棉紡織工廠節能設計措施解析

時間：2024-10-05 22:47:41 能源審計師

棉紡織工廠節能設計措施解析

　　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。那么，要做到環保節能，下面是由小編為大家整理的相關的節能設計措施，歡迎大家閱讀瀏覽。

棉紡織工廠節能設計措施解析

　　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。生產車間的人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 選擇節能設備

　　工藝設備選擇是棉紡織業節能的關鍵。棉紡織設備種類多，耗電量大，因此要選擇高效、節能、環保的設備，以降低能源消耗。棉紡前紡設備要優先選擇自動連續化棉紡成套設備，紡紗設備優先選擇全自動轉杯紡紗機、緊密紡紗機、渦流紡紗機等，絡筒機優先選擇自動絡筒機。織造設備要優先選擇智能型高速劍桿織機、高速經編機、高速噴氣織機等節能自動化程度高的主機設備。細紗工序能耗占紡紗企業總能耗的40%左右，其中的45%--一55%消耗在加捻和卷繞、30%消耗在錠子內部。一般情況下，錠子空錠運轉內部消耗的電能占細紗工序能耗的20%左右，平均能耗為7～14w，運轉速度越高，驅動能耗越大。2015年，中國棉紡織行業協會發布了《中國棉紡織行業節能減排技術推薦目錄》，推薦了一項錠子節能技術-TXD61系列新型高性能高速節能錠子。際華三五四二紡織有限公司將TXD6103高速節能錠子成功用于4.5萬錠緊密紡。紡紗錠速提高了11.5%，細紗能耗下降11.49%，年節省潤滑油4.3t，年可減少使用成本支出115.6萬元。輔機設備要選擇紡紗系統節能電機、節能空調等節能設備和噴氣織機節氣技術。

　　3 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，需要根據最終產品性能、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。

　　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。

　　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。

　　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，最好半制品一步運輸到下一工序，盡量避免迂回交叉，提高工作效率。

　　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。

　　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，選取最優方案。

　　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。

　　4 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。

　　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。

　　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。

　　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El，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。

　　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極板，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。

　　5 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。

　　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。首先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，以風機調速方式最為有利，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。

　　根據工藝和產品質量要求，在確保運行質量的前提下，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有效機械能外，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，需補人熱量，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，最好設在便于進風、回風、排風和送風的地方。

　　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，使除塵系統各管道人口壓力接近，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最短的流程回到車間或空調室。

　　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。

　　積極推廣深井回灌技術，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，如最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。

　　積極推廣二級噴水室，最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。

　　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，最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。在變電所低壓側對功率因數進行自動補償，補償后高壓側功率因數在0.9以上。結合經濟電流密度及載流量合理選擇電纜、電線截面。采取電抗濾波等措施抑制諧波在線路中的含量，選用高效節能電機，電動機應運行在經濟運行范圍內。大空間區域照明按照工作分區在照明箱集中控制;其它照明采用分控開關就地進行控制，基本實行單燈單控;照明燈具、光源分別采用高效節能產品。所有變配電所均實現微機自動控制與保護，各主要電氣設備的運行參數、狀態通過監測網絡傳至高壓開關站控制室，實現對電氣設備的集中監測、監控，及時調度。

　　6 結語

　　節能設計是棉紡織工廠設計中的一項重要內容，涉及到紡織工藝設計、廠房建筑設計以及公用工廠設計等各個方面，是各學科綜合運用的成果。做好紡織工廠節能設計，可為棉紡織工廠節能打下堅實的基礎，為棉紡織企業綜合節能、綠色可持續發展提供條件。

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