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噴氣織機的最佳伴侶居然是它?離心式空壓機節約能耗30%!【視頻】

隨著現代紡織技術的不斷發展,壓縮空氣得到了廣泛的應用。紡織行業壓縮空氣應用在氣動加壓、氣動引緯、氣流噴射加捻、氣動加濕、氣流輸送、氣流清潔、氣動落紗、儀表自控等環節。其中噴氣織機的動力源是以壓縮空氣作為引緯載體,壓縮空氣耗量大,對壓縮空氣的壓力和質量要求尤為嚴格。壓縮空氣生產過程是高耗能過程,所以空壓系統成為一個高耗能的部位。深入了解紡織廠對壓縮空氣品質的要求、確定各用氣點用氣量、正確選擇空氣壓縮機(簡稱空壓機)合理設計壓縮空氣站和壓縮空氣管網,對確保紡織生產的正常進行,節約能源特別重要。

紡織壓縮空氣狀態參數與品質

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壓縮空氣狀態參數

空氣經過壓縮后,其壓力、溫度升高,飽和含濕量降低。因此,壓縮空氣的主要狀態參數是壓力、溫度、含濕量等,其含義和相互轉換關系符合工程熱力學規律。

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壓力和溫度

由于工藝生產的需要,其壓力有不同的要求,工程上多采用MPa為單位表示。壓縮后的空氣由于溫度升高,需要經過冷卻處理達到要求后再送入車間。

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空氣的含濕量

在一定的溫度和壓力下,濕空氣中水蒸氣的含量有一個最大值。當達到這一限度時,多余的水蒸氣就會從濕空氣中析出。在一定的溫度下水蒸氣含量達到最大值的濕空氣稱為飽和空氣。這時的空氣含濕量稱為飽和含濕量。飽和含濕量與濕空氣的溫度和壓力有關。壓縮空氣的壓力增大,溫度降低時,其飽和含濕量將減小,反之則增大。例如,假定壓縮前后的濕空氣溫度均為30℃,當其壓力由0.1MPa增加到0.8MPa時,濕空氣的飽和含濕量將從27.55g/kg降低到3.22g/kg。由此可見,當濕空氣被壓縮后,由于其飽和含濕量大大降低,原來沒有達到飽和的濕空氣,有可能達到飽和并有大量的水分析出,凝結在壓縮空氣管路系統中。因此,壓縮空氣系統必須妥善收集、排除凝結水和解決壓縮空氣的干燥問題。

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壓力露點

在一定的壓力下,將壓縮空氣冷卻到飽和時的溫度稱為壓縮空氣的壓力露點溫度,因此壓縮空氣的壓力露點溫度和含濕量相對應。在壓縮空氣干燥過程中,通常是將壓縮空氣的含濕量處理到一定壓力的露點溫度以下。在使用中,只要壓縮空氣的溫度不低于其露點溫度,就不會有水分析出。因此,工程上常用壓力露點溫度來表示壓縮空氣的干燥程度。

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壓縮空氣的品質

紡織用壓縮空氣由于工藝生產的需要,除了對壓縮空氣的壓力有一定的要求外,對壓縮空氣的品質(含塵量、含水量、含油量)也有較高的要求。因此,壓縮空氣的品質也是選擇空壓機和配套凈化設備的依據之一。

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壓縮空氣品質等級的劃分

空氣的品質等級可參照國際通用的等級標準ISO 8573-1空氣品質等級標準劃分(表1)。

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紡織各工序對壓縮空氣品質的要求

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噴氣織機對壓縮空氣品質的要求

壓縮空氣是噴氣織機引緯的動力載體。為了保證噴射引緯的正常進行和織物的布面質量,對壓縮空氣的品質和壓力必須有嚴格的規定。

(1)空氣含油量。噴氣引緯用的壓縮空氣不能含油或含油極微。若壓縮空氣中含油,不僅會污染織物,而且會黏附在噴嘴及鋼筘上,影響噴射力量并增加引緯阻力,使引緯惡化。而且含油空氣會污染車問空氣環境,危及人體健康。因此,必須嚴格限制壓縮空氣中的含油量,一般要求含油量<0.6mg 3。該要求為iso="">

(2)空氣含水量。未經干燥處理的壓縮空氣中含有一定的水分,其含量的多少取決于被吸入壓縮機前自然環境下的濕空氣中的水蒸氣量,它隨地區、季節和氣候條件的不同而異。若濕空氣中水蒸氣量較多,會使壓縮空氣在管路中析出水分,使管壁銹蝕和黏附灰塵,增加輸氣壓力損失;還會對織機的噴嘴、鋼筘和零部件造成污染和生銹,甚至影響織物的質量。因此,必須對壓縮空氣進行干燥處理。通常要求壓縮空氣的壓力露點溫度在4~10℃,即達到ISO 8573-1空氣品質等級標準中4級標準。

(3)空氣含塵量。不潔凈的空氣會加快壓縮機的磨損,影響織機的使用效能和壽命,并污染布面。通常要求壓縮空氣的含塵量≤1mg/m3,含塵粒徑≤3~5μm,即達到ISO 8573-1空氣品質等級標準中2級標準。

(4)壓力要求。一般噴氣織機用壓縮空氣的壓縮機排氣壓力確定如下:

壓縮排氣壓力>織機初壓>織機引緯壓力

壓縮機的排氣壓力與織機的規格、織物的種類、織機轉數及開機方式有關。通常取織機的初壓為0.5MPa,壓縮機排氣壓力為0.6MPa,選用壓縮機的規格為0.7MPa的排氣壓力。為了保證噴氣織機正常引緯和織物質量,壓縮空氣壓力必須穩定,且進入噴氣織機入口的壓力通常應≥0.5MPa。

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其它部位對壓縮空氣品質的要求

隨著紡織設備自動化程度的提高和現代紡織技術的不斷提高,壓縮空氣作為一種動力源,得到了十分廣泛的應用,除噴氣織機外,在紡部及準備車間主要用于氣動加壓、氣動落紗、氣流噴射加捻、氣流噴射捻接、氣流噴射清潔等部位。上述部位除了氣動加壓和氣動落紗對壓縮空氣品質要求相對較低(不高于ISO 8573-1標準4級)外,其余部位均和紗線接觸,品質要求應和噴氣織機對壓縮空氣品質的要求相同。用于氣動加壓的場所,一般要求壓縮空氣壓力高于噴氣織機,為0.6~0.8MPa。

螺桿式和離心式性能比較

紡織廠在空壓機的選型時,應根據空壓機的排氣量和排氣壓力要求,以效率高、能耗省、操作維修簡便、價格合理等因素為主選對象。為了保證紡織產品的質量,還必須考慮壓縮空氣的凈化要求(即無水、無油和無塵)。另外,要求空壓機在進行氣量調節時應具有良好的調節特性和節能效果。只有對上述問題進行綜合分析,統籌兼顧,才能確定最佳選型方案。

目前使用較多的是螺桿式空壓機和離心式空壓機,兩者相比,螺桿機的主要優點是:進排氣均勻、無壓力脈動、機器運轉平穩、無需設置儲氣罐、基礎小甚至可以采用無基礎運轉;噴油螺桿可獲得較高的單級壓力比(最高可達20~30)及較低的排氣溫度;具有強制輸氣的特點,即排氣量幾乎不受排氣壓力的影響,壓力比與轉速、密度基本無關,特別適合于多機并聯運行。缺點為:空氣品質差,含油率高,容易對設備造成損壞;噪聲高,必須采取消聲減噪措施;排氣量和離心機相比較小。

離心式空壓機的主要優點為:結構緊湊、重量輕,單機排氣量大;純無油工況運行,壓縮空氣不受潤滑油污染,品質高;效率高、節約能源??掌鈉分蝕锏?級標準(空氣的品質等級國際通用標準ISO8573-1)缺點為:啟動和停車過程中容易產生喘振現象,產生振動。不宜采用多臺機組并聯運行,在單機排氣量和排氣壓力能滿足要求時,宜選用較少機臺進行供氣。

綜上所述,針對紡織廠噴氣織機的用氣特點,螺桿式和離心式空壓機性能比較見表2。

紡織廠噴氣織機的用氣特點為流量平穩,壓力不高(P≤0.7MPa)而且要求氣壓穩定(△P≤0.01MPa),因此在布機臺數較多、壓縮空氣耗量大、用氣壓力較低、用氣量穩定的場所宜采用離心式壓縮機;

在選擇離心式空壓機時,還要遵循以下一般原則。

(1)壓縮機的排氣量和排氣壓力應能滿足工藝的要求。由于氣候條件的變化或用氣負荷的波動,壓縮機的排氣量和排氣壓力也會作相應的變動。因此,壓縮機并不總是固定在一個工況點運行,而是在某一個工況區域內運行。選擇壓縮機時,應盡量使壓縮機的運行工況區包含在其特性曲線的有效使用范圍之內。

(2)壓縮機的效率決定著其正常運行的經濟性,因此,應盡量選擇額定(設計)效率高、高效區域較寬的機組。

(3)當運行工況變化較大時,應選擇具有良好調節性能和可靠安全?;は低車幕?。

(4)當負荷比較穩定、單機排氣量和排氣壓力均能滿足要求時,一般宜選用單臺機組供氣。

(5)在滿足供氣要求的前提下,力求體積小、重量輕、減少占地面積,便于維護檢修,節省投資。

(6)在下列情況下,宜采用多臺機組并聯供氣。負荷變化較大,單臺機組難以適應調節工況時;必須增加氣體供應量而不更新現有壓縮機時;氣體需用量很大,用一臺壓縮機外形尺寸過大或制造上有困難時。

并聯工作的壓縮機可以采用相同性能規格的機組,也可以采用不同性能規格的機組;前者因機組間的協調性較好而應用較廣,后者僅適用于負荷變化較大,在高峰負荷時需啟動輔助機組聯合工作的情況,并聯機組不論排氣量大小,其排氣壓力必須相等或基本相等。

在選擇離心式空壓機,確定其運行參數時,應注意防喘振工況和堵塞工況的影響,要確定離心式壓縮機的穩定工作區域。。

視頻:離心式空壓機原理

離心式空壓機工作原理    離心空壓機主要由轉子和定子兩大部分組成。轉子包括葉輪和軸。葉輪上有葉片,此外還有平衡盤和軸封的一部分。定子的主體是機殼(氣缸),定子上還安排有擴壓器、彎道、回流器、迸氣管、 排氣管及部分軸封等。離心壓縮機的工作原理為,當葉輪高速旋轉時,氣體隨著旋轉,在離心力作用下,氣體被甩到后面的擴壓器中去,而在葉輪處形成真空地帶,這時外界的新鮮氣體進入葉輪。葉輪不斷旋轉,氣體不斷地吸入并甩出,從而保持了氣體的連續流動。

離心式空壓機依靠動能的變化來提高氣體的壓力。當帶葉片的轉子(即工作輪)轉動時,葉片帶動氣體轉動,把功傳遞給氣體,使氣體獲得動能。進入定子部分后,因定子的擴壓作用速度能量壓頭轉換成所需的壓力,速度降低,壓力升高,同時利用定子部分的導向作用進入下一級葉輪繼續升壓,最后由蝸殼排出。對于每一臺壓縮機,為了達到設計需要壓力,每臺壓縮機都設有不同數量的級數和段數,甚至有幾個缸體組成。

紡織行業加彈機、噴氣織機、前紡等使用離心式空壓機比購買壓縮空氣節約15%的成本。

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