【壓縮機網(wǎng)】隨著現(xiàn)代紡織技術(shù)的不斷發(fā)展，壓縮空氣得到了廣泛的應(yīng)用。紡織行業(yè)壓縮空氣應(yīng)用在氣動加壓、氣動引緯、氣流噴射加捻、氣動加濕、氣流輸送、氣流清潔、氣動落紗、儀表自控等環(huán)節(jié)。其中噴氣織機的動力源是以壓縮空氣作為引緯載體，壓縮空氣耗量大，對壓縮空氣的壓力和質(zhì)量要求尤為嚴(yán)格。壓縮空氣生產(chǎn)過程是高耗能過程，所以空壓系統(tǒng)成為一個高耗能的部位。深入了解紡織廠對壓縮空氣品質(zhì)的要求、確定各用氣點用氣量、正確選擇空氣壓縮機(簡稱空壓機)合理設(shè)計壓縮空氣站和壓縮空氣管網(wǎng)，對確保紡織生產(chǎn)的正常進(jìn)行，節(jié)約能源特別重要。

 

　　紡織壓縮空氣狀態(tài)參數(shù)與品質(zhì)

　　1.壓縮空氣狀態(tài)參數(shù)

 

　　空氣經(jīng)過壓縮后，其壓力、溫度升高，飽和含濕量降低。因此，壓縮空氣的主要狀態(tài)參數(shù)是壓力、溫度、含濕量等，其含義和相互轉(zhuǎn)換關(guān)系符合工程熱力學(xué)規(guī)律。

 

　　1)壓力和溫度

 

　　由于工藝生產(chǎn)的需要，其壓力有不同的要求，工程上多采用MPa為單位表示。壓縮后的空氣由于溫度升高，需要經(jīng)過冷卻處理達(dá)到要求后再送入車間。

 

　　2)空氣的含濕量

 

　　在一定的溫度和壓力下，濕空氣中水蒸氣的含量有一個最大值。當(dāng)達(dá)到這一限度時，多余的水蒸氣就會從濕空氣中析出。在一定的溫度下水蒸氣含量達(dá)到最大值的濕空氣稱為飽和空氣。這時的空氣含濕量稱為飽和含濕量。飽和含濕量與濕空氣的溫度和壓力有關(guān)。壓縮空氣的壓力增大，溫度降低時，其飽和含濕量將減小，反之則增大。例如，假定壓縮前后的濕空氣溫度均為30℃，當(dāng)其壓力由0.1MPa增加到0.8MPa時，濕空氣的飽和含濕量將從27.55g/kg降低到3.22g/kg。由此可見，當(dāng)濕空氣被壓縮后，由于其飽和含濕量大大降低，原來沒有達(dá)到飽和的濕空氣，有可能達(dá)到飽和并有大量的水分析出，凝結(jié)在壓縮空氣管路系統(tǒng)中。因此，壓縮空氣系統(tǒng)必須妥善收集、排除凝結(jié)水和解決壓縮空氣的干燥問題。

　　3)壓力露點

 

　　在一定的壓力下，將壓縮空氣冷卻到飽和時的溫度稱為壓縮空氣的壓力露點溫度，因此壓縮空氣的壓力露點溫度和含濕量相對應(yīng)。在壓縮空氣干燥過程中，通常是將壓縮空氣的含濕量處理到一定壓力的露點溫度以下。在使用中，只要壓縮空氣的溫度不低于其露點溫度，就不會有水分析出。因此，工程上常用壓力露點溫度來表示壓縮空氣的干燥程度。

 

　　2.壓縮空氣的品質(zhì)

 

　　紡織用壓縮空氣由于工藝生產(chǎn)的需要，除了對壓縮空氣的壓力有一定的要求外，對壓縮空氣的品質(zhì)(含塵量、含水量、含油量)也有較高的要求。因此，壓縮空氣的品質(zhì)也是選擇空壓機和配套凈化設(shè)備的依據(jù)之一。

 

　　1)壓縮空氣品質(zhì)等級的劃分

 

　　空氣的品質(zhì)等級可參照國際通用的等級標(biāo)準(zhǔn)ISO 8573-1空氣品質(zhì)等級標(biāo)準(zhǔn)劃分。

 

　　3.紡織各工序?qū)嚎s空氣品質(zhì)的要求

　　1.噴氣織機對壓縮空氣品質(zhì)的要求

 

　　壓縮空氣是噴氣織機引緯的動力載體。為了保證噴射引緯的正常進(jìn)行和織物的布面質(zhì)量，對壓縮空氣的品質(zhì)和壓力必須有嚴(yán)格的規(guī)定。

 

　　(1)空氣含油量。噴氣引緯用的壓縮空氣不能含油或含油極微。若壓縮空氣中含油，不僅會污染織物，而且會黏附在噴嘴及鋼筘上，影響噴射力量并增加引緯阻力，使引緯惡化。而且含油空氣會污染車問空氣環(huán)境，危及人體健康。因此，必須嚴(yán)格限制壓縮空氣中的含油量，一般要求含油量<0.6mg/m3。該要求為ISO 8573-1空氣品質(zhì)等級標(biāo)準(zhǔn)中2級標(biāo)準(zhǔn)。

 

　　(2)空氣含水量。未經(jīng)干燥處理的壓縮空氣中含有一定的水分，其含量的多少取決于被吸入壓縮機前自然環(huán)境下的濕空氣中的水蒸氣量，它隨地區(qū)、季節(jié)和氣候條件的不同而異。若濕空氣中水蒸氣量較多，會使壓縮空氣在管路中析出水分，使管壁銹蝕和黏附灰塵，增加輸氣壓力損失;還會對織機的噴嘴、鋼筘和零部件造成污染和生銹，甚至影響織物的質(zhì)量。因此，必須對壓縮空氣進(jìn)行干燥處理。通常要求壓縮空氣的壓力露點溫度在4～10℃，即達(dá)到ISO 8573-1空氣品質(zhì)等級標(biāo)準(zhǔn)中4級標(biāo)準(zhǔn)。

 

　　(3)空氣含塵量。不潔凈的空氣會加快壓縮機的磨損，影響織機的使用效能和壽命，并污染布面。通常要求壓縮空氣的含塵量≤1mg/m3，含塵粒徑≤3～5μm，即達(dá)到ISO 8573-1空氣品質(zhì)等級標(biāo)準(zhǔn)中2級標(biāo)準(zhǔn)。

 

　　(4)壓力要求。一般噴氣織機用壓縮空氣的壓縮機排氣壓力確定如下：

 

　　壓縮排氣壓力>織機初壓>織機引緯壓力

 

　　壓縮機的排氣壓力與織機的規(guī)格、織物的種類、織機轉(zhuǎn)數(shù)及開機方式有關(guān)。通常取織機的初壓為0.5MPa，壓縮機排氣壓力為0.6MPa，選用壓縮機的規(guī)格為0.7MPa的排氣壓力。為了保證噴氣織機正常引緯和織物質(zhì)量，壓縮空氣壓力必須穩(wěn)定，且進(jìn)入噴氣織機入口的壓力通常應(yīng)≥0.5MPa。

 

　　4.其它部位對壓縮空氣品質(zhì)的要求

 

　　隨著紡織設(shè)備自動化程度的提高和現(xiàn)代紡織技術(shù)的不斷提高，壓縮空氣作為一種動力源，得到了十分廣泛的應(yīng)用，除噴氣織機外，在紡部及準(zhǔn)備車間主要用于氣動加壓、氣動落紗、氣流噴射加捻、氣流噴射捻接、氣流噴射清潔等部位。上述部位除了氣動加壓和氣動落紗對壓縮空氣品質(zhì)要求相對較低(不高于ISO 8573-1標(biāo)準(zhǔn)4級)外，其余部位均和紗線接觸，品質(zhì)要求應(yīng)和噴氣織機對壓縮空氣品質(zhì)的要求相同。用于氣動加壓的場所，一般要求壓縮空氣壓力高于噴氣織機，為0.6～0.8MPa。

 

　　螺桿式和離心式性能比較

 

　　紡織廠在空壓機的選型時，應(yīng)根據(jù)空壓機的排氣量和排氣壓力要求，以效率高、能耗省、操作維修簡便、價格合理等因素為主選對象。為了保證紡織產(chǎn)品的質(zhì)量，還必須考慮壓縮空氣的凈化要求(即無水、無油和無塵)。另外，要求空壓機在進(jìn)行氣量調(diào)節(jié)時應(yīng)具有良好的調(diào)節(jié)特性和節(jié)能效果。只有對上述問題進(jìn)行綜合分析，統(tǒng)籌兼顧，才能確定最佳選型方案。

 

　　目前使用較多的是螺桿式空壓機和離心式空壓機，兩者相比，螺桿機的主要優(yōu)點是：進(jìn)排氣均勻、無壓力脈動、機器運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無需設(shè)置儲氣罐、基礎(chǔ)小甚至可以采用無基礎(chǔ)運轉(zhuǎn);噴油螺桿可獲得較高的單級壓力比(最高可達(dá)20～30)及較低的排氣溫度;具有強制輸氣的特點，即排氣量幾乎不受排氣壓力的影響，壓力比與轉(zhuǎn)速、密度基本無關(guān)，特別適合于多機并聯(lián)運行。缺點為：空氣品質(zhì)差，含油率高，容易對設(shè)備造成損壞;噪聲高，必須采取消聲減噪措施;排氣量和離心機相比較小。

 

　　離心式空壓機的主要優(yōu)點為：結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，單機排氣量大;純無油工況運行，壓縮空氣不受潤滑油污染，品質(zhì)高;效率高、節(jié)約能源。空氣的品質(zhì)達(dá)到1級標(biāo)準(zhǔn)(空氣的品質(zhì)等級國際通用標(biāo)準(zhǔn)ISO8573-1)缺點為：啟動和停車過程中容易產(chǎn)生喘振現(xiàn)象，產(chǎn)生振動。不宜采用多臺機組并聯(lián)運行，在單機排氣量和排氣壓力能滿足要求時，宜選用較少機臺進(jìn)行供氣。

 

　　紡織廠噴氣織機的用氣特點為流量平穩(wěn)，壓力不高(P≤0.7MPa)而且要求氣壓穩(wěn)定(△P≤0.01MPa)，因此在布機臺數(shù)較多、壓縮空氣耗量大、用氣壓力較低、用氣量穩(wěn)定的場所宜采用離心式壓縮機;

 

　　在選擇離心式空壓機時，還要遵循以下一般原則。

 

　　(1)壓縮機的排氣量和排氣壓力應(yīng)能滿足工藝的要求。由于氣候條件的變化或用氣負(fù)荷的波動，壓縮機的排氣量和排氣壓力也會作相應(yīng)的變動。因此，壓縮機并不總是固定在一個工況點運行，而是在某一個工況區(qū)域內(nèi)運行。選擇壓縮機時，應(yīng)盡量使壓縮機的運行工況區(qū)包含在其特性曲線的有效使用范圍之內(nèi)。

 

　　(2)壓縮機的效率決定著其正常運行的經(jīng)濟(jì)性，因此，應(yīng)盡量選擇額定(設(shè)計)效率高、高效區(qū)域較寬的機組。

 

　　(3)當(dāng)運行工況變化較大時，應(yīng)選擇具有良好調(diào)節(jié)性能和可靠安全保護(hù)系統(tǒng)的機組。

 

　　(4)當(dāng)負(fù)荷比較穩(wěn)定、單機排氣量和排氣壓力均能滿足要求時，一般宜選用單臺機組供氣。

 

　　(5)在滿足供氣要求的前提下，力求體積小、重量輕、減少占地面積，便于維護(hù)檢修，節(jié)省投資。

 

　　(6)在下列情況下，宜采用多臺機組并聯(lián)供氣。負(fù)荷變化較大，單臺機組難以適應(yīng)調(diào)節(jié)工況時;必須增加氣體供應(yīng)量而不更新現(xiàn)有壓縮機時;氣體需用量很大，用一臺壓縮機外形尺寸過大或制造上有困難時。

 

　　并聯(lián)工作的壓縮機可以采用相同性能規(guī)格的機組，也可以采用不同性能規(guī)格的機組;前者因機組間的協(xié)調(diào)性較好而應(yīng)用較廣，后者僅適用于負(fù)荷變化較大，在高峰負(fù)荷時需啟動輔助機組聯(lián)合工作的情況，并聯(lián)機組不論排氣量大小，其排氣壓力必須相等或基本相等。

 

　　在選擇離心式空壓機，確定其運行參數(shù)時，應(yīng)注意防喘振工況和堵塞工況的影響，要確定離心式壓縮機的穩(wěn)定工作區(qū)域。

 

　　離心式空氣壓縮機是由葉輪帶動氣體做高速旋轉(zhuǎn)，使氣體產(chǎn)生離心力，由于氣體在葉輪里的擴壓流動，從而使氣體通過葉輪后的流速和壓力得到提高，連續(xù)地生產(chǎn)出壓縮空氣。

 

　　離心式空氣壓縮機屬于速度式壓縮機，在用氣負(fù)荷穩(wěn)定時離心式空氣壓縮機工作穩(wěn)定、可靠。

 

　　①結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，排氣量范圍大;

 

　　②易損件少，運轉(zhuǎn)可靠、壽命長;

 

　?、叟艢獠皇軡櫥臀廴?，供氣品質(zhì)高;

 

　　④大排量時效率高、且有利于節(jié)能。

 

　　離心式空壓機工作原理

 

　　離心空壓機主要由轉(zhuǎn)子和定子兩大部分組成。轉(zhuǎn)子包括葉輪和軸。葉輪上有葉片，此外還有平衡盤和軸封的一部分。定子的主體是機殼(氣缸)，定子上還安排有擴壓器、彎道、回流器、迸氣管、排氣管及部分軸封等。離心壓縮機的工作原理為，當(dāng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)時，氣體隨著旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，氣體被甩到后面的擴壓器中去，而在葉輪處形成真空地帶，這時外界的新鮮氣體進(jìn)入葉輪。葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，氣體不斷地吸入并甩出，從而保持了氣體的連續(xù)流動。

 

　　離心式空壓機依靠動能的變化來提高氣體的壓力。當(dāng)帶葉片的轉(zhuǎn)子(即工作輪)轉(zhuǎn)動時，葉片帶動氣體轉(zhuǎn)動，把功傳遞給氣體，使氣體獲得動能。進(jìn)入定子部分后，因定子的擴壓作用速度能量壓頭轉(zhuǎn)換成所需的壓力，速度降低，壓力升高，同時利用定子部分的導(dǎo)向作用進(jìn)入下一級葉輪繼續(xù)升壓，最后由蝸殼排出。對于每一臺壓縮機，為了達(dá)到設(shè)計需要壓力，每臺壓縮機都設(shè)有不同數(shù)量的級數(shù)和段數(shù)，甚至有幾個缸體組成。

 

　　紡織行業(yè)加彈機、噴氣織機、前紡等使用離心式空壓機比購買壓縮空氣節(jié)約15%的成本。

 

來源：錦坤盈紡織