浅谈化纤FDY车间压缩节能措施
在化纤FDY生产过程中,生产车间所用的压缩空气已成为仅次于电力的第二大能源动力。空气压缩机以空气为介质产生压缩空气所消耗的电能约占化纤企业整体电力消耗的25%左右。如何在FDY生产过程中提高压缩空气利用率,有效降低生产过程中不必要的消耗,已成为化纤生产车间的重要节能问题。
1FDY生产车间所用压缩空气系统简介
FDY车间所用的压缩空气是企业公用工程部门通过空压机将空气过滤除尘、除湿、压缩,最终把符合工艺要求的洁净压缩空气送到纺丝车间供生产使用。化纤企业FDY生产车间主要使用0.3、0.5、0.7、1MPa四种压力的压缩空气,如图1所示。1MPa压缩空气主要作用是将从纺丝送下来的丝束引导至后面几道工序。这个工序的主要设备是吸丝枪,如图2所示。其作用原理是1MPa的压缩空气从进气管中进入吸枪,通过吸丝枪内部的螺旋形喷嘴,形成螺旋状气流进入排丝管,并产生高速运动和拉力。要生头的丝束由吸枪头吸入从排丝管中排出,通过胶皮软管连接到废丝箱中,员工再操作吸丝枪将丝束牵引至后道工序完成生头作业[1]。0.7MPa压缩空气又称仪表压空,主要是为现场的仪表控制阀门、丝饼卷绕设备、气动执行部分提供能源。仪表压空是用于气动仪表的执行机构,由于仪表元器件比较精密,对压空的压力、露点、颗粒、油等有严格的要求,所以仪表压空由压缩机出来后的过滤、干燥、减压专门有一套装置。0.5MPa压缩空气主要供卷绕生产线主网络器使用。在FDY生产过程中,为增加丝束中各
单纤之间的抱合性,便于FDY产品的后道加工,一般会在卷绕成形之前的丝路中配置空气网络喷嘴,通过压缩空气使FDY上分布均匀的网络节点。0.3MPa压缩空气主要供卷绕生产线预网络器使用。在FDY生产过程中,采用一步法生产工艺时,从纺丝下来的丝束经过上油工序后,还要对丝束增加一些网络点,以增加丝的抱合力。一般都是采用气流喷射方式对FDY进行网络加工,使其产生抱合力,形成一系列连续均匀分布的网络结。
2压缩空气系统中的异常压空损耗及对策
压空损耗泄漏几乎是工业企业里常见的一种能源浪费[2]。据统计,平均压空损耗泄漏量占整个压空量的30%,这意味着每年有很大一部分电费支出是被压空损耗泄漏消耗掉了。压空损耗泄漏在生产现场广泛存在着,损耗泄漏是在使用过程中随着零部件的老化或破损而形成的,主要产生在橡胶软管接头、连接件、快换接头、电磁阀、螺纹连接、气缸前端盖等处。有些泄漏是非常明显的,如发出刺耳的噪声等,还可以通过视觉发现泄漏点;而有些泄漏则比较隐蔽,发出的声音比较小很难察觉,隐蔽的泄漏往往发生在生产现场背景噪音较大的环境中。以上的压空泄漏,组成了整个空压系统中的泄漏源。企业里的压空泄漏广泛存在,要想完全消除泄漏几乎是不可能的。我们能够做到的就是将损耗泄漏量控制在一个合理的范围内,这个范围和企业的规模与设备的新旧有很大关系[2]。具体如下:①对于新建的系统(少于1年)或小型企业,压空损耗泄漏率控制在5%~7%之间;②对于2~5年的系统或中型企业,压空损耗泄漏率控制在7%~10%之间;③对于
超过10年的系统或大型企业,压空损耗泄漏率控制在10%~12%之间。
2.1压缩空气泄漏及对策
压缩空气系统管路和使用终端密封不良,出现大小不等的泄漏点。由于压缩空气无污染、无味,且车间环境噪音比较大,一些细微压空泄漏的声音在整个车间噪音的掩盖下很难被发现,只有在车间停机或部分设备至维修间维修测试时才能发现。压缩空气泄漏也是工厂里最常见的一种能源浪费,如表1所示。据统计,平均压空年泄漏量占整个压空量的20%~30%。对压缩空气管路的泄漏点,我们利用车间停机检修的机会,停机后整个车间设备停止运行,没有噪音干扰,一些泄漏点很容易排查,通过更换密封件、密封料来消除泄漏点;对终端设备密封不良的情况,在周期设备保养时通过更换气动元件的密封件、密封圈、气管快速接头、密封不良的气管等加以解决。经过以上几步的检修处理后,泄漏点得到有效控制。如表1所示,以解决一处0.5mm直径的泄漏点为例,将每年可节约的压缩空气折算成压缩机年耗电量为881kw•h。
2.2压空管路设计不合理及对策
压缩空气管路设计不合理造成压缩空气损耗,这种问题在化纤企业纺丝生产车间表现比较突出的是0.5MPa主网压空。其管路在压空柜主网压空过滤器接管时从主压空管到每组过滤器的配管直径偏小,如图3和表2所示,造成管道压损比较大,在实际使用过程中四组过滤器全开后管道压损仍然比较大。对于主网络过滤器进出口管路设计不合理的问题,我们在停机检修时将布置在主压空管单侧的过滤器移