絲光機濃堿質量濃度自動控制系統的應用

沈愛華

（浙江美欣達紡織印染科技有限公司，浙江湖州 313000）

印染工藝對堿質量濃度控制有著嚴格的要求，如絲光機堿質量濃度的控制，對織物著色、光澤、手感等諸多方面都有關鍵性的影響。而從環保及節省成本等角度看，其意義也是顯而易見的。堿質量濃度在線檢測及加堿系統適用于印染前處理和絲光機工藝過程，對濃堿質量濃度進行在線檢測及連續控制，使濃堿質量濃度穩定在工藝要求的范圍內，可使后續染色均勻，工藝重現性好，產品檔次提高。

在印染工業的絲光工藝過程中，經常要配制較高質量濃度的NaOH 溶液，而且希望溶液的配制和濃度檢測與生產工藝同步進行，實現自動化。以前的做法：先取出一定體積的NaOH溶液，然后采用人工滴定的方法測定NaOH 溶液的質量濃度，與實際所需工藝濃度比較，再由人工加補堿。這種做法既慢又易產生誤差，且明顯滯后于生產過程，常常影響到工藝質量，不能滿足連續生產的要求。

目前，浙江美欣達自主開發了一套堿質量濃度自動控制裝置，安裝在國產高速布鋏絲光機上。該系統的主要原理是通過對堿溶液密度和溫度的檢測，自動進行參數的精確補償，確保高精度的檢測結果。該裝置采用先進的PLC控制、觸摸屏技術以及數據通訊技術；通過數字化參數設定，實現自動配堿、加補堿，并具有自動清洗維護功能。

1 系統原理

FL600-AC 堿質量濃度自動控制系統（見圖1）綜合了國內外堿質量濃度控制系統的優點，采用先進的Fuzzy PID 控制方式，連續采集堿質量濃度信息，實時加堿、補水或者補淡堿，使堿質量濃度控制在工藝要求的范圍內，使絲光效果達到最佳，增加后續工藝的穩定性。

圖1 堿質量濃度控制系統示意圖

該系統主要由測量傳感器、變送器、控制器、連續調節閥、開關電磁閥、電源模塊以及流體管路等組成。工作液經過傳感器進行測量，由微電腦控制濃堿供應量。淡堿使用液位控制閥門開關，當液位降低時，自動補給淡堿溶液。堿質量濃度偏低時控制系統適量加入濃堿。整個系統濃堿、淡堿雙變量調節，簡單、實用。

2 技術指標及配置

堿質量濃度控制系統配置如表1所示。

表1 堿質量濃度控制系統配置

技術指標：質量濃度測量范圍180～330 g/L；質量濃度檢測精度±0.1 g/L；質量濃度控制精度±2.0 g/L；溫度測量范圍5～65 ℃；溫度測量精度0.5 ℃；電源380 VAC，50/60 Hz。

設計優點：獨特的淡堿雙向分流設計，淡堿自動循環利用；采用稱重法測量堿質量濃度，機械結構簡單，維修、校準簡便；文本方式輸入設定值（可選觸摸屏輸入）；全自動控制濃堿、淡堿的加入，自動控制液位，機械設計簡潔高效，大大提高了系統的可靠性、穩定性。

3 操作控制

（1）配堿前，根據工藝確定工作液堿及供應濃淡堿溶液的質量濃度。（2）開啟堿泵循環，再啟動自動測配堿控制系統，根椐現場自動實測堿的質量濃度，進行自動調整。（3）正常生產中更換品種需要調整堿質量濃度時，在質量濃度梯度變化不大的情況下，只需在自動測配堿控制系統數顯屏上輸入質量濃度工藝參數即可。（4）若更換品種時堿質量濃度梯度調整太大，需穿入導布停機，按比例把配堿槽的工作液抽走，加清水降低或加濃堿提高堿質量濃度，開啟堿泵循環15 min 校正準確后方可繼續開機生產。（5）配套過濾系統設備：FL600-AC 的過濾系統不同于市場上的轉桶過濾方式，采用自流式過濾。整機的過濾部分在正常運轉時是靜止不動的，極大地延長了過濾網的使用壽命，并且采用仿生學設計的過濾網可以高效去除液體中的固體、毛屑、漿料等對染色有很大影響的雜質。該自流式過濾網不是用旋轉毛刷去除雜質，而是利用水流的沖擊力將毛屑等雜質排出。

整機的設計以簡潔、大方、實用、方便、堅固為最大出發點，秉執簡約不是簡單的理念，制造出最適合中國染廠的設備；仿生學設計，水阻小，效率高，結構簡單，免維護，價格低，壽命長，且裝置可用高壓水洗（裝置如圖2）。

圖2 FL600-AC系統裝置圖

4 經濟效益測算

絲光機采用淡堿循環利用后可減少濃堿用量的1/5 左右。正常生產時，一般回收淡堿的質量濃度為30～50 g/L，改造后一臺絲光機每天可回收80 g/L 左右的淡堿30 多t，實際每升多回收50 g/L NaOH，每天可節省360 g/L的濃堿4 t。按800元/t計價，每天可節省資金3 200 元，每月按22 個工作日計算，可節省資金70 400 元，一年可節省資金84 萬元，即每年減少濃堿用量的1/5。此外，該系統保證了絲光工藝的穩定性和重現性，充分利用絲光工藝后的回收淡堿，提高產品的一次成功率，產品利潤大幅提高，大大提升了我國印染裝備的自動化水平。在提高產品質量和附加值、快速反應能力和環保、節能等諸方面有可觀的綜合效益，縮小了與國外同類裝備的差距。

5 結論

絲光機濃堿質量濃度自動控制系統抗干擾能力強，即便在印染這樣惡劣的現場環境中，也能穩定可靠地運行，并做到操作方便。經過一年的現場使用，該系統的成功應用使濃堿的配制和檢測變得快速簡便，不僅實現了生產過程的自動化，而且避免了人工操作可能帶來的差錯，有效地保證了產品質量，改善了勞動條件，降低了生產及管理成本，節約了可觀的原料堿，節能減排，使后續染色工藝的重現性得到保障，直接提高了產品檔次和優等品率，減少了做單風險，從而大幅度提高了利潤空間。