棉紡織工廠設計中的節能措施分析
胡彥英
河北中紡工程設計有限公司

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

關鍵詞:棉紡織工廠設計;節能;工藝設計;建筑設計;公用工程；

1．車間布置節能措施

生產車間布置應結合廠區總平面圖布置,確保工藝路線和工廠管線短順。生

產車間的入口應靠近廠區原料倉庫,成品出口應靠近成品倉庫或印染車間,漿紗車間應接近鍋爐房,耗電量大的細紗車間和織造車間應盡可能靠近變配電站。

2工藝設計與工藝設備布置節能措施

棉紡織工藝設計與工藝設備配臺布置與所生產的產品密切相關,需要根據*終產品性能、原材料、產品規格、產品質量以及數量、技術條件及設備性能認真分析研究決定

2.1工藝設計

棉紡織工藝設計、設備選擇、配臺與布置是決定車間建筑面積、建設投資、運營費用的關鍵,是棉紡織工廠設計的核心。在滿足產品生產加工制造的同時,需要對各種生產設備和工藝進行優化,根據產品特征和設備性能,合理設計計算各工序生產工藝參數和半制品數量,按照選定工藝流程和產品規模,確定設備配臺。同一產品前后工序配備的機臺,應盡可能建立固定的供應體制。
2.2工藝流程

工藝流程在滿足產品生產需求的同時,宜選用優質高效、短捷、連續化和自動化易操作的工藝技術。紡織生產各工序之間均有半制品運輸和貯存。在工藝設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

在布置主要工藝設備時,應充分考慮中間半制品的運輸和存放,合理優化車弄寬度,在確保正常操作的情況下,便于上下工序的連接,*好半制品一步運輸到下一工序,盡量避免遷回交叉,提高工作效率

2.4車間內分區

溫濕度要求相同或相近的工序應盡量集中或靠近,溫濕度要求不同的工序要彼此分開,一般設計中用隔墻分離,以便于空調、安全防火等生產條件的控制。隨著清梳聯、精梳的大量應用,一般情況下清梳聯宜布置在一個分區。并條、精梳、粗紗3個工序的溫濕度要求接近,半制品定臺關系比較緊密,一般設置在一個分區。細紗車間和織布車間因機臺較多、機器發熱量大、車間對溫濕度有一定要求,一般設為一個單獨分區。

2.5工藝布局

工藝布局合理,便于生產輔助設施節能。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送排風是否合理,除塵管道是否順暢短捷。細紗、梳棉工序的熱風回用,輸配電線路短捷便利等因素與車間的綜合節能關系重大,在設計中要統一綜合考慮,選取*優方案

2.6車間柱網

在設備排列時,不僅要考慮設備布置、車弄寬度合理,也要兼顧車間柱網、跨度盡量統一,節省工程造價。在設計工廠時,工程造價也是重要考慮因素,在滿足工藝布置的同時,應合理設計車間柱網、跨度,減少構建類型,便于施工,節省工程造價。

3廠房建筑節能設計

棉紡織工廠的建筑設計應綜合紡織車間的生產條件,合理確定廠房結構形式,柱網、跨度和高度。在建筑節能方面應主要考慮廠房屋頂和外墻保溫、隔濕、建筑采光等構造設計,保證車間散熱量小、不結露、采光條件好,以滿足車間生產環境需求。

3.1屋頂和外墻保溫

棉紡織生產車間要求適當的溫濕度,溫濕度靠空調控制,耗能大,屋頂和外墻要保溫處理。具體設計中可根據不同地區紡織車間的傳熱系數要求進行計算選擇。
3.2防結露

由于棉紡織工藝的要求,冬季車間溫濕度高,屋面和外墻結露現象時有發生,影響生產和產品質量。因此在工程設計階段必須對屋頂和外墻進行防結露設計和屋頂隔濕設計。

3．3采光

在設計中,應充分利用自然光節省電能。近年來,封閉廠房的大量建設,給建筑采光設計帶來不便,對于鋼筋混凝土風道大梁,雙T板結構,可針對性的在屋頂設置采光口,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能,在屋面上安置固定式屋頂光伏陣列的太陽能發電*板,具有成本低、安裝簡單方便、便于維護的特點,為建設綠色企業創造了條件。

4公用工程節能設計

空調、除塵、制冷設備約占棉紡織廠總功率的1/3,節能潛力巨大。

4.1空調

車間熱濕環境、氣流組織、衛生環境對工藝生產的影響巨大,對空調能耗起著決定性作用。從空調滿足工藝要求和節能要求為出發點,分析車間熱濕環境、氣流組織、衛生環境,設計符合生產要求而又節能的工廠。**要正確計算車間冷負荷、確定送風量、優化設置空調參數,力求送回風管道順暢、短捷。合理設計送回風管道系統,以控制風速、減少局部阻力、重視細節設計為主線,降低送回風系統阻力和風機耗能。按車間負荷的變化,相應增減通風量。變風量調節主要由風機調速、調節進風口葉片及改變葉片角度等方法。從節能角度來看,以風機調速方式*為有利,要選用高效、節能的電動機和通風機。合理使用回風控制送風機器露點,不僅對穩定車間的溫濕度,減少生產波動,提高產品質量有利,還可大幅度降低空調能耗。質量的前提下,可以采用“大小環境”分區空調,多風機送風系統、熱能轉移、變頻節能噴霧、空調自動控制等空調節能技術。發熱量大的細紗車間,用電量一般可以占到紡紗廠電量的60%-70%,電能除一部分轉化為效機械能外,絕大部分轉化為熱能散發到車間中,造成車間熱量過剩。前紡并粗車間機器數量少,車間發熱量小,冬季僅靠機器發熱量不足以保證車間溫度,為達到工藝生產要求,需補入熱量,這樣可以將細紗車間的余熱轉移到前紡的并粗車間空調系統,通過這種熱能的相互轉移分配,節約能源。空調室位置的選擇應靠近各車間的負荷中心,以減少送回風管的長度,*好設在便于進風、回風、排風和送風的地方。
4.2除塵
除塵系統的節能原則是合理選擇配置除塵系統,充分利用主機壓力,平衡各除塵接口的壓力,使除塵系統各管道入口壓力接近,減少風機全壓浪費。管道的各個部位,都必須保持相應的風速,做到不積塵,但風速也不能過大,以免造成過大的阻力,引起除塵風量的減弱。除塵管道的結構既要保證各個排風點排風量的均勻,又要保證能使各個排風點保持其要求的負壓。除塵室的位置應盡量靠近待濾塵的工藝設備或附房,以縮短除塵用管道,提高效率。過濾后的空氣應能以*短的流程回到車間或空調室。
4.3制冷
紡織車間發熱量大,所需制冷量很大。近年來紡織企業的利潤相對較低,用冷量大,要求紡織空調系統盡可能節約運行積*推廣深井回灌技術,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,應對冷量實行綜合調度,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”的調節方法更具重要意義。
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,以提高制冷設備的效率。積*推廣二級噴水室,*大限度的利用冷水的冷量據測算,采用二級噴水室,深井水量可以節省約1/3制冷站要靠近負荷中心,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,按需設計和操控,便于能量調節。
4.4電氣
車間變配電室應盡量布置在負荷中心,降低供配電系統的線損及配電損失,*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、低噪聲的節能變壓器,降低能耗。

5、結束語

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