棉紡織工廠設(shè)計中的節(jié)能措施分析
胡彥英
河北中紡工程設(shè)計有限公司

摘要:結(jié)合近年來棉紡織工廠設(shè)計的實際情況,從棉紡織工藝設(shè)計、廠房建筑設(shè)計和公用工程設(shè)計等多方面進行綜合分析,提出了棉紡織工廠設(shè)計綜合節(jié)能的技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞:棉紡織工廠設(shè)計;節(jié)能;工藝設(shè)計;建筑設(shè)計;公用工程；

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)車間的入口應(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)*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

2.1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。
2.2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。

2.3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,*好半制品一步運輸?shù)较乱还ば?span>,盡量避免遷回交叉,提高工作效率

2.4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)。

2.5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*優(yōu)方案

2.6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。

3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。

3.1屋頂和外墻保溫

棉紡織生產(chǎn)車間要求適當(dāng)?shù)臏貪穸?span>,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)要求進行計算選擇。
3.2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行防結(jié)露設(shè)計和屋頂隔濕設(shè)計。

3．3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)置采光口,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[2]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*板,具有成本低、安裝簡單方便、便于維護的特點,為建設(shè)綠色企業(yè)創(chuàng)造了條件。

4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。

4.1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。**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*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。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,需補入熱量,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,*好設(shè)在便于進風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)和送風(fēng)的地方。
4.2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)各管道入口壓力接近,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*短的流程回到車間或空調(diào)室。
4.3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*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*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*推廣二級噴水室,*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)。
4.4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,*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。

5、結(jié)束語

棉紡織廠節(jié)能工作對于企業(yè)的發(fā)展，增加經(jīng)濟效益有著十分重要的意義。應(yīng)從廠房的建筑設(shè)計、工藝流程選擇、工藝設(shè)備布置、公用工程等各方面源頭開始，做好節(jié)能設(shè)計工作。建立節(jié)能型紡織企業(yè)，不僅是未來發(fā)展的趨勢，更是自身生存發(fā)展的立足之本，也是增強企業(yè)生命力的必由之路。