發(fā)布時間：2016-01-11 點擊：

印染廠迫切需要節(jié)能降耗技術(shù)，以降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染。在這種市場需求之下，設(shè)備研發(fā)單位也在不斷推陳出新。在2011年上海紡機展中，拉幅定型機廢熱回收技術(shù)設(shè)備和水洗工序的廢水熱能回收技術(shù)設(shè)備成為普遍的應(yīng)用技術(shù)，各印染設(shè)備制造公司都展出了研發(fā)的熱能回收設(shè)備。對于印染工藝中通用的烘筒烘干機蒸汽節(jié)能技術(shù)，目前只有德國瑪諾公司對此技術(shù)進行了展示和介紹，這個技術(shù)在我國還是個空白。德國瑪諾公司開發(fā)的烘筒烘干機蒸汽用量優(yōu)化系統(tǒng)Atmoset SMT-12，在中國廣東的一家印染廠應(yīng)用中表明可節(jié)省蒸汽20%以上。

1、棉織物連續(xù)印染工藝

一般棉織物的印染工藝采用兩浴法前處理工藝，具體工藝路線為：

燒毛一堿（酶）退漿一氧漂一烘筒烘干機烘干一布夾絲光一烘筒烘干機烘干一染色（印花）一皂洗一烘筒烘干機烘干一浸軋柔軟劑一烘筒烘干機烘干一熱風(fēng)拉幅機拉幅。

其中一般有4次烘筒烘干機烘干，以1600 mm幅寬的印染布為例，計算各道工序的蒸汽消耗如表1所示。

由表1可看出，一條染色生產(chǎn)線每小時消耗7 610kg蒸汽，其中烘筒烘干機消耗2 050 kg蒸汽，占總消耗量的26.94%。

在印染廠節(jié)能降耗研究中，有不少工廠采用一浴法工藝、濕一濕工藝、冷堆工藝等技術(shù)，但是，常規(guī)工藝仍然采用兩浴法工藝，不論哪種工藝，都需要采用烘筒烘干機。德國瑪諾公司針對這種現(xiàn)實進行了烘筒烘干機節(jié)能技術(shù)開發(fā)。

2、烘筒烘干機節(jié)能技術(shù)開發(fā)的關(guān)鍵

(1)烘干機設(shè)計時以確保厚重織物在特定處理時間（車速）下得到有效烘干，而濕處理過程也常常不能藉由改變車速去得到適當烘干程度，因此導(dǎo)致了在產(chǎn)品較輕薄或車速較慢時，產(chǎn)品會被過度烘干。此過度烘干同時造成產(chǎn)品質(zhì)量降級與能源的浪費。采用什么方式防止這種情況的發(fā)生就很關(guān)鍵。

(2)烘筒烘干機由多個鋼制烘筒組成，內(nèi)用蒸汽加熱，對包覆在烘筒表面的濕織物進行烘干，這種方式也叫接觸式烘干。由此形成的烘筒烘干機是一個反應(yīng)非常滯后的系統(tǒng)。如果織物需要烘得干一點，就必須先增加蒸汽量去加熱烘筒的金屬，再通過烘筒的金屬表面?zhèn)鳠岬娇椢?。當織物不需要烘得這么干，又必須先要通過織物來冷卻烘筒的金屬表面。這個過程比較慢，而且，如果加工的織物越厚重，就會越加劇這種滯后性。因此怎么加快溫度調(diào)節(jié)的速度也是很重要的問題。

(3)印染在線檢測控制技術(shù)是我國印染機械制造行業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)，其關(guān)鍵技術(shù)是傳感器制造技術(shù)。在這項節(jié)能技術(shù)中，需要織物經(jīng)過烘干以后的含水率檢測及控制，需要有蒸汽對烘筒作用以后的溫度檢測及控制。這里需要兩種傳感器及檢測與控制系統(tǒng)。我國印染布生產(chǎn)能力在上個世紀90年代初是紡織工業(yè)發(fā)展的瓶頸，于是，印染機械廠快速增加了設(shè)備的供應(yīng)，但是，對于印染設(shè)備的自動化控制技術(shù)卻沒有受到足夠的重視。印染設(shè)備的關(guān)鍵部件仍然需要大量進口，一直到紡織工業(yè)十一五發(fā)展規(guī)劃印染在線檢測及數(shù)字化技術(shù)才開始受到重視，并且成為十二五的發(fā)展重點攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化項目。

國際電工委員會(IEC: International Electrotech-nical Committee)對傳感器及系統(tǒng)的定義為：傳感器是測量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測量的信號。傳感器是包括承載體和電路連接的敏感元件，而傳感器系統(tǒng)則是組合有某種信息處理（模擬或數(shù)字）能力的系統(tǒng)，傳感器是傳感系統(tǒng)的一個組成部分，它是被測量信號輸入的第一道關(guān)口。而這個第一關(guān)口，我國的研發(fā)力度太小了。在上海國際紡機展中，我們看到只有9家供應(yīng)商可以提供有關(guān)技術(shù)，其中有6家是發(fā)達國家的公司，我國的這3家公司起步也較晚，能夠檢測控制的參數(shù)也比較少。

3、Atmoset SMT-12系統(tǒng)的技術(shù)原理

烘筒烘干機Atmoset SMT-12系統(tǒng)如圖1所示，使用了布面含水率檢測控制模塊和烘筒冷凝水溫度檢測控制模塊。Textometer RMS織物含水率模塊，用來檢測織物出烘筒烘干機以后的剩余含水率，用于控制系統(tǒng)的運行結(jié)果符合印染工藝確定的織物較佳含水率。當采用這個檢測及控制技術(shù)用于拉幅定型機的時候，它可以根據(jù)需要的織物含潮率來影響拉幅定型機的車速，在拉幅定型機的溫度和排放量一定的時候，車速決定了出布的含水率，目前這個技術(shù)應(yīng)用很成功。

但是，由于烘筒烘干機熱能控制具有滯后性，而且烘筒烘干機一般與染色機相連，不宜以烘干的結(jié)果決定車速，這樣可能影響染色的質(zhì)量，只能夠改變烘筒烘干機的溫度來改變烘干效果。烘筒表面的溫度與冷凝水的水溫相關(guān)度較大，冷凝水溫度低時，烘筒表面的溫度也隨之降低。為此，在烘筒烘干機上設(shè)計了檢測蒸汽冷凝水的溫度，并由冷凝水溫度的設(shè)定來改變蒸汽閥門的開啟大小，從而盡快改變烘筒效果。

在烘干機出口處尚未檢測到含水率有所改變前，而烘干機蒸汽能源需求量已改變時，則冷凝水溫度立即跟著改變。通常冷凝水溫度過低代表能源需求量要增加。相反地，冷凝水溫度過高代表能源需求量要降低。把烘筒烘干機分成幾個烘筒組，可以使反應(yīng)時間更短。每組烘筒的冷凝水溫度的檢測，以及每組烘筒的加熱，都可以分別進行。

織物剩余含水率在這個系統(tǒng)中被控制在工藝要求的范圍。首先，設(shè)定每個烘筒組的冷凝水溫度。如果按照以前生產(chǎn)經(jīng)驗總結(jié)出的工藝，把這些溫度值設(shè)定成預(yù)期烘干效果所需的冷凝水溫度，會使所需的織物剩余含水率很快地達至穩(wěn)定。然后開動烘干機，需要開始加熱，冷凝水溫度傳感器檢測到這點，系統(tǒng)控制蒸汽輸入量會相應(yīng)地提高。接著Textometer RMS織物含水率模塊開始檢測并參與控制。這主要是檢測織物的實際剩余含水率是否達到設(shè)定值，并相應(yīng)地改變冷凝水溫度的設(shè)定值?？刂七^程中蒸汽輸入量會一直改變，以保證出烘筒以后的織物實際剩余含水率達到想要的設(shè)定值。

4、烘筒烘干機蒸汽用量優(yōu)化系統(tǒng)效果

經(jīng)過實際使用瑪諾Mahlo烘筒烘干蒸汽優(yōu)化系統(tǒng)機控制系統(tǒng)Atmoset SMT-12的統(tǒng)計表明，對于不同的品種蒸汽用量降低了20%～30%。按照前述的一條染色線中的烘筒烘干機蒸汽用量每小時2. 05 t，目前蒸汽價格210元／t，節(jié)省蒸汽25%計算，一年200個工作日可降低蒸汽費用51. 66萬元。

使用蒸汽量的減少，意味著減少了對環(huán)境空氣的污染，產(chǎn)生蒸汽的煤或者其他熱能同時減少25%。

由于加工以后的布面含水率一般采用其自然含水率，而且前后、左中右一致，重演性良好，在各工序之間堆放時，堆放的織物內(nèi)外、前后、左中右的含水率差異較小，當經(jīng)過絲光或者染色工序時，相同含水率的織物就會獲得較均勻的堿液濃度或者染液濃度，這樣就會減小織物的前后或者左中右色差。

如果在單獨的軋水烘筒烘干機上采用節(jié)能技術(shù)時，只需要采用該系統(tǒng)中的RMS織物含水率模塊，即通過檢測烘筒烘干機落布的含水率來控制烘干機的車速，可以達到降低蒸汽用量的效果。

瑪諾Mahlo烘筒烘干蒸汽優(yōu)化系統(tǒng)機控制系統(tǒng)Atmoset SMT-12采用觸摸式屏幕進行操作，顯示屏可以顯示當前織物原料的種類，過去一段時間或者長度內(nèi)織物剩余濕度及車速的運行記錄，可設(shè)定織物種類及纖維百分比含量，便于管理。


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