细纱机吸棉风机节能改进设计
摘要：针对目前棉纺细纱机吸棉形式，提出新的节能方法，降低能耗。
关键词：断头吸棉；截面风道
细纱机是棉纺的后道工序，设备数量庞大，耗能比例要占到整个棉纺流程的60％以上，所以。细纱机的节能也是棉纺厂长期以来研究探讨的课题。厂家通过主轴传动加变频，采用小直径锭盘锭子，j主轴加装碳纤滚盘等等方式，千方百计降低能耗，也取得了一定的效果。为了进一步降低细纱车间能耗，结合企业中生产的特点，把细纱机断头吸棉风机由2.2 kW改成1.5 kW，并把吸棉风道改成变截面风道，不但可以减小车头、车尾负压差，而且压力均衡稳定，一致性好。
1 细纱机风管部件、吸风部件主要技术特征及工作原理
细纱机风管部件由风管和吸棉风箱两大部分组成，风箱位于车尾同电器箱相连，前有滤网，下有排风口，并且同吸棉风管相连，风管宽度200 him，高190 him，密闭连接，侧面开口，通过连接管与吸棉笛管相连，分几段延伸到车头部位，构成整体吸棉风道。同风箱连接成一体。风箱内部安装吸棉风机，功率2.2 kW，风扇直径分两种：直径370 mm和410 mm。一般细纱锭数超过480锭以上，采用后者大直径风扇。
当细纱机开车运转时，吸棉风机运转，风叶从车头方向看，顺时针方向高速旋转，向下排风，风箱内产生负压，形成负压腔，与风箱连接的风管相应也有负压产生。细纱运转中的断头通过吸棉竹符、连接管被吸到风管内，最后集中到滤网上，等待挡车工定时清理。
2 细纱机吸棉风机节能改进方案
细纱机在运转生产中，要求每个班(8h)清理一次滤网积花，在这个过程中。吸棉风道中滤网的堵花分3种情况：干净、正常积花、堵花。干净的状态是指棉花刚刚被清理后的几小时，这个时候，风道很通畅，吸棉也很顺畅。正常积花：是指生产过程中，滤网上有部分积花，但并没有堵塞，风道依然顺畅，这个状态是生产中的正常状态。堵花：滤网上积花非常严重，并且积花厚度大于8 mm，影响风道的通畅。吸棉效果主要是看细纱机在堵花状态下，风道末端的负压能否达到5 mbar以上。负压低于5 mbar，断头吸棉效果差，罗拉容易缠花。
.1 变截面风管的采用效果
传统细纱机一般采用风筒尺寸为宽200，高190，整个风道均采用这样统—截面尺寸的风管，车头、车尾负压在滤网处于干净状态下经过测量分别为8 mhar、15 mbar，可以看出负压差比较大，车头距离风箱远，风量衰减大，发生堵花情况时，车头负压有可能达不到5 mbar的指标要求，从而出现罗拉缠花的情况。
经过精确的风量和流量计算，现在采用变截面风管设计方案，风管采用3种尺寸，分别是：靠近车尾段：宽200，高128；中间：宽200，高128～188斜面过渡，靠近车头段：宽200，高188。采用这样的变截面风管后，车头、车尾负压在滤网处于干净状态下经过测量分别为：10 mbar、12 mbar。因为车尾的负压高于车头，变截面后，压差减小，车头负压下降，车尾负压上升，负压分配合理，保证了细纱生产中的吸棉效果，避免罗拉缠花现象的发生。
2.2 1.5 kW吸棉风机的采用
细纱机在纺纱时，产生的断头要被及时吸进吸棉风道的滤网上，挡车工交班时会对滤网做及时的清理。吸棉风机普遍采用2.2 kW，风扇直径有370、410两种规格。尽管这样的吸风配置能够满足要求，但是存在功率过剩的问题。一般细纱机在堵花情况下，车头负压保持在5 mbar以上，就可以达到吸棉效果而不影响生产，把吸棉风机功率由2.2降到1.5后，负压一样能满足使用要求，但实际消耗功率大大降低。
从以上测试可以看出，吸棉风机采用1.5 kW以后，车头负压能保持在7 mbar以上，远远大于生产要求的堵花状态5 mbar的指标，完全可以满足生产使用要求，但功耗降低0.7 kW左右，大大的节省了用电消耗，减少了棉纺厂的生产成本。
备注：以上测试是在主机锭数480锭，采用直径370风扇，等截面风管，堵花的条件下进行的。
2.3 1.5 kW吸棉风机和变截面风管的联合使用
细纱机采用15 kW吸棉风机和变截面风管后，经过测试，在功率消耗不变的前提下，车头负压由7.2mbar提高到8 mbar，大约提高10％左右。所以说，1.5 kW吸棉风机和变截面风管的联合使用，降低了电耗，保证了生产所需负压的稳定。棉纺厂的规模是以万锭(细纱锭数)作为标志的，中小规模的棉纺厂要在1万锭以上，细纱机的数量大概在20～24台，全天24 h不停运转，全年合计运行320天左右，可以计算出万锭细纱全年节电大约为0.7×20×24×320=107 520°。工业用电以江苏为例：高峰和峰谷用电经平均后为0.7元/度，这样，万锭细纱每年可节约0.7×107520=75 264元。
2.4 实施效果和注意事项
1.5 kW吸棉风机和变截面风管的联合使用，已经开始逐步为客户所接受，节电效果明显，但在使用过程中，要注意车间管理到位，吸棉积花要及时清理，做到每班都保持风道的畅通。同时，纺纱品种、支数、原料的不同，对吸风要求也有很大的不同。一般来讲：纺纯棉比纺化纤和混纺对吸风的要求要高，所以。纺纯棉时更要加强清理工作，一般做两次积花清洁，并要注意风筒连接处的密闭性，经常检查。
3 结束语
通过以上设计，1.5 kW吸棉风机和变截面风管两种方式的联合使用，降低了细纱车间的电耗，风筒负压均衡稳定，但这些仅限于480锭(含480锭)以下的细纱机，对于492锭以上的细纱机和1008锭以上的细纱长车，则要在风机的配备和风管截面的选择上，做另外的考虑。
