬體側吹風和雙胞胎全自動卷繞頭等比較有效的新技術，就能夠達到POYFDY小絲餅向大絲餅轉變和完善的要求，不僅降低了能耗，也提高了生產的產量和質量。

2.雙胞胎組件

雙胞胎組件的一個顯著的特點就是把化纖紡絲生產設備里面的組件內的熔腔變成了兩個部分。如果使用這樣的設備，能夠保證雙胞胎組件紡絲的箱體比較的科學合理，其效果就是能夠讓行星泵在運行的時候，可以比較穩定的控制每一份計量混合適量的熔體進入到雙胞胎組件，然后進入到單獨噴絲板。由于其中比較科學合理的管路排布，以及比較科學合理的計量泵連接方式，能夠讓熔體更加的均勻，最終實現化纖紡絲生產設備節能的要求。

3.開發新型的紡絲冷卻裝置

要想實現化纖紡絲生產設備節能，有學者和專家研究了冷卻條件的選擇和控制方案，這個方案主要聚焦的是滌綸初生纖維成型因素，因為滌綸初生纖維成型因素對纖維品質的影響極為顯著。為了克服側吹風風量大，纖維熱交換效率低，條干CV值不宜控制和能耗大等缺點，國內正在開發采用新型封閉式小外環吹裝置。因環吹風網面積只有側吹風的110，此裝置冷卻風量降低了50%以上，同時制冷劑用電量減少近23，空調機組用電減少了一半，絲的品質也得到大幅度提高。

二、化纖紡絲熱牽伸系統的節能

化纖紡絲的熱牽伸系統主要指的是從紡絲甬道下來的絲束，經過熱輥熱牽伸工藝的時候，一系列的設備。具體來說，化纖紡絲熱牽伸系統包含了不同對數，而且不同速度的熱輥和電氣控制系統。由于化纖紡絲熱牽伸系統的運行時間很長，而且在生產的時候往往是持續不間斷運行，所以，其會受到旦數的絲、熱輥的轉速、負載等因素的波動而波動，此外，熱輥的表面溫度也會變化。化纖紡絲熱牽伸系統的熱輥轉速和熱牽伸負載能力的大小主要是取決于熱輥電動機的能量，熱輥的溫度的高低和加熱器息息相關。所以，化纖紡絲熱牽伸系統的節能就要從上述的設備中來考慮，提出節能方案，采取有效的節能技術。

減小熱輥電動機的功率消耗。我們可以從多個方面來著手，一方面是降低電動機本身的有功功率消耗，即提高其效率；另一方面是降低電動機的無功率消耗，即提高其功率因，一般來說，降低雜散損耗，我們可以利用諧波小的繞組，搭配比較短距離的系數來實現，這個過程中，最重要的工作就是要選擇每極、每相槽數，這個數量要合適，要盡量保證節能效果，同時，做好更加準確的槽配合和斜槽。

降低同步電動機無功功率損耗。要想實現同步電動機無功率的損耗，那么，就要在設計環節做好設計工作，可以選擇轉子結構形式，并采用最先進的設計方案和技術，優選節能的設計方法，特別是磁鋼的工作點要重點優化，在允許的情況下，盡量選取高性能磁鋼。

降低加熱器的能耗。在設計的過程中，重點是做好以下的幾個工作，首先就是優化鐵芯設計，盡量不要出現漏磁，同時，進一步減少磁阻和鐵芯損耗。其次，就是要想辦法對導絲盤設計進行完善，進一步提升熱量利用率。再次，可以通過完善加熱器線圈設計，進一步減少銅耗。最后，可以考慮采用新技術來減少無用的熱損耗，例如，我們可以在加熱器和電動機的連接位置添加一個隔熱墊，就能夠縮減接觸面面積，達到降耗目的。

三、結束語

綜上所述，社會經濟快速發展下，化纖紡絲產業也得到很大進步，隨著自然環境問題的日益惡化，人們對于環保節能也提出新的要求，面對當前背景，化纖紡絲企業應該充分重視生產經營過程中紡絲設備的節能改造，結合本行業的實際情況與技術能力，切實提高化纖紡絲的生產水平。本文主要總結了化纖紡絲生產設備的節能發展情況，進而重點分析了化纖紡絲熱牽伸系統的節能的具體的方法，從減小熱輥電動機的功率消耗、降低雜散損耗、降低同步電動機無功功率損耗、降低加熱器的能耗，等方面展開探討，希望可以為今后的化纖紡絲熱牽伸系統的節能帶來參考，進一步改善當前化纖紡絲生產所帶來的環境問題，促進社會經濟的可持續發展。

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