豐田噴氣織機(jī)節(jié)能降耗的實(shí)踐

張振全，曹銘成，王順利，徐衛(wèi)杰，刁翠蓮

(魯泰紡織股份有限公司，山東 淄博 255100)

0 引言

噴氣織機(jī)緯紗由主噴嘴牽引進(jìn)入筘槽，主要依靠輔噴嘴高速氣流穿越梭口，沿幅寬方向一般布置 25～35 個(gè)輔噴嘴進(jìn)行接力噴射氣流引緯。噴氣織機(jī)是耗能大戶，壓縮空氣消耗成本占噴氣織機(jī)能源消耗成本的65%，對(duì)設(shè)備改造、參數(shù)優(yōu)化，選用具有良好節(jié)能性能的器材，自然成了降低噴氣織機(jī)能耗的關(guān)鍵，亦是節(jié)能效果易顯現(xiàn)之處。

1 生產(chǎn)難點(diǎn)

筆者公司JAT710型噴氣織機(jī)百米耗氣量為461.42 m3，而JAT810型噴氣織機(jī)百米耗氣量為396.01 m3；織機(jī)進(jìn)氣端管網(wǎng)的壓力為0.48 MPa～0.50 MPa；噴氣織機(jī)進(jìn)氣端壓力與織機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輔噴嘴氣缸壓力差為0.025 MPa；現(xiàn)有噴氣織機(jī)參數(shù)主要依靠日常經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整，無(wú)系統(tǒng)試驗(yàn)分析支撐。

噴氣織機(jī)節(jié)能難點(diǎn)有：JAT810型噴氣織機(jī)節(jié)氣設(shè)備在JAT710型噴氣織機(jī)是否適用；JAT710型噴氣織機(jī)內(nèi)部管路壓力損失點(diǎn)定位分析及解決；JAT810型噴氣織機(jī)最優(yōu)織造工藝參數(shù)的確定等。

2 改造JAT710型噴氣織機(jī)

2.1 節(jié)氣改造

2.1.1 兩種織機(jī)對(duì)比

經(jīng)測(cè)試，JAT710型噴氣織機(jī)百米耗氣量為461.42 m3，而JAT810型噴氣織機(jī)為396.01 m3，前者百米耗氣量相對(duì)后者約降低14.18%。筆者對(duì)這兩種機(jī)型相關(guān)器材的差異[1]進(jìn)行對(duì)比分析。

JAT810型噴氣織機(jī)用輔噴嘴噴孔徑比JAT710型噴氣織機(jī)用輔噴嘴噴孔徑小0.1 mm；JAT810型噴氣織機(jī)用輔噴底座前端比JAT710型噴氣織機(jī)小2 mm，可以使輔噴嘴更加靠近異形筘氣流槽下峰葉；JAT810型噴氣織機(jī)用異形筘筘片下峰葉寬比JAT710型噴氣織機(jī)異形筘筘片下峰葉寬小1.8 mm。

2.1.2 改造方案

為了更好地試驗(yàn)國(guó)產(chǎn)器材與進(jìn)口器材的節(jié)氣效果與成本回收差異，筆者對(duì)120臺(tái)JAT710型噴氣織機(jī)在筘、輔噴嘴、輔噴底座進(jìn)行不同形式的組合試驗(yàn)。節(jié)氣試驗(yàn)改造方案及效果見(jiàn)表1。

表1 節(jié)氣試驗(yàn)改造方案及效果

經(jīng)過(guò)36次試驗(yàn)，確定組合4為最終織造參數(shù)，一期改造40臺(tái)，織造3個(gè)月與前期試驗(yàn)對(duì)比，實(shí)際織造效果達(dá)到預(yù)期試驗(yàn)效果，具體對(duì)比見(jiàn)表2。

表2 節(jié)氣試驗(yàn)改造效果

從表2可以看出，實(shí)際織造效果比試驗(yàn)效果：平均節(jié)氣比例提高5.52個(gè)百分點(diǎn)，成本回收期提前約10個(gè)月；回收期后年收益增加17.61萬(wàn)元，增長(zhǎng)率為23%。

2.2 管路壓力改造

2.2.1 改造原理

織機(jī)管路改造原理見(jiàn)圖1，改變主進(jìn)氣閥管徑，實(shí)現(xiàn)減小壓差損耗。

圖1 織機(jī)管路改造原理

2.2.2 改造措施

共改造JAT710型織機(jī)120臺(tái)，通過(guò)內(nèi)部管路改造，將輔噴嘴調(diào)節(jié)從主分氣缸中分離出來(lái)，單獨(dú)從主管道引出，管徑由13 mm增加到15.8 mm，改造后經(jīng)測(cè)量壓差由0.025 MPa 降至0.005 MPa，壓差降低0.02 MPa，達(dá)到預(yù)期改造效果。

2.2.3 效益測(cè)算

耗氣量按照臺(tái)數(shù)占比進(jìn)行折算，節(jié)能比例按照壓縮空氣壓力每下降0.10 MPa，能耗下降3.5%計(jì)算，節(jié)氣試驗(yàn)改造效益測(cè)算見(jiàn)表3。

表3 節(jié)氣試驗(yàn)改造效益測(cè)算

3 優(yōu)化JAT810型噴氣織機(jī)引緯參數(shù)

3.1 正交試驗(yàn)?zāi)康?/h3>

為更好地了解JAT810型噴氣織機(jī)各引緯工藝參數(shù)與異形筘氣流槽內(nèi)緯紗牽引力的關(guān)系[2]，獲得各引緯工藝參數(shù)的最優(yōu)組合，通過(guò)正交試驗(yàn)與單因素試驗(yàn)對(duì)主噴嘴氣壓、輔噴嘴氣壓、輔噴嘴安裝角度[3-4]、輔噴嘴安裝間距等影響織機(jī)引緯與氣耗的工藝參數(shù)進(jìn)行研究，探討了各引緯工藝參數(shù)對(duì)氣耗的影響。

綜合分析試驗(yàn)結(jié)果，選擇適當(dāng)?shù)膮?shù)以便提高織機(jī)引緯質(zhì)量，指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)，并節(jié)約能耗，提升效率，降低生產(chǎn)成本。

3.2 正交試驗(yàn)思路

根據(jù)生產(chǎn)情況確定試驗(yàn)條件，車間主要采用14.58 tex和11.66 tex緯紗，為保證試驗(yàn)對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo)作用，分別選取14.58 tex和11.66 tex緯紗；織機(jī)車速分別為750 r/min，800 r/min，850 r/min，900 r/min，950 r/min五種，選取工藝參數(shù)及水平，采用正交表L16(44)設(shè)計(jì)試驗(yàn)。調(diào)試織機(jī)，記錄織機(jī)引緯氣耗，共調(diào)試試驗(yàn)160次。

3.2.1 正交試驗(yàn)一

緯紗號(hào)數(shù)為14.58 tex，車速為750 r/min，各因素及其水平值見(jiàn)表4。

表4 試驗(yàn)一各因素及其水平值

表5為正交試驗(yàn)一直觀分析表，第1列為試驗(yàn)序號(hào)，試驗(yàn)共有16組。因素A，B，C，D分別安排在第2，3，4，5列中，試驗(yàn)前檢查正交表中各因素及水平的位置，確定每次試驗(yàn)的條件，避免錯(cuò)誤。

表5 正交試驗(yàn)一直觀分析

由表5結(jié)果分析，緯紗號(hào)數(shù)為14.58 tex，車速為750 r/min，各因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響程度由大到小依次為D>C>B>A，D為主要因素影響最大，C因素次之，其他因素影響較小。根據(jù)正交試驗(yàn)一結(jié)果得到因素A，B，C，D對(duì)織機(jī)瞬時(shí)氣耗的影響曲線分別見(jiàn)圖2～圖5。

圖2 輔噴嘴間距對(duì)瞬時(shí)氣耗的影響

圖3 輔噴嘴安裝角度對(duì)瞬時(shí)氣耗的影響

圖4 主噴嘴氣壓對(duì)瞬時(shí)氣耗的影響

圖5 輔噴嘴氣壓對(duì)瞬時(shí)氣耗的影響

3.2.2 正交試驗(yàn)二

緯紗號(hào)數(shù)為11.66 tex，車速為800 r/min，各因素及其水平值見(jiàn)表6。

表6 試驗(yàn)二各因素及其水平值

表7為正交試驗(yàn)二直觀分析表，第1列為試驗(yàn)序號(hào)，試驗(yàn)共有16組。因素A，B，C，D分別安排在第2，3，4，5列中，試驗(yàn)前檢查正交表中各因素及水平的位置，確定每次試驗(yàn)的條件，避免錯(cuò)誤。

表7 正交試驗(yàn)二直觀分析

由表7正交試驗(yàn)二結(jié)果分析，緯紗號(hào)數(shù)為11.66 tex，車速為800 r/min，各因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響程度由大到小依次為C>D>B>A，C為主要因素影響最大，D因素次之，其他因素影響較小。根據(jù)正交試驗(yàn)二結(jié)果得到因素A，B，C，D對(duì)織機(jī)瞬時(shí)氣耗的影響曲線分別見(jiàn)圖6～圖9。

圖6 輔噴嘴間距對(duì)瞬時(shí)氣耗的影響

圖7 輔噴嘴安裝角度對(duì)瞬時(shí)氣耗的影響

圖8 主噴嘴氣壓對(duì)瞬時(shí)氣耗的影響

圖9 輔噴嘴氣壓對(duì)瞬時(shí)氣耗的影響

3.3 試驗(yàn)結(jié)果匯總

3.3.1不同車速、不同因素對(duì)緯紗14.58 tex瞬時(shí)氣耗的影響試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

表8 緯紗14.58 tex瞬時(shí)氣耗的影響試驗(yàn)結(jié)果

3.3.2不同車速、不同因素對(duì)緯紗11.66 tex瞬時(shí)氣耗的影響試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。

表9 緯紗11.66 tex瞬時(shí)氣耗的影響試驗(yàn)結(jié)果

3.4 參數(shù)優(yōu)化效果

我們根據(jù)14.58 tex，11.66 tex品種的試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)車間80臺(tái)JAT810型噴氣織機(jī)的輔噴嘴間距、輔噴嘴角度、主噴嘴氣壓、輔噴嘴氣壓進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后80臺(tái)織機(jī)的平均百米耗氣量從364.77 m3降低至349.93 m3，降幅為4.07%。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1通過(guò)對(duì)JAT710型噴氣織機(jī)異形筘改造，使織機(jī)百米氣耗降低24.81%。

4.2通過(guò)對(duì)JAT710型噴氣織機(jī)內(nèi)部供氣管路進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)噴氣織機(jī)進(jìn)氣端與出氣端壓力差減小0.02 MPa。

4.3通過(guò)在JAT810型噴氣織機(jī)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)，找到了緯紗為14.58 tex，11.66 tex在不同車速的最優(yōu)參數(shù)，并對(duì)織機(jī)調(diào)整做出了直觀指導(dǎo)，有效節(jié)省了調(diào)整時(shí)間及能源成本。