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棉紡織工廠節(jié)能設(shè)計措施解析
棉紡織工藝設(shè)計、設(shè)備選擇、配臺與布置是決定車間建筑面積、建設(shè)投資、運營費用的關(guān)鍵，是棉紡織工廠設(shè)計的核心。那么，要做到環(huán)保節(jié)能，下面是由小編為大家整理的相關(guān)的節(jié)能設(shè)計措施，歡迎大家閱讀瀏覽。
1 車間布置節(jié)能措施
生產(chǎn)車間布置應(yīng)結(jié)合廠區(qū)總平面圖布置，確保工藝路線和工廠管線短順。生產(chǎn)車間的人口應(yīng)靠近廠區(qū)原料倉庫，成品出口應(yīng)靠近成品倉庫或印染車間，漿紗車間應(yīng)接近鍋爐房，耗電量大的細(xì)紗車間和織造車間應(yīng)盡可能靠近變配電站。
2 選擇節(jié)能設(shè)備
工藝設(shè)備選擇是棉紡織業(yè)節(jié)能的關(guān)鍵。棉紡織設(shè)備種類多，耗電量大，因此要選擇高效、節(jié)能、環(huán)保的設(shè)備，以降低能源消耗。棉紡前紡設(shè)備要優(yōu)先選擇自動連續(xù)化棉紡成套設(shè)備，紡紗設(shè)備優(yōu)先選擇全自動轉(zhuǎn)杯紡紗機、緊密紡紗機、渦流紡紗機等，絡(luò)筒機優(yōu)先選擇自動絡(luò)筒機�？椩煸O(shè)備要優(yōu)先選擇智能型高速劍桿織機、高速經(jīng)編機、高速噴氣織機等節(jié)能自動化程度高的主機設(shè)備。細(xì)紗工序能耗占紡紗企業(yè)總能耗的40%左右，其中的45%--一55%消耗在加捻和卷繞、30%消耗在錠子內(nèi)部。一般情況下，錠子空錠運轉(zhuǎn)內(nèi)部消耗的電能占細(xì)紗工序能耗的20%左右，平均能耗為7～14w，運轉(zhuǎn)速度越高，驅(qū)動能耗越大。2015年，中國棉紡織行業(yè)協(xié)會發(fā)布了《中國棉紡織行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)推薦目錄》，推薦了一項錠子節(jié)能技術(shù)-TXD61系列新型高性能高速節(jié)能錠子。際華三五四二紡織有限公司將TXD6103高速節(jié)能錠子成功用于4.5萬錠緊密紡。紡紗錠速提高了11.5%，細(xì)紗能耗下降11.49%，年節(jié)省潤滑油4.3t，年可減少使用成本支出115.6萬元。輔機設(shè)備要選擇紡紗系統(tǒng)節(jié)能電機、節(jié)能空調(diào)等節(jié)能設(shè)備和噴氣織機節(jié)氣技術(shù)。
3 工藝設(shè)計與工藝設(shè)備布置節(jié)能措施
棉紡織工藝設(shè)計與工藝設(shè)備配臺布置與所生產(chǎn)的產(chǎn)品密切相關(guān)，需要根據(jù)最終產(chǎn)品性能、原材料、產(chǎn)品規(guī)格、產(chǎn)品質(zhì)量以及數(shù)量、技術(shù)條件及設(shè)備性能認(rèn)真分析研究決定。
工藝設(shè)計
棉紡織工藝設(shè)計、設(shè)備選擇、配臺與布置是決定車間建筑面積、建設(shè)投資、運營費用的關(guān)鍵，是棉紡織工廠設(shè)計的核心。在滿足產(chǎn)品生產(chǎn)加工制造的同時，需要對各種生產(chǎn)設(shè)備和工藝進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)產(chǎn)品特征和設(shè)備性能，合理設(shè)計計算各工序生產(chǎn)工藝參數(shù)和半制品數(shù)量，按照選定工藝流程和產(chǎn)品規(guī)模，確定設(shè)備配臺。同一產(chǎn)品前后工序配備的機臺，應(yīng)盡可能建立固定的供應(yīng)體制。
工藝流程
工藝流程在滿足產(chǎn)品生產(chǎn)需求的同時，宜選用優(yōu)質(zhì)高效、短捷、連續(xù)化和自動化、易操作的工藝技術(shù)。紡織生產(chǎn)各工序之間均有半制品運輸和貯存，在工藝設(shè)計上要重點考慮如何在工藝布置上便于半制品的運輸和貯存。梳棉機的布置要利于棉卷、棉條的運輸，采用直線排列和上下工序相連，并條、精梳、粗紗的運輸和存放均要考慮運輸順暢，避免交叉迂回。
車弄寬度
在布置主要工藝設(shè)備時，應(yīng)充分考慮中間半制品的運輸和存放，合理優(yōu)化車弄寬度，在確保正常操作的情況下，便于上下工序的連接，最好半制品一步運輸?shù)较乱还ば�，盡量避免迂回交叉，提高工作效率。
車間內(nèi)分區(qū)
溫濕度要求相同或相近的工序應(yīng)盡量集中或靠近，溫濕度要求不同的工序要彼此分開，一般設(shè)計中用隔墻分離，以便于空調(diào)、安全防火等生產(chǎn)條件的控制。隨著清梳聯(lián)、精梳的大量應(yīng)用，一般情況下，清梳聯(lián)宜布置在一個分區(qū)。并條、精梳、粗紗3個工序的溫濕度要求接近，半制品定臺關(guān)系比較緊密，一般設(shè)置在一個分區(qū)。細(xì)紗車間和織布車間因機臺較多、機器發(fā)熱量大、車間對溫濕度有一定要求，一般設(shè)為一個單獨分區(qū)。
工藝布局
工藝布局合理，便于生產(chǎn)輔助設(shè)施節(jié)能。車間工藝布置在考慮工藝流程合理的同時，也要考慮到車間空調(diào)送排風(fēng)是否合理，除塵管道是否順暢短捷。細(xì)紗、梳棉工序的熱風(fēng)回用，輸配電線路短捷便利等因素與車間的綜合節(jié)能關(guān)系重大，在設(shè)計中要統(tǒng)一綜合考慮，選取最優(yōu)方案。
車間柱網(wǎng)
在設(shè)備排列時，不僅要考慮設(shè)備布置、車弄寬度合理，也要兼顧車間柱網(wǎng)、跨度盡量統(tǒng)一，節(jié)省工程造價。在設(shè)計工廠時，工程造價也是重要考慮因素，在滿足工藝布置的同時，應(yīng)合理設(shè)計車間柱網(wǎng)、跨度，減少構(gòu)建類型，便于施工，節(jié)省工程造價。
4 廠房建筑節(jié)能設(shè)計
棉紡織工廠的建筑設(shè)計應(yīng)綜合紡織車間的生產(chǎn)條件，合理確定廠房結(jié)構(gòu)形式、柱網(wǎng)、跨度和高度。在建筑節(jié)能方面應(yīng)主要考慮廠房屋頂和外墻保溫、隔濕、建筑采光等構(gòu)造設(shè)計，保證車間散熱量小、不結(jié)露、采光條件好，以滿足車間生產(chǎn)環(huán)境需求。
屋頂和外墻保溫
棉紡織生產(chǎn)車間要求適當(dāng)?shù)臏貪穸�，溫濕度靠空調(diào)控制，耗能大，屋頂和外墻要保溫處理。具體設(shè)計中可根據(jù)不同地區(qū)紡織車間的傳熱系數(shù)要求進(jìn)行計算選擇。
防結(jié)露
由于棉紡織工藝的要求，冬季車間溫濕度高，屋面和外墻結(jié)露現(xiàn)象時有發(fā)生，影響生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。因此在工程設(shè)計階段必須對屋頂和外墻進(jìn)行防結(jié)露設(shè)計和屋頂隔濕設(shè)計。
采光
在設(shè)計中，應(yīng)充分利用自然光節(jié)省電能。近年來，封閉廠房的大量建設(shè)，給建筑采光設(shè)計帶來不便，對于鋼筋混凝土風(fēng)道大梁，雙T板結(jié)構(gòu)，可針對性的在屋頂設(shè)置采光El，利用自然光。利用屋面自然采光和屋面排煙有機結(jié)合，既可以解決封閉車間的排煙問題，又可以有效的利用自然光，效果良好。
目前，許多新建廠房考慮到長期效益和節(jié)能，在屋面上安置固定式屋頂光伏陣列的太陽能發(fā)電極板，具有成本低、安裝簡單方便、便于維護(hù)的特點，為建設(shè)綠色企業(yè)創(chuàng)造了條件。
5 公用工程節(jié)能設(shè)計
空調(diào)、除塵、制冷設(shè)備約占棉紡織廠總功率的1/3，節(jié)能潛力巨大。
空調(diào)
車間熱濕環(huán)境、氣流組織、衛(wèi)生環(huán)境對工藝生產(chǎn)的影響巨大，對空調(diào)能耗起著決定性作用。從空調(diào)滿足工藝要求和節(jié)能要求為出發(fā)點，分析車間熱濕環(huán)境、氣流組織、衛(wèi)生環(huán)境，設(shè)計符合生產(chǎn)要求而又節(jié)能的工廠。首先要正確計算車間冷負(fù)荷、確定送風(fēng)量、優(yōu)化設(shè)置空調(diào)參數(shù)，力求送回風(fēng)管道順暢、短捷。合理設(shè)計送回風(fēng)管道系統(tǒng)，以控制風(fēng)速、減少局部阻力、重視細(xì)節(jié)設(shè)計為主線，降低送回風(fēng)系統(tǒng)阻力和風(fēng)機耗能。
按車間負(fù)荷的變化，相應(yīng)增減通風(fēng)量。變風(fēng)量調(diào)節(jié)主要由風(fēng)機調(diào)速、調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)口葉片及改變?nèi)~片角度等方法。從節(jié)能角度來看，以風(fēng)機調(diào)速方式最為有利，要選用高效、節(jié)能的電動機和通風(fēng)機。合理使用回風(fēng)、控制送風(fēng)機器露點，不僅對穩(wěn)定車間的溫濕度，減少生產(chǎn)波動，提高產(chǎn)品質(zhì)量有利，還可大幅度降低空調(diào)能耗。
根據(jù)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量要求，在確保運行質(zhì)量的前提下，可以采用“大小環(huán)境”分區(qū)空調(diào)、多風(fēng)機送風(fēng)系統(tǒng)、熱能轉(zhuǎn)移、變頻節(jié)能噴霧、空調(diào)自動控制等空調(diào)節(jié)能技術(shù)。發(fā)熱量大的細(xì)紗車間，用電量一般可以占到紡紗廠電量的60%～70%，電能除一部分轉(zhuǎn)化為有效機械能外，絕大部分轉(zhuǎn)化為熱能散發(fā)到車間中，造成車間熱量過剩。前紡并粗車間機器數(shù)量少，車間發(fā)熱量小，冬季僅靠機器發(fā)熱量不足以保證車間溫度，為達(dá)到工藝生產(chǎn)要求，需補人熱量，這樣可以將細(xì)紗車間的余熱轉(zhuǎn)移到前紡的并粗車間空調(diào)系統(tǒng)，通過這種熱能的相互轉(zhuǎn)移分配，節(jié)約能源。
空調(diào)室位置的選擇應(yīng)靠近各車間的負(fù)荷中心，以減少送回風(fēng)管的長度，最好設(shè)在便于進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)和送風(fēng)的地方。
除塵
除塵系統(tǒng)的節(jié)能原則是合理選擇配置除塵系統(tǒng)，充分利用主機壓力，平衡各除塵接口的壓力，使除塵系統(tǒng)各管道人口壓力接近，減少風(fēng)機全壓浪費。管道的各個部位，都必須保持相應(yīng)的風(fēng)速，做到不積塵，但風(fēng)速也不能過大，以免造成過大的阻力，引起除塵風(fēng)量的減弱。除塵管道的結(jié)構(gòu)既要保證各個排風(fēng)點排風(fēng)量的均勻，又要保證能使各個排風(fēng)點保持其要求的負(fù)壓。
除塵室的位置應(yīng)盡量靠近待濾塵的工藝設(shè)備或附房，以縮短除塵用管道，提高效率。過濾后的空氣應(yīng)能以最短的流程回到車間或空調(diào)室。
制冷
紡織車間發(fā)熱量大，所需制冷量很大。近年來紡織企業(yè)的利潤相對較低，用冷量大，要求紡織空調(diào)系統(tǒng)盡可能節(jié)約運行。
積極推廣深井回灌技術(shù)，利用冬季儲能用作夏季降溫，夏季儲能用作冬季供暖。為了有效地使用有限的低溫冬灌井水，應(yīng)對冷量實行綜合調(diào)度，即在灌水時采用機械制冷水打底，不足部分用井水補充的方式。這項措施對實施“低溫水、小水量、低露點”的調(diào)節(jié)方法更具重要意義。
貫徹“一水多用”的原則，使低溫水先紡后織重復(fù)使用，如最后排出水的水溫仍低于地面水時，還可以用來做冷卻水，以提高制冷設(shè)備的效率。
積極推廣二級噴水室，最大限度的利用冷水的冷量。據(jù)測算，采用二級噴水室，深井水量可以節(jié)省約1/3。
制冷站要靠近負(fù)荷中心，縮短冷凍水輸送距離，減少冷凍水泵揚程，減少運行功率，減少管道冷量散失和水溫升高。分散制冷，按需設(shè)計和操控，便于能量調(diào)節(jié)。
電氣
車間變配電室應(yīng)盡量布置在負(fù)荷中心，降低供配電系統(tǒng)的線損及配電損失，最大限度的減少無功功率，提高電能的利用率。變壓器宜選用低損耗、低噪聲的節(jié)能變壓器，降低能耗。在變電所低壓側(cè)對功率因數(shù)進(jìn)行自動補償，補償后高壓側(cè)功率因數(shù)在0.9以上。結(jié)合經(jīng)濟(jì)電流密度及載流量合理選擇電纜、電線截面。采取電抗濾波等措施抑制諧波在線路中的含量，選用高效節(jié)能電機，電動機應(yīng)運行在經(jīng)濟(jì)運行范圍內(nèi)。大空間區(qū)域照明按照工作分區(qū)在照明箱集中控制;其它照明采用分控開關(guān)就地進(jìn)行控制，基本實行單燈單控;照明燈具、光源分別采用高效節(jié)能產(chǎn)品。所有變配電所均實現(xiàn)微機自動控制與保護(hù)，各主要電氣設(shè)備的運行參數(shù)、狀態(tài)通過監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)傳至高壓開關(guān)站控制室，實現(xiàn)對電氣設(shè)備的集中監(jiān)測、監(jiān)控，及時調(diào)度。
6 結(jié)語
節(jié)能設(shè)計是棉紡織工廠設(shè)計中的一項重要內(nèi)容，涉及到紡織工藝設(shè)計、廠房建筑設(shè)計以及公用工廠設(shè)計等各個方面，是各學(xué)科綜合運用的成果。做好紡織工廠節(jié)能設(shè)計，可為棉紡織工廠節(jié)能打下堅實的基礎(chǔ)，為棉紡織企業(yè)綜合節(jié)能、綠色可持續(xù)發(fā)展提供條件。
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