化纤纺丝热牵伸系统的节能研究

　　王建沛 唐振强
　　【摘 要】本文主要思考了化纤纺丝生产过程中的设备节能的研究现状，进而重点探讨了化纤纺丝热牵伸系统的节能的基本的方法和要点，提出了一些比较可行的方法和措施，希望可以为今后的化纤纺丝热牵伸系统的节能工作提供参考和借鉴。
　　【关键词】化纤纺丝；热牵伸系统；节能
　　化纤行业被业界称之为＂用电大户＂，可见，化纤行业在生产的过程中耗能较多，原因在于化纤的生产有很多都是高温高压的技术，为了实现固相和液相转变，以及某些环节要确保冷却环境，用电量非常大。所以，作为化纤行业，要想提升市场竞争力，一定要从设备方面研究如何更好地降低节能，确保实现节能降耗。
　　一、化纤纺丝生产设备节能技术研究现状
　　节能的理念是采用先进的节能新技术减少消耗，节约运行成本，节约工程和设备投资，节约设计制造及管理费用；通过开发新品种、新工艺，达到提高产品附加值与产量的目的。目前，化纤纺丝生产设备节能研究越來越多，主要是依靠采用先进的技术，改变设备的内部结构，提高设备的性能和品质来实现节能，这也是今后化纤纺丝生产设备节能的一个重要的发展方向。
　　1.采用新型多头纺丝卷绕机，降低能耗，提高生产数量和质量
　　可以应用纺丝箱内双排排布组件、或组件内熔腔分割、或大位距配置小板面喷丝板或者双排排布纺丝设备等形式，同时，利用双风道宽体侧吹风和双胞胎全自动卷绕头等比较有效的新技术，就能够达到POYFDY小丝饼向大丝饼转变和完善的要求，不仅降低了能耗，也提高了生产的产量和质量。
　　2.双胞胎组件
　　双胞胎组件的一个显著的特点就是把化纤纺丝生产设备里面的组件内的熔腔变成了两个部分。如果使用这样的设备，能够保证双胞胎组件纺丝的箱体比较的科学合理，其效果就是能够让行星泵在运行的时候，可以比较稳定的控制每一份计量混合适量的熔体进入到双胞胎组件，然后进入到单独喷丝板。由于其中比较科学合理的管路排布，以及比较科学合理的计量泵连接方式，能够让熔体更加的均匀，最终实现化纤纺丝生产设备节能的要求。
　　3.开发新型的纺丝冷却装置
　　要想实现化纤纺丝生产设备节能，有学者和专家研究了冷却条件的选择和控制方案，这个方案主要聚焦的是涤纶初生纤维成型因素，因为涤纶初生纤维成型因素对纤维品质的影响极为显著。为了克服侧吹风风量大，纤维热交换效率低，条干CV值不宜控制和能耗大等缺点，国内正在开发采用新型封闭式小外环吹装置。因环吹风网面积只有侧吹风的110，此装置冷却风量降低了50%以上，同时制冷剂用电量减少近23，空调机组用电减少了一半，丝的品质也得到大幅度提高。
　　二、化纤纺丝热牵伸系统的节能
　　化纤纺丝的热牵伸系统主要指的是从纺丝甬道下来的丝束，经过热辊热牵伸工艺的时候，一系列的设备。具体来说，化纤纺丝热牵伸系统包含了不同对数，而且不同速度的热辊和电气控制系统。由于化纤纺丝热牵伸系统的运行时间很长，而且在生产的时候往往是持续不间断运行，所以，其会受到旦数的丝、热辊的转速、负载等因素的波动而波动，此外，热辊的表面温度也会变化。化纤纺丝热牵伸系统的热辊转速和热牵伸负载能力的大小主要是取决于热辊电动机的能量，热辊的温度的高低和加热器息息相关。所以，化纤纺丝热牵伸系统的节能就要从上述的设备中来考虑，提出节能方案，采取有效的节能技术。
　　减小热辊电动机的功率消耗。我们可以从多个方面来着手，一方面是降低电动机本身的有功功率消耗，即提高其效率；另一方面是降低电动机的无功率消耗，即提高其功率因，一般来说，降低杂散损耗，我们可以利用谐波小的绕组，搭配比较短距离的系数来实现，这个过程中，最重要的工作就是要选择每极、每相槽数，这个数量要合适，要尽量保证节能效果，同时，做好更加准确的槽配合和斜槽。
　　降低同步电动机无功功率损耗。要想实现同步电动机无功率的损耗，那么，就要在设计环节做好设计工作，可以选择转子结构形式，并采用最先进的设计方案和技术，优选节能的设计方法，特别是磁钢的工作点要重点优化，在允许的情况下，尽量选取高性能磁钢。
　　降低加热器的能耗。在设计的过程中，重点是做好以下的几个工作，首先就是优化铁芯设计，尽量不要出现漏磁，同时，进一步减少磁阻和铁芯损耗。其次，就是要想办法对导丝盘设计进行完善，进一步提升热量利用率。再次，可以通过完善加热器线圈设计，进一步减少铜耗。最后，可以考虑采用新技术来减少无用的热损耗，例如，我们可以在加热器和电动机的连接位置添加一个隔热垫，就能够缩减接触面面积，达到降耗目的。
　　三、结束语
　　综上所述，社会经济快速发展下，化纤纺丝产业也得到很大进步，随着自然环境问题的日益恶化，人们对于环保节能也提出新的要求，面对当前背景，化纤纺丝企业应该充分重视生产经营过程中纺丝设备的节能改造，结合本行业的实际情况与技术能力，切实提高化纤纺丝的生产水平。本文主要总结了化纤纺丝生产设备的节能发展情况，进而重点分析了化纤纺丝热牵伸系统的节能的具体的方法，从减小热辊电动机的功率消耗、降低杂散损耗、降低同步电动机无功功率损耗、降低加热器的能耗，等方面展开探讨，希望可以为今后的化纤纺丝热牵伸系统的节能带来参考，进一步改善当前化纤纺丝生产所带来的环境问题，促进社会经济的可持续发展。
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