梁利忠
(廣東開平市春暉股份有限公司,廣東 開平 529300)
我公司后紡車間原有的中央空調(diào)系統(tǒng)因能耗較高,從降低生產(chǎn)成本考慮,已停止使用。隨著水簾降溫技術的不斷成熟和完善,憑借其低投入和低運行成本等特點,我公司在滌綸一線后紡車間安裝風機水簾降溫系統(tǒng),在炎熱的夏季,車間的高溫環(huán)境得到了有效的改善,使后紡員工們在自己的崗位上能安心和舒適地工作。然而,由于使用風機水簾降溫系統(tǒng),改變了后紡的生產(chǎn)環(huán)境,使后紡的生產(chǎn)受到了一定的影響。本文根據(jù)生產(chǎn)實踐,結(jié)合風機水簾系統(tǒng)降溫工作原理,介紹了后紡風機水簾降溫系統(tǒng)的控制方法及管理方法,使后紡的高溫環(huán)境得到了有效改善的同時,也能滿足后紡的生產(chǎn)工藝要求,減小環(huán)境對生產(chǎn)的影響。
進風 (新鮮空氣)→窗式水簾墻 (使用循環(huán)水流)→低溫濕氣→風機排風→排放
風機水簾降溫系統(tǒng)工作原理見圖1。
圖1 風機水簾系統(tǒng)工作原理圖
通過安裝在生產(chǎn)車間一側(cè)的風機的排風作用,在封閉的車間內(nèi)形成負壓,外界的新鮮空氣透過安裝在生產(chǎn)車間另一側(cè)的窗式水簾墻被吸入車間內(nèi),被降溫加濕的氣流在穿過生產(chǎn)車間的過程中,充分置換車間內(nèi)悶熱空氣。
(1)由于風機的排風作用,新鮮空氣不間斷地從室外引進室內(nèi),所以能保持室內(nèi)空氣的新鮮。同時,由于氣流在車間內(nèi)基本上是橫向?qū)α鳎淮嬖谒澜牵虼?,通風效果十分好[1]。
(2)每臺風機是由一臺1.1 kW的馬達用皮帶傳動的直徑127 cm的風機構(gòu)成,一線后紡車間一共安裝有 22臺風機,12個332 cm×145 cm的窗式水簾,所有風機的電機由一臺變頻器控制,可根據(jù)生產(chǎn)需要通過調(diào)節(jié)風機的頻率和開停風機的臺數(shù)來控制車間內(nèi)的氣流量和氣流速度。
窗式水簾主要由吸濕性能好、強度高的特殊紙質(zhì)材料制成,波紋形的紙條再經(jīng)平行、多層、交錯排列,形成一定密度和厚度的透氣性較好的過濾網(wǎng)。正常使用時,用水泵將循環(huán)水自上而下浸透紙條,使水簾內(nèi)紙條間充滿大量的揮發(fā)性濕氣[2]。當風機運行時,密閉的車間內(nèi)產(chǎn)生負壓,使室外常溫空氣穿過多孔濕潤的水簾被吸進車間內(nèi),這個過程不僅降低了氣流的溫度,也增加了室內(nèi)空氣的相對濕度,根據(jù)我們正常使用時的實際測試,水簾出口的干球溫度比室外干球溫度可低3~4℃,圖2為風機水簾降溫系統(tǒng)運行時車間內(nèi)各測溫點的溫度。
圖2 測溫點的溫度
風機水簾降溫系統(tǒng)運行后,產(chǎn)生兩種不利于生產(chǎn)的因素,一為過高的空氣濕度;二為過高的橫向氣流量,而氣流量包括氣流速度及氣流方向[3],下面就這兩方面的因素進行分析。
經(jīng)過水簾降溫加濕后的新風,相對濕度可達85%以上,根據(jù)生產(chǎn)實踐,當后紡車間的空氣濕度長時間保持在85%以上時,機臺紗架面較濕潤、機件生銹較明顯,后紡機臺皮帶掃齒、橫動故障等也明顯增加,嚴重地影響后紡的生產(chǎn)效率。據(jù)統(tǒng)計,滌綸一線后紡車間8月份在風機水簾降溫系統(tǒng)正式連續(xù)投入使用后,后紡因機臺故障共停機10次,其中皮帶掃齒停機5次,橫動故障停機5次。
為了減小設備的故障率,必須控制經(jīng)水簾降溫加濕后的空氣濕度。根據(jù)生產(chǎn)實踐,車間內(nèi)空氣的相對濕度保持在65%~75%之間時,后紡機臺基本上能保持良好的運行狀態(tài)。如果濕度大于75%并且持續(xù)3 h以上,不但設備的故障率高,而且后紡機臺的斷頭率也明顯增加。因此,必須采取措施對空氣的濕度加以控制??刂品椒ǎ?1)由于窗式水簾的進水閥開度越大,濕空氣的濕度就越大。因此,可通過調(diào)節(jié)進水閥開度的大小來控制濕空氣的濕度,在車間溫度不高的情況下,盡量調(diào)小進水閥的開度。(2)當水簾墻供水達2 h后,車間內(nèi)的空氣濕度基本上達到穩(wěn)態(tài)。為了避免車間設備長時間處于高濕度狀態(tài),可采用間歇式開停水簾水泵的方式,即供水2~3 h,停止25~35 min后再重新供水。通過采取以上的控制方法,在保證降溫效果的前提下,當風機水簾降溫系統(tǒng)連續(xù)運行時,車間的濕度基本上能控制在75%以下,后紡設備基本能保持正常的運行狀態(tài)。
(1)由風機水簾降溫系統(tǒng)的原理可知,氣流在車間內(nèi)基本上是橫向?qū)α鞯?。對于SDS900A型機,第一羅拉與第一熱箱頂?shù)木嚯x達3.5 m,即絲條在滑塊上的夸度達3.5 m,且速度達781 m/min,氣流的運動方向與絲條的運動方向垂直,即絲條受到橫向風的影響,排風機的轉(zhuǎn)速越高,橫向風的流動速度就越大,即絲條受到橫向力越大。當橫向風速大于0.4 m/s時,在絲條斷頭時,斷絲沿氣流運動方向快速飄移,容易纏繞或者卡斷相鄰錠位的絲束,大大地影響后紡的生產(chǎn)效率。因此,必須對氣流的流動速度加以控制,以減小氣流對后紡生產(chǎn)的影響??刂品椒ǎ河捎谒酗L機的電機是由一臺變頻器控制,可通過調(diào)整風機的頻率來控制風機的轉(zhuǎn)速,達到控制氣流速度的目的。根據(jù)生產(chǎn)實踐,風機的頻率設定在22~26 Hz時,既能達到抽風散熱的目的,又可避免橫向氣流速度過高。
(2)由于在水簾出風口處氣流量較大,而且氣流流動方向正對機臺通道,容易吹斷或?qū)е聶C臺絲條振動,質(zhì)量隱患較大。為了減小氣流對靠近水簾出風口一側(cè)機臺的影響,必須對橫向氣流的流動方向加以控制,在每一個窗式水簾前加裝擋遮布,使氣流的流動方向不正對機臺通道及紗架。在靠近水簾墻一側(cè)的所有機臺,在傳動頭端的通道口處,放置用網(wǎng)紗做的屏風,以進一步減少橫向氣流對斷頭絲束的影響。在6#機B面及11#機B面的兩個員工經(jīng)常進出門口的側(cè)邊,也放置用網(wǎng)紗做的屏風,以減少人員進出時產(chǎn)生的強氣流對機臺絲束的影響。
(3)在風機水簾降溫系統(tǒng)運行時,為了達到最佳的降溫效果,并減少人員進出車間開門時產(chǎn)生的強氣流對生產(chǎn)造成的影響,對后紡車間的出入口重新進行設置。在平衡間與后紡車間中間通道加開門口,規(guī)定POY等物料由中間通道進入車間,再轉(zhuǎn)向兩旁通道進入各機臺,把車間原兩旁進出平衡間的門口加裝鐵門,進行常關管理,并加強對出入口關門的管理工作,以最大限度地減少人員進出車間對生產(chǎn)造成的影響。車間出入口重新設置后的位置分布及屏風分布如圖3所示。
圖3 車間的出入口及屏風位置分布
通過對橫向氣流的速度及氣流方向采取以上的控制及管理方法,滌綸一線后紡機臺的生產(chǎn)狀態(tài)開始逐漸回復正常。
風機水簾系統(tǒng)一般在每年的夏半年投入運行使用,冬半年一般較小使用,只使用車間原空調(diào)系統(tǒng)的兩臺抽風機進行抽風散熱。夏半年時,在后紡車間設置測溫點進行監(jiān)控,測溫點設在車間的中央位置,即3#機機頭旁邊的柱子上安裝有溫度計,當該測溫監(jiān)控點的干球溫度達30~33℃時,就開啟風機水簾系統(tǒng)進行降溫,當外界的氣溫下降到28℃左右時,停止水簾供水,只開排風機進行抽風散熱。
風機水簾系統(tǒng)使用循環(huán)水進行降溫加濕,為了保持水質(zhì)的清潔,要求每兩天清洗水箱及更換循環(huán)水。同時,為了避免細菌在循環(huán)水中進行繁植,在水箱中加殺菌藥。
在窗式水簾墻前安裝防塵網(wǎng)紗,以便隔絕粉塵等雜物進入水簾腔內(nèi)。為了保持水簾墻進風口的暢通,要定期清洗水簾墻進風口前的防塵網(wǎng)紗。由于風機運行時產(chǎn)生的是橫向風,在靠近水簾墻一邊的機臺檢修吹粉塵前,要將所有排風機停開,以避免粉塵吹到其他的機臺,造成二次污染。
通過對后紡風機水簾降溫系統(tǒng)進行有效的控制和管理,使后紡的高溫環(huán)境得到了有效改善的同時,也能滿足后紡的生產(chǎn)工藝要求,減小風機水簾降溫系統(tǒng)運行時對后紡生產(chǎn)造成的不利影響。
[1] 胡衛(wèi)兵.新型水簾式紡織空調(diào)系統(tǒng)在紡織廠的應用, [2013-10-02].http://www.doc88.com/P-91599282236.html
[2] 趙榮義.簡明空調(diào)設計手冊 [M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1998.
[3] 周謨?nèi)?流體力學泵與風機 [M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1994.