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摘要：壓縮空氣作為化纖fdy車(chē)間生產(chǎn)過(guò)程中的第二大能源動(dòng)力，是一種極為重要的能源，因而壓縮空氣系統(tǒng)的節(jié)能降耗成了化纖企業(yè)普遍關(guān)心的問(wèn)題。隨著生產(chǎn)設(shè)備的老化以及原壓縮空氣系統(tǒng)存在的設(shè)計(jì)缺陷等原因，造成壓縮空氣的異常損耗，生產(chǎn)成本增加。本著節(jié)能降耗的目的，在現(xiàn)有設(shè)備上，通過(guò)積極探索，合理選擇壓縮空氣壓力、流量、過(guò)濾精度以及消除部分管道設(shè)計(jì)缺陷，加強(qiáng)日常生產(chǎn)運(yùn)行管理，減少泄漏點(diǎn)，做到資源利用最大化。通過(guò)以上措施有效降低了壓縮空氣的異常損耗。

關(guān)鍵詞：FDY車(chē)間；壓縮空氣；節(jié)能降耗

在化纖FDY生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)車(chē)間所用的壓縮空氣已成為僅次于電力的第二大能源動(dòng)力。空氣壓縮機(jī)以空氣為介質(zhì)產(chǎn)生壓縮空氣所消耗的電能約占化纖企業(yè)整體電力消耗的25%左右。如何在FDY生產(chǎn)過(guò)程中提高壓縮空氣利用率，有效降低生產(chǎn)過(guò)程中不必要的消耗，已成為化纖生產(chǎn)車(chē)間的重要節(jié)能問(wèn)題。

1FDY生產(chǎn)車(chē)間所用壓縮空氣系統(tǒng)簡(jiǎn)介

FDY車(chē)間所用的壓縮空氣是企業(yè)公用工程部門(mén)通過(guò)空壓機(jī)將空氣過(guò)濾除塵、除濕、壓縮，最終把符合工藝要求的潔凈壓縮空氣送到紡絲車(chē)間供生產(chǎn)使用。化纖企業(yè)FDY生產(chǎn)車(chē)間主要使用0.3、0.5、0.7、1MPa四種壓力的壓縮空氣，如圖1所示。1MPa壓縮空氣主要作用是將從紡絲送下來(lái)的絲束引導(dǎo)至后面幾道工序。這個(gè)工序的主要設(shè)備是吸絲槍?zhuān)鐖D2所示。其作用原理是1MPa的壓縮空氣從進(jìn)氣管中進(jìn)入吸槍?zhuān)ㄟ^(guò)吸絲槍內(nèi)部的螺旋形噴嘴，形成螺旋狀氣流進(jìn)入排絲管，并產(chǎn)生高速運(yùn)動(dòng)和拉力。要生頭的絲束由吸槍頭吸入從排絲管中排出，通過(guò)膠皮軟管連接到廢絲箱中，員工再操作吸絲槍將絲束牽引至后道工序完成生頭作業(yè)[1]。0.7MPa壓縮空氣又稱(chēng)儀表壓空，主要是為現(xiàn)場(chǎng)的儀表控制閥門(mén)、絲餅卷繞設(shè)備、氣動(dòng)執(zhí)行部分提供能源。儀表壓空是用于氣動(dòng)儀表的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由于儀表元器件比較精密，對(duì)壓空的壓力、露點(diǎn)、顆粒、油等有嚴(yán)格的要求，所以?xún)x表壓空由壓縮機(jī)出來(lái)后的過(guò)濾、干燥、減壓專(zhuān)門(mén)有一套裝置。0.5MPa壓縮空氣主要供卷繞生產(chǎn)線主網(wǎng)絡(luò)器使用。在FDY生產(chǎn)過(guò)程中，為增加絲束中各單纖之間的抱合性，便于FDY產(chǎn)品的后道加工，一般會(huì)在卷繞成形之前的絲路中配置空氣網(wǎng)絡(luò)噴嘴，通過(guò)壓縮空氣使FDY上分布均勻的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。0.3MPa壓縮空氣主要供卷繞生產(chǎn)線預(yù)網(wǎng)絡(luò)器使用。在FDY生產(chǎn)過(guò)程中，采用一步法生產(chǎn)工藝時(shí)，從紡絲下來(lái)的絲束經(jīng)過(guò)上油工序后，還要對(duì)絲束增加一些網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)，以增加絲的抱合力。一般都是采用氣流噴射方式對(duì)FDY進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)加工，使其產(chǎn)生抱合力，形成一系列連續(xù)均勻分布的網(wǎng)絡(luò)結(jié)。

2壓縮空氣系統(tǒng)中的異常壓空損耗及對(duì)策

壓空損耗泄漏幾乎是工業(yè)企業(yè)里常見(jiàn)的一種能源浪費(fèi)[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，平均壓空損耗泄漏量占整個(gè)壓空量的30%，這意味著每年有很大一部分電費(fèi)支出是被壓空損耗泄漏消耗掉了。壓空損耗泄漏在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)廣泛存在著，損耗泄漏是在使用過(guò)程中隨著零部件的老化或破損而形成的，主要產(chǎn)生在橡膠軟管接頭、連接件、快換接頭、電磁閥、螺紋連接、氣缸前端蓋等處。有些泄漏是非常明顯的，如發(fā)出刺耳的噪聲等，還可以通過(guò)視覺(jué)發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)；而有些泄漏則比較隱蔽，發(fā)出的聲音比較小很難察覺(jué)，隱蔽的泄漏往往發(fā)生在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)背景噪音較大的環(huán)境中。以上的壓空泄漏，組成了整個(gè)空壓系統(tǒng)中的泄漏源。企業(yè)里的壓空泄漏廣泛存在，要想完全消除泄漏幾乎是不可能的。我們能夠做到的就是將損耗泄漏量控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，這個(gè)范圍和企業(yè)的規(guī)模與設(shè)備的新舊有很大關(guān)系[2]。具體如下：①對(duì)于新建的系統(tǒng)(少于1年)或小型企業(yè)，壓空損耗泄漏率控制在5%~7%之間；②對(duì)于2~5年的系統(tǒng)或中型企業(yè)，壓空損耗泄漏率控制在7%~10%之間；③對(duì)于超過(guò)10年的系統(tǒng)或大型企業(yè)，壓空損耗泄漏率控制在10%~12%之間。

2.1壓縮空氣泄漏及對(duì)策

壓縮空氣系統(tǒng)管路和使用終端密封不良，出現(xiàn)大小不等的泄漏點(diǎn)。由于壓縮空氣無(wú)污染、無(wú)味，且車(chē)間環(huán)境噪音比較大，一些細(xì)微壓空泄漏的聲音在整個(gè)車(chē)間噪音的掩蓋下很難被發(fā)現(xiàn)，只有在車(chē)間停機(jī)或部分設(shè)備至維修間維修測(cè)試時(shí)才能發(fā)現(xiàn)。壓縮空氣泄漏也是工廠里最常見(jiàn)的一種能源浪費(fèi)，如表1所示。據(jù)統(tǒng)計(jì)，平均壓空年泄漏量占整個(gè)壓空量的20%~30%。對(duì)壓縮空氣管路的泄漏點(diǎn)，我們利用車(chē)間停機(jī)檢修的機(jī)會(huì)，停機(jī)后整個(gè)車(chē)間設(shè)備停止運(yùn)行，沒(méi)有噪音干擾，一些泄漏點(diǎn)很容易排查，通過(guò)更換密封件、密封料來(lái)消除泄漏點(diǎn)；對(duì)終端設(shè)備密封不良的情況，在周期設(shè)備保養(yǎng)時(shí)通過(guò)更換氣動(dòng)元件的密封件、密封圈、氣管快速接頭、密封不良的氣管等加以解決。經(jīng)過(guò)以上幾步的檢修處理后，泄漏點(diǎn)得到有效控制。如表1所示，以解決一處0.5mm直徑的泄漏點(diǎn)為例，將每年可節(jié)約的壓縮空氣折算成壓縮機(jī)年耗電量為881kw•h。

2.2壓空管路設(shè)計(jì)不合理及對(duì)策

壓縮空氣管路設(shè)計(jì)不合理造成壓縮空氣損耗，這種問(wèn)題在化纖企業(yè)紡絲生產(chǎn)車(chē)間表現(xiàn)比較突出的是0.5MPa主網(wǎng)壓空。其管路在壓空柜主網(wǎng)壓空過(guò)濾器接管時(shí)從主壓空管到每組過(guò)濾器的配管直徑偏小，如圖3和表2所示，造成管道壓損比較大，在實(shí)際使用過(guò)程中四組過(guò)濾器全開(kāi)后管道壓損仍然比較大。對(duì)于主網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾器進(jìn)出口管路設(shè)計(jì)不合理的問(wèn)題，我們?cè)谕C(jī)檢修時(shí)將布置在主壓空管單側(cè)的過(guò)濾器移一組到主壓空管另一邊，加粗過(guò)濾器進(jìn)氣端和出氣端支管，并在原來(lái)一側(cè)增加兩組過(guò)濾器，如圖4所示，以此來(lái)解決管徑和總過(guò)濾面積偏小造成的管路壓損問(wèn)題；并在保證主網(wǎng)絡(luò)壓空質(zhì)量的前提下，將原過(guò)濾精度5μm的濾芯換成20μm的濾芯，降低壓空阻力，消除管路壓損。通過(guò)以上改造，平均能減少5%的管路壓損[3]。

2.3氣動(dòng)工具的不合理使用及對(duì)策

FDY車(chē)間常用的氣動(dòng)工具有吹塵槍、吸絲槍、氣動(dòng)扳手等。如常用的氣動(dòng)扳手有5個(gè)檔位，平時(shí)拆裝螺絲我們只需要開(kāi)到3檔就可達(dá)到要求的緊固力矩，過(guò)大反而會(huì)損壞螺絲，但員工平時(shí)使用時(shí)會(huì)調(diào)到最大檔位，這樣會(huì)浪費(fèi)大量的壓空。另外，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)所用的新的吹塵槍都是配一個(gè)帶小孔的噴嘴，隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，噴嘴會(huì)有不同程度的損傷或缺失，員工直接用一根直管代替。理論上吹力與噴嘴出口壓力和流速成正比，這樣必然會(huì)造成吹力下降，壓縮空氣消耗增加。在氣動(dòng)工具的使用方面，我們先制定操作流程，培訓(xùn)并要求員工按流程規(guī)定使用氣動(dòng)扳手，這樣既避免了緊固力矩過(guò)大造成螺絲或設(shè)備損傷，又節(jié)約了壓縮空氣。對(duì)吸絲槍、吹塵槍的使用，要求員工在使用時(shí)保護(hù)好槍頭，用完及時(shí)關(guān)閉壓縮空氣閥門(mén)并收起掛好。對(duì)有損傷的吸絲槍、吹塵槍及時(shí)維修，保證吹塵槍的完好性、密封性，避免壓縮空氣浪費(fèi)。

2.4網(wǎng)絡(luò)器問(wèn)題及對(duì)策

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)所使用的部分設(shè)備能效比較低，如FDY生產(chǎn)線目前所使用的網(wǎng)絡(luò)器在使用現(xiàn)有壓縮空氣加工網(wǎng)絡(luò)結(jié)時(shí)并沒(méi)有達(dá)到最佳的能效比。目前的解決辦法是通過(guò)市場(chǎng)尋求節(jié)能型網(wǎng)絡(luò)器來(lái)替代現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)器，如表3所示。通過(guò)流量測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比得出結(jié)論：1.1mm孔徑網(wǎng)絡(luò)器同在機(jī)1.3mm孔徑網(wǎng)絡(luò)器相比，在FDY絲餅物性數(shù)據(jù)方面沒(méi)有明顯差異的情況下，平均節(jié)氣率在26%。

3結(jié)語(yǔ)

化纖FDY車(chē)間壓縮空氣異常消耗的主要原因有：管路有泄漏點(diǎn)，部分管道設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致管路壓損比較大，氣動(dòng)工具沒(méi)有合理使用，網(wǎng)絡(luò)器能效比較低等。在車(chē)間實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，引起壓縮空氣異常損耗的因素是客觀存在的。我們要做的就是找出壓縮空氣異常損耗的問(wèn)題點(diǎn)，并采取合理的措施來(lái)消除這些問(wèn)題點(diǎn)。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明：只要運(yùn)用合理的方法，完全可以控制壓縮空氣的異常消耗，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]李永貴,張齡方,葛明橋.FDY吸絲槍噴嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].化纖與紡織技術(shù),2013,42(1):40-44.

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[3]李留長(zhǎng),戴玉萍.化纖生產(chǎn)壓空系統(tǒng)節(jié)能措施[J].合成纖維,2011,40(12):40-42.

作者：邢小偉 鄭正舉 俞森炎 莊兆偉 李元壯 俞少杰 單位：浙江盛元化纖有限公司