纺织生产节能降耗的主要措施

第３８卷第３期　识卷钟。　２０１１年５月　Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ａｃｃｅｓｓｏｒｉｅｓ　纺织生产节能降耗的主要措施　周献珠　，熊　伟　（１．新疆轻工职业技术学院纺织工程系，乌鲁木齐８３００２１；２．新疆沃普农业发展有限公司，乌鲁木齐８３００１１）　摘要：针对目前我国大多数纺织厂生产过程中存在能源消耗相对较高的问题，从空调送回风管道　及电机功率大小、纺织器材的变化、纺纱工艺的调整、采用节能灯、改进设备润滑、限制空调制冷　等方面，分析了目前纺织生产能耗大的原因并提出改进措施，重点探讨了高速节能锭子的优越性　并比较了国外高速节能锭子和普通锭子在５万锭细纱机１５　０００　ｒ／ｍｉｎ条件下生产精梳１８．２２　ｔｅｘ棉纱时的价值差异。认为纺织厂节能降耗需改进空调、设备、器材并加强其维护、管理维修　及更换等工作，才能有效降低成本。　关键词：纺织生产；节能；降耗；设备；送回风管道；纺织器材；高速锭子；智能化；数理统计；纺　纱速度；循环利用；润滑；空调制冷　中图分类号：ＴＳ１０８　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００１－９６３４（２０１１）０３—００３１－０４　Ｏ　引言　如此，所有空调送回风的电机功率都是偏大设计的　（这样的设计其实也与电机的制造厂家有一定的关　我国是一个发展中国家，纺机制造业相对比较　系，电机功率越大，价格就越高），一般都比实际需要　落后，因此能源消耗相对较高，碳排放量和污水的排　大１倍～２倍。通过对不同时代建造的纺织厂进行　放量也都是亟待解决的现实问题。针对纺织染整厂　统计，送回风管道设计过大问题一般都没有改进，而　的实际情况，必须采取措施改进高能耗、高排放、高　电机功率过大问题也未引起足够重视。随着能源和　污染问题，降低能耗，也降低二氧化碳的排放以及粉　原材料价格的上涨，电价上升了３倍～１Ｏ倍，这使　尘污染。　得纺织厂的相对利润变得越来越低。以一家５万锭　１　改进送回风管道大小以降低能耗　纺织厂为例，送回风管道、电机、送回风设备进行有　效改造（具体见表１），其送回风的电能消耗可以降　由于相关设计人员绝大多数未在纺织厂实际工　低３Ｏ　～６Ｏ％，一年节约电费约为１００万元～２００　作过，设计的送回风管道、地沟均不太切合实际：送　万元，也就是说，５万锭的纺织厂可以增加１００万～　风管道的直径一般超过０．５倍～２．０倍，而回风管　２００万的实际效益。　道、地沟的直径或体积一般都大１倍～５倍。不仅　表１　５万锭纺织厂生产车间送回风改造前后用电消耗对比　表１改造结果说明，送回风改造后可以节约能　源３３．３３　，这种效果可在两个月内收回投资的改　造费用。　收稿日期：２０１１—０２—２８　作者简介：周献珠（１９６５一），女，湖南湘潭人，高级工程　２改小空调电机以降低能耗　师，主要从事纺织工艺及设计、纺织质量控制与管理方面的　纺织生产除了主机耗电较大外，空调耗电同样　研究。　Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ａｃｃｅｓｓｏｒｉｅｓ　识器　。　Ｖ０１．３８　ＮＯ．３　惊人，而空调用电多少在不同的生产环境、不同的季　节、不同的生产车间是不同的，这种变化又反过来影　响空调电机大小和空调送回风大小的调整、生产车　间温度高低的调整等。对于纺织厂来说，一般不会　对已经设计好的空调送回风管道和电机大小、空调　室面积大小、风扇叶片大小和角度、喷淋嘴大小、空　调用水循环利用等做出调整以降低能源浪费。为减　少空调能源消耗，我们曾对一家６万锭的纺纱车间　的８个空调室进行了不同改造，具体措施如下。　２．１调整送回风风扇的位置，目的是为了加大送风　量和回风量，减少其损失。将送回风风扇的底座位　置分别向送回口位置前移，减少送回口的直径大小，　减少送风室的面积，改变送风室的送风位置，减少送　风量；这样可使送风增加１Ｏ　～２Ｏ　，回风增加　１５　～３０　。　２．２调整送回风电机大小。由于纺织厂设计的送　回风和水泵电机本身偏大约２Ｏ　，再加上空调室和　风扇、电机的位置布局不合理，整个能耗损失仍占　３Ｏ　～４Ｏ　。对细纱车间的空调室进行改造，将送　风电机和回风电机分别由原来的４４．１　ｋＷ和３３．１　ｋＷ改为２５．７　ｋＷ和１８．４　ｋＷ，仅此一项约降低细　纱空调能源消耗３０　～４０　。　２．３调整送回风风扇叶片的重量和角度，使送回风　量增加，风扇叶片变轻巧，也为降低送回风电机功率　做好了准备工作，送回风风扇叶片位置的变换和叶　片材质的变换，可以使纺织厂空调能耗约降低５　～１Ｏ　。　由此可见，空调室变化、送回风风扇变化、电机　大小变化是纺织厂能源减少的突破口，因为空调是　纺织厂主要的能源消耗，改变空调能耗相比改变主　机能耗简单，是降低能耗的有效方法。　３　改进纺纱器材、专件以降低能耗　通常情况下纺织厂的节能降耗仅注意主机和空　调对能源的消耗，其实纺织厂由于纺纱流程长，各种　设备上使用了大量的纺纱器材和专件，因不同制造　厂家使用的原材料和制造规格、精度、标准存在差　异，使这些器材和专件消耗的能量也存在很大差异，　尤其是锭子的改进，降低能耗最为明显。　３．１高速节能锭子的优越性　高速节能锭子具有振程小、速度高、节省电能、　噪声低、长期使用不需加油的优越性。它低摩擦的　底部半球轴承设计使其具有低噪声的特性，颈部轴　承直径减少到６．８　ｍｍ、锭盘直径减少到１８．０　ｍｍ，　Ｍａｙ　２０１１　锭子无摇摆、晃动，能降低能耗，降低噪声污染，使纺　织厂员工的身体得到更进一步的保护；由于设计结　构的优越性和使用材料的先进性，高速节能锭子不　需要大量的维护和保养，使用寿命达１０年以上。该　锭子在使用周期内很少加油和换油，大大减少了生　产过程中人为产生的油花和油污纱，提高了棉纱的　品质，减少了棉纱在生产中的损失；高速节能锭子在　实际生产使用过程中具有摩擦小、运动灵活等特点，　锭带损耗也较低。在２０　ｋｒ／ｍｉｎ的条件下，每锭可　节省用电约３　ｗ，也就是说，一台４２０锭的细纱机一　小时大约可以节约用电１　２６０　Ｗ，一天２４小时一台　４２０锭的细纱机可以节省用电约３Ｏ．２４　ｋＷ・ｈ，如　果５万锭的纺织厂全部采用高速节能锭子，那么平　均每天约节电３　６００　ｋＷ・ｈ，平均每月可以节约用　电约为１０８　０００　ｋＷ・ｈ，全年可节电约１　２９６　０００　ｋＷ・ｈ，节省电费约为５８．３２万元（电价按０．４５元／　（ｋＷ・ｈ计）。　３．２高速节能锭子的应用　高速节能锭子在某纺织厂用了近３年时间，表　２为高速节能锭子与普通锭子加油换油对比数据。　表２高速节能锭子与普通锭子加油换油数据　对比　锭子类型　￥。６　　８／。普通锭子　。注：工作时间按２４　０００　ｈ计，细纱机按４２０锭／台计。　从表２数据可以明显看出高速节能锭子在纺纱　过程中的优越性。　３．３高速节能锭子与普通锭子价值比较　５万锭细纱机在１５　ｋｒ／ｍｉｎ的条件下生产精梳　１８．２２　ｒｅｘ棉纱，也就是说１１９台细纱机在纺精梳　１８．２２　ｔｅｘ棉纱，如果棉纱的售价为２４　０００元／ｔ，在　第３８卷第３期　识器ｌ；｝。　２０１１年５月　ＴｅｘｔｉＩｅ　Ａｃｃｅｓｓｏｒｉｅｓ　２４　０００　ｈ工作时间内高速节能锭子与普通锭子各种　的一致性进行控制。　损失的价值比较见表３。　数理统计应用的范围很广。由于纺织厂机械设　表３高速节能锭子与普通锭子损失价值对比　备流程长、机械设备种类多，定期分种类、分型号对　单元：元　纺织机械消耗的能源进行统计，就可比较出不同型　锭子类型　Ｐ－　Ｓ６８／。普通锭子　号的纺纱设备能源消耗存在的差距，有利于纺织厂　ｓ。／。采取有效措施对耗能较大的设备进行整体更换，对　消耗能源较高的纺纱器材、专件进行改造。　控制图表也是一种常见的质量、产量管理方法，　常见的图表控制有直方图、饼形图、坐标图等，这些　图表反映出的数据简单直观，很容易发现哪些工序、　哪一型号的纺纱设备、哪些纺纱器材、专件消耗的能　源偏大，对其提出改进方法。这是管理人员最喜欢、　最常见的方法，不仅使用在能源管理方面，而且在检　查纺纱产量、质量、人员波动、原材料波动等方面也　体现出较大的作用。　５速度变化和纺纱工艺变化以降低能耗　纺纱设备的速度也对能源的消耗起到十分关键　的作用，所以必须根据纺纱品种、纺纱质量、纺纱原　材料、纺纱器材、专件等各方面的变化对各纺纱工序　的设备速度进行调整，目的是在保证质量的基础上　提高产量、降低能耗及各类成本，同时可以减少纺纱　从表３试验数据可看出，在２４　０００　ｈ工作时间　设备的使用台数，减少投资成本。需要注意的是，保　内（２．７４年），使用高速节能锭子的５万锭纺织厂比　证纺纱设备及器材、专件的稳定一致性是提高纺织　使用普通锭子可多产６　９１０　４４９．７元的经济价值，尤　机械速度的关键。一般来说，在纺织厂原料保证的　其是产量、油耗损失和电能损耗的差异特别明显，它　条件下，细纱机、自动络筒机的速度每提高１Ｏ　，纺　不仅对纺纱的经济价值产生影响，而且对后工序如　织厂主机设备能源消耗则降低约５　Ａ～８　。一般　ｏ染纱、织布也产生了较大的影响。作为一个投资者　情况下，进口设备在生产同一品种的棉纱时，其纺纱　和企业的管理者，对投资的回报和产品品质的稳定　速度比国产设备高约１０　～３Ｏ　，新设备比老设备　性是应该多加思考的，特别是对纺织厂的一些关键　速度高约１Ｏ　～５０　，细纱短车要比细纱长车速度　性器材和工艺元件就更应该高度重视。　高约１Ｏ　～２５　，使用稳定、优质的器材、专件比使　４智能化、数理统计和图表控制以降低能耗　用普通器材、专件的设备速度高约５　～１０　，这些　事实说明提高纺纱速度的方法很多，加强这方面的　纺织厂利用智能化、数理统计和图表控制，不仅　管理和控制，有利于节能降耗。　对其产量、质量等方面具有很好的作用，而且在能源　影响纺织厂能源消耗变化的纺纱工艺有混配棉　的消耗方面也有很好的指导作用。　情况、温湿度变化情况、前纺定量大小、纺纱设备速　智能化的控制就是采用先进的数字技术控制电　度高低、各工序的卷装大小等，最为关键的是温湿度　机的运行、纺织机械各部件的运动，对纺织机械消耗　的变化，如果温湿度出现较大的偏差，不仅棉纱产、　的能源采用数字技术进行分析对比，或者对纺织机　质量得不到有效保证，消耗的能源也大大增加，这一　械在运行过程中能源消耗不合理的部位进行速度控　点尤其是在梅雨时节最为明显，三缠现象十分严重。　制，为纺织厂降低能耗提供及时合理的数据指导。　纺织厂前纺定量大小的变化也影响着设备能源　目前所有的纺织机械和纺织器材、专件制造厂家都　的消耗，一般情况下，前纺定量越大，消耗的能源就　在大量利用智能化技术加强对生产质量管理、设备　越少；反之，消耗的能源就越多。纺织厂混配棉的情　能源消耗的管理、设备的精度及其与纺纱器材、专件　况变化与能源变化是相关联的，纺纱原料混配不到　Ｔｅｘｔ＿ｌｅ　Ａｃｃｅｓｓｏｒｉｅｓ　识器　ＶＯＩ．３８　Ｎｏ．３　Ｍａｙ　２０１１　位，为了保证棉纱质量就会降低纺纱的定量和速度，　这样就等于加大纺织厂的能源消耗，因此提倡高质　量的混配棉和稳定一致的混配棉。纺织厂卷装的变　在冬天都要使用锅炉进行加热，但大多厂未对这些　加热水循环再利用，而是将水蒸汽、热水直接排放到　管道，这样很浪费。应想办法对蒸汽和热水进行循　化也影响着耗能的高低，在条件允许的情况下应尽　量增大卷装。　环再利用，这样也可以减少二氧化碳的排放量，减少　对环境的污染。　制冷是纺织厂能源消耗最多的环节，一般要占　６采用节能灯和改进设备润滑以降低能耗　纺织厂存在封闭式厂房和锯齿形厂房两种。一　到２０　～３５　９／６，所以合理使用空调制冷，对降低成　本和节能降耗最为关键，特别是对于广东、福建这样　般情况下锯齿形厂房消耗能源要少，但是为了保证　温湿度的稳定一致性，约９５　以上纺织厂都采用封　闭式厂房，这样纺织厂２４小时都是灯火通明，选用　节能型照明灯对于纺织厂降低能耗具有一定的积极　作用。随着科学技术的发展，照明灯对能源的消耗　也越来越低，因此经常对照明灯能耗进行分析，也可　以适当降低能耗。虽然照明在纺织厂的能源消耗所　占比例很小，但是节约能源必须从点滴做起，因此控　制日光灯的能耗也是减少生产成本的方法之一。　纺纱设备很多部位都需要进行润滑，由于润滑　方式和润滑油的不同、油量大小的不同，产生的润滑　效果也不同，特别是锭子、齿轮传动轴承的润滑将直　接影响能源消耗的大小，所以保证传动系统轴承的　灵活性是节约能源的方法之一。一个在完全润滑状　态下工作的轴承比一个不在润滑状态下工作的同一　轴承要少耗能５　～２０　。纺织厂需要润滑的传动　系统有电机、锭子、齿轮、链条、皮带等，定期对它们　的轴承润滑、清洗、维护、更换是保证这些运动元件　降低能耗的关键因素。特别需要指出的是对于这些　元件的质量控制，如果这些元件的质量很差或者较　差，都不会起到较好的降耗效果，所以保证这些传动　轴承的质量和锭子的质量，一方面可以降低纺纱的　能耗，另一方面也可以减少这些贵重器材、专件的消　耗，这就要求纺织厂必须多方位来考虑润滑系统的　重要性与降低能耗的关系。　７水、汽循环再利用和空调制冷限制以降低　能耗　纺织厂的空调使用水和冬天使用的热汽、热水　一般很少进行循环再利用，都是直接排人了江河或　者下水道。其实这些棉纺厂使用过的空调水没有受　到任何污染，只需要改进回水管道和过滤网就可以　重新利用，大大降低能源消耗和成本消耗。在一些　很难将空调水再利用的情况下，也应将这些废水灌　溉花草。由于南北方气候的差异，很多北方纺织厂　的省份，天热时间较长，车间温度稳定在３６℃以下　时尽量不要使用空调制冷，否则会产生巨大消耗，这　是纺织厂管理人员和空调控制人员需要注意的地　方。当然，使用空调制冷不仅对控制温湿度有利，而　且对工作环境有益，但是在全球主张低碳经济生活　的今天，少使用制冷一天或一小时，也就达到了少排　放二氧化碳一天或一小时的目的，因此根据环境的　需要来调节制冷是十分必要的。　８　结束语　８．１低碳经济需要我们采取措施来减少纺织厂能　源的消耗，利用先进的纺纱设备及技术来淘汰落后　的、高能耗的纺纱设备。纺织厂的节能降耗必须从　纺织厂本身的设计人手，对前后纺采用特别大的送　回风管道设计是对能源的巨大浪费。因此改变传统　的设计理念是减少纺织厂空调改造和节约能源的重　中之重。　８．２　根据纺织厂送回风管道的实际需要来决定送　回风管道数量和大小是降低能源消耗的关键。改进　纺织厂空调的送回风管大小就可以改进风扇大小及　电机功率大小，对节能降耗和降低成本十分有益。　８，３纺纱器材制造技术的不断进步是降低整个纺　纱流程能耗的关键，特别是数量众多的纺纱锭子、摇　架、罗拉、轴承、齿轮等，通过改造和更换锭子对降低　能耗及节约成本效果十分显著。　８．４利用智能化、数理统计和各类控制图直截了当　地对比观察及控制，对降低设备、空调、器材的能耗　具有指导作用；纺纱工艺数据的变化，也会使能耗发　生根本性改变。　８．５纺织厂设备、器材、专件润滑作用的合理性和　周期性是降低能耗的必经之路，采用节能照明灯，空　调制冷的季节性限制，水、汽循环再利用也可以降低　纺织厂的能耗。　（下转第３７页）　第３８卷第３期　２０１１年５月　Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ａｃｃｅｓｓｏｒｉｅｓ　识器｛；｝。　４．Ｏ９％，伸长率为２．１　，伸长差异率为０．８％，与长　绒棉相比，质量指标较差。为了更能从纤维上了解　原因，笔者将混纺粗纱进行ＡＦＩＳ测试，具体数据见　表１。　表１珍珠纤维３０／长绒棉７Ｏ粗纱ＡＦＩＳ质量数据　从表１中可以看出，纤维的长度较长，主体长度　所以粗纱时不时有打滑现象，间隙性吐粗多，胶辊损　达４０．９９　ｍｍ，短纤维含量低，仅为３．２　，纤维的重　量长度整齐度较好，同时从纤维细度分析中发现纤　维的细度几乎呈正态波形分布，根数长度分布并不　呈现完全的正态波形，而是在中部分布曲线比较平　直，且短纤维根数较多。可见珍珠纤维虽然平均长　伤严重。所以，细纱重量不匀高达２．８　，捻度不匀　达５．２　。络筒电清在线显示短粗节、棉结高，纱疵　量大，络筒效率偏低，建议在电清参数设定时要引起　高度重视。　具体成纱、股线质量指标见表２，与长绒棉相　度长，但整齐度不好，因为珍珠纤维没有经过精梳工　序，因此纤维的伸直度不好。　．　起初我们想改善成纱条干，使用较小的压力棒　隔距块，又由于粗纱捻不匀大，上下胶圈控制力差，　比，由于珍珠纤维生产困难，因此管纱质量较差，尤　其棉结增加较多，线条干水平正常，棉结略高。总　之，通过此次珍珠纤维与长绒棉混纺品种的试纺，为　开发珍珠纤维品种积累了宝贵经验。　表２珍珠纤维３０／长绒棉７０　４．９　ｔｅｘ管纱、筒纱、股线质量　６珍珠纤维／长绒棉品种开发前景　由于珍珠纤维混纺纱自身的品质和保健特性，　较多，成纱品质及功效较普通纯棉纱又有所提高，更　能满足特殊客户的需求，因此只要及时总结纺纱过　程中的工艺关键点和器材配置注意点，就能纺制出　优质的原纱　对各纺纱企业来说，开发珍珠纤维等　决定了其有一定的市场空间；又由于改造珍珠纤维　成本与长绒棉成本相比，珍珠纤维价格较贵（４万多　元／ｔ，正常长绒棉价格约３万多元／ｔ），成本投入并　新型纤维混纺纱线有很大的利润空间，其前景也十　分乐观。　不是很多。同时其吨纱售价比长绒棉棉纱售价增加　（上接第３４页）　Ｅ４］熊伟，刘亚典，周献珠．应用Ｎｏｖｉｂｒａ锭子纺纱的分析　［Ｊ］．纺织器材，２００６，３３（４）：４１—４４．　参考文献：　ｉ１］熊伟，刘亚典，周献珠．ＮＯＶＩＢＲＡ锭子在纺纱过程中的　应用ＦＪ］．新疆纺织，２００５（２）：２５—２７．　Ｅ５１朱德昭．棉纺锭子高速化的探讨［Ｊ］．纺织器材，２００７，３４　（１）：１３－１７．　［６］陈瑞琪，吴文英．纺纱锭子高速的研究［Ｊ］．纺织器材，　２００５，３２（４）：５－１１．　［２］熊伟，刘亚典，夏华，等．ＨＰ－Ｓ６８／３型锭子和ＮＡＳＡ　ＨＰ一　￥６８／３型锭子的纺纱性能［Ｊ］．棉纺织技术，２００５，３３　（１０）：６３—６４．　［７］朱德昭．新一代棉纺高速锭子［Ｊ］．纺织器材，２００７，３４　（５）：１－６．　［３］熊伟，李荣．设备状态维修重要性的研究［Ｊ］．纺织器材，　２００２。２９（１０）：５Ｉ－５４．　［８］熊伟，李刚．ＮＯＶＩＢＲＡ锭子在纺纱过程中的应用分析　口］．纺织器材，２００６，３３（５增）：３１—３３．