细纱机吸棉风机节能改进设计

邓靖

摘要：纺织业是我国国民经济的重要组成部分，随着节能环保理念的深入发展，细纱机吸棉风机为了满足现代化发展要求，对其进行节能改造设计具有重要意义。下面文章主要细纱机吸棉风机现状进行分析，并提出相应的改进设计策略。

關键词：细纱机；吸棉风机；节能改进；节能设计

引言

衣食住行以作为人们平时穿的衣服，所以人们对穿着衣服要求越来越高也促进了我国纺织业的不断发展。而随着节能减排的理念不断深入，目前情况下在纺织厂内的生产也要进行节能减排，在以往纺织厂生产的过程中，主机设备消耗的能源是主要部分，而在各类的风机也消耗了大量的能源。所以想促使整个纺织厂的节能减排降低风机的能源消耗是进行节能减排的重点之一。但是由于风机想要进行改变是十分困难的，不断的研制低耗节能的电机，效果也不理想，在整个风机的能源消耗减少了之后反而会使整个风机。无法发挥其应有的作用。所以根据整个吸棉风机结构和效果，对其进行一些改变。

1细纱机风机现状

在针对纺织行业中面广量大的环锭纺细纱机进行了大量调研测试后发现，现有的环锭纺细纱机所配套的吸棉风机，其结构均采用无前盘、无蜗壳结构。此种结构的风机优点是不挂花、不堵塞，但风机的运行效率很低。根据细纱机的设计要求，要满足纺纱工艺的要求，理论上吸棉风机的轴功率为0.9kW，而实际上现有的环锭纺细纱机所配套的吸棉风机的装机功率绝大部分都为2.2kW，出现了“大马拉小车”的现象，造成风机的运行效率低下。有资料显示，无前盘、无蜗壳风机的全压效率只有50%左右。因此只要将风机运行效率提高，细纱机吸棉风机的能耗将大大降低。

2细纱机吸棉风机改造的主要内容

吸棉风机改进主要包括以下几个方面：第一，将细纱机笛管吸棉风机由原后置式单出口改为前置式上下两侧双出口。第二，风机电机改用西门子公司生产的两极1.1kW电机，电机转子前端轴承放大1号，增加其承载负荷，减少电机的损坏。电机外部采用铝合金外壳减轻质量，增加散热效。第三，对风机风叶进行了重新设计，材料采用高强铝合金精铸车制而成，外径缩小、风叶角度放大。外壳采用2.5mm钢板冲制焊接而成。改造后的风机上车使用实测情况如下：配置细纱机锭数为456锭，所纺品种为JC18.2tex，风机电机功率为1.1kW，整台细纱机笛管负压值达到900Pa以上，吸棉风机电机负荷在1.7A～2.1A左右，电机输出功率占额定功率的80%左右，经6个月以上长时间运转，一切正常。每台风机每年可节电2600kW·h左右，可在8个月～10个月内收回成本。细纱机是纺织厂数量多、耗电量大的常开设备，这项改造可取得较好的节电效果，增加企业经济效益。稍加改造，这类风机也可以用于紧密纺的节能改造。

3细纱机吸棉风机节能改进设计

3.1吸棉风机负压分析

由于细纱机吸棉风机在实际工作中始终以恒定转速运行，吸风量及其负压保持不变。细纱机吸棉风机负压偏高的情况也是允许的，因为吸风箱滤网吸风花随时间的增加而逐步增多，而原有负压不会增加，反而应尽量采取必要措施增加部分负压。吸棉风机采用主动轮D1直径为恒量，根据所纺品种和纱的支数变换从动轮直径D2，使风叶转速不低于原电动机驱动转速，以确保足够的负压。负压适当增加有利于更好地吸附尘杂，降低成纱疵点，提高成纱质量，但负压偏低的现象应当避免，负压低会造成笛管或风管堵塞，引起绕罗拉缠皮辊造成罗拉偏心弯曲，引起机械波，严重影响成纱质量。

3.2确定风机的全压和风量

根据市场调研，现有细纱机种类及生产厂家较多，其配套的吸棉风机的叶轮直径有350、370、410mm等；配套的电机功率有1.5、2.2、3kW等；吸棉笛管负压在500～1200Pa之间。因此可以说环锭纺细纱机的吸棉笛管的负压只要不低于500Pa即可正常运行，且不会影响纺纱工艺。事实上大多数棉纺织企业的吸棉笛管的负压都在1000Pa左右，主要的原因是对车间的环境有好处：在纺纱时由吸棉笛管吸走纱线上的飞花，一定程度上减少了车间的含尘量。因此在设计中确定吸棉笛管的负压为1000Pa，再加上整个吸风系统的阻力约为600Pa，则所设计风机的全压为1600Pa。环锭纺细纱机的吸棉笛管其主要功能是通过吸棉风机产生的负压将纺纱时出现的断头吸入棉箱，以防止纱线缠绕在罗拉上。工艺要求吸口处风速V≥10m/s，其吸口的面积为20mm×3mm，以480锭细纱机（480个吸口）为例，则所设计风机的风量Q=480×20×3×15×10-6×3600=1600m3/h。（取吸口风速V=15m/s）。

3.3吸棉风机机构设计

基于上述两点理论分析基础，现进行风机节能技术设计，首先应考虑去除风机电动机且保持原吸风箱位置不变，然后将风叶装于叶轮轴上，风叶与叶轮轴用逆止器或超越离合器联接，其目的是当主电动机运行时主轴与叶轮轴同步运行但主轴停止后由于叶轮惯性在逆止器或超越离合器的作用下风叶继续以原运行方向运行一段时间，以便残余负压吸附部分尘杂，同时又不会因风叶转速快惯性大而损坏机件，叶轮轴用轴承座固定，叶轮轴装有带轮，此带轮可根据需要拆卸更换所需直径的带轮，在主轴上装有另一只带轮，然后用传动带将两轮连接，两轮之间设计张力轮，以便改纺时更换带轮后可调节皮带张力。

3.4纺织除尘通风机

各类纺织机械在加工处理纤维的过程中，往往会排出带有纤维和尘杂的空气，其中还有一部分高湿度的含杂空气，这就需要通风机用于纺织工艺的排尘、排热和排风。其目的有的是为了保持机器内某一部位具有一定的负压；有的是为了将机器内排出的废料连续地抽吸排出；有的是为了当纱线发生断裂时，防止已断裂的纱条四处飘散，而用负压将其吸进管道之中；也有的是为了让机器内某一部位的过剩热量迅速疏散排出。由于纺织除尘系统一般阻力不太高，系统总风量较大，因此除尘主通风机具有大流量、中低压和高效率等特点。而输送纤维尘杂空气的排尘通风机，具有避免纤维缠绕叶轮、尘积叶片、叶道堵塞和金属物碰擦产生火花等特殊要求。

3.5吸棉风机实际节能降耗效果

吸棉风机采用主电动机动力的机械传动方式最终带动风机叶轮运行，取消了额定功率为2.2kW的电机，从而极大地节省了风机电动机运行所消耗的能量开支。吸棉风机原因配有电动机对纺织机械制造厂而言增加了制造费用；对纺织厂而言增加了设备购置费用，再且电机和机械部分故也需要有电工和保全工日常共同加以维护会产生增加用工的费用，用主轴传动纯属机械传动能减少部分用工费用；又由于细纱机每班需落纱，落纱时吸棉风机始终不停地运行故也不可避免地造成能源浪费而使用主轴传动风机，吸棉风机随主电机同步运行但不同时停止不会影响其吸附作用和产品质量，又节约了部分能源，降低了一部分开支。

结语

总而言之，通风机在纺织企业中应用广泛，不仅应用于纺织空调除尘系统的通风与排尘，也配套于各种纺织工艺主机用于抽吸负压及排杂。目前国内广泛应用的纺织通风机，主要为上世纪90年代通过引进和消化国外先进设备而成的。在未来纺织通风机仍要向高效、低噪、组合化、自动化、系列化、通用化、标准化等多方面发展。

参考文献

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[2]昌泽舟，罗皓，郭丽娜.CFD软件在通风机设计中的应用[J].风机技术，2009（2）：60-64.

[3]殷海红，昌泽舟.轴流式通风机的噪声机理及降噪措施[J].风机技术，2007（1）：16-17.

（作者单位：经纬智能纺织机械有限公司）