應用案例
變頻調速在細紗紡紗過程中的作用
2016-09-13
4.1 變頻調速對紡紗斷頭的影響
細紗斷頭原因較多,在排除空調、機械、操作及清潔工作不良、筒管不良、粗紗不良等因素后,采用變頻調速后細紗斷頭率可降低30%左右。無論與本機臺比,還是與相鄰機臺比斷頭都降低。對比數據中,小紗斷頭數尚不明顯,其原因是工藝上小紗段降速時間較短,尚未脫離紡紗張力峰值較大的區域,工藝上可進壹步調節。
4.2 變頻調速對成紗毛羽的影響
據有關文獻報道,廣東湛江棉紡廠在紡紗生產中,細紗錠速在小紗時從11 900 r/min增大至13 950 r/min,錠速增加17.22%,毛羽值H由4.10 mm增至4.53 mm,增幅10.50%;中紗錠速增加14.4%,毛羽值H增加17.28%;大紗錠速增加10%,毛羽值H增加17.1%。我廠在同粗紗、同錠條件下也測出毛羽數隨錠速呈正比例增加,所得結論與上吻合。
細紗機采用變頻調速后,紡紗毛羽測試結果見表2。設定小紗、大紗降速10%,中紗增速5%。由表2可知,采用變頻裝置后,各紗段毛羽都減少,其中小紗毛羽減幅達38.12%。
此外,在分組試驗中,測試的第三、四、八組中當無變頻調速時,大、中、小紗因鋼領或鋼絲圈因素毛羽數較其他組明顯突增,為正常毛羽數的3倍至4倍,而且國產鋼領普遍存在著本身表面處理質量離散較大的問題,因此毛羽極差大。然而采用變頻調速器后這三組機臺小紗段毛羽數均同步下降,說明降速后可明顯減緩紡紗張力,縮小錠差。
4.3 變頻調速與成紗捻度
紡紗段紗條捻度在壹落紗過程中的變化規律為:(1)卷繞直徑相同時,紗條捻度隨氣圈高度減小而增加,滿紗部位的紗條捻度較小紗為多;(2)在鋼領板壹次動程內,卷繞小直徑時的紗條捻度較卷繞大直徑時多,且鋼領板下降時紗條的捻度比上升時略多。
從根本上講,鑒于環錠紡卷繞成形特點,其存在不同情況,捻度不勻是客觀存在的,當然捻度差異相差不會很大。而真正影響捻不勻的因素主要有滾盤、滾筒、錠子狀況及錠帶盤之間的滑溜差異,錠子與筒管配套不良,筒管本身質量問題造成運行中跳管等情況。
變頻調速本身是控制錠速的變化,與前羅拉輸出是同步的,對捻度的變化也是同步的,但不能糾正因滑溜差異產生的捻不勻。此外,在上述提到的鋼領板上升及下降轉換瞬間紡紗張力最大,不僅易造成斷頭,且紡紗段因張力波動大對捻度傳遞不利。為解決這壹矛盾,系統加裝了調節鋼領板上下轉換的緩沖裝置,經張力測試儀測定,能較有效地抑制張力峰值,變頻后的紡紗張力峰值與無變頻時的張力峰值相比減小了60%左右。
當然,改善捻度要綜合考慮,如紡紗工藝優化,應用新型紡紗器材如高性能橡膠錠帶,運用新技術如單錠電機傳動等,但變頻調速無論從理論上或實踐中看均不會惡化捻不勻。
5 用好變頻器應注意的事項
變頻器雖然在紡織設備上應用廣泛,但在細紗機上推廣應用時間不長,原因主要有:(1)細紗車間要求24h連續生產,必須做到長時間無故障運行;(2)變頻器要適應高溫高濕,飛花短絨較多的環境(各廠空調狀況差異大);(3)價格因素。
通過生產實踐,變頻器在使用中需注意以下幾點:
?。?)變頻器容許的功率與配制的細紗機主機功率要有20%的余地。我廠細紗電機功率為15kW,變頻器選用VT230S-018H型。否則,會由于機臺間機械傳動阻力差異及工藝上壓力調整等因素造成變頻器負荷過重或過載停車。
?。?)變頻器本身有散熱片風道和風扇進行冷卻,但在使用中,如直接用于細紗車間會造成風道很快堵塞無法正常工作,甚至會過熱停車。較好的解決辦法應增加壹套簡易過濾裝置,值車工定時做清潔,非常簡便、可靠。
(3)細紗車間在高溫高濕季節的溫度通常在30℃~35℃。該變頻器工作允許的環境溫度為40℃,能夠滿足細紗工作環境溫度要求。
?。?)該變頻器可根據參數調整報警系統,具有150%、1 min過載能力,可在尚未出現停車前發現問題,并預先處理,對變頻器起著可靠的保護作用。
?。?)細紗錠子速度通常高達15000 r/min左右,變頻器變速啟動與傳統電機啟動不同。如啟動時間過長或鋼領板位置不當,均可能造成開車后斷頭明顯增加,甚至無法開車。通過對變頻器模塊參數的優選則可達到最少的斷頭效果。
6 結束語
?。?)變頻調速可在提高產量基礎上減少斷頭,或在保持現有產量情況下較明顯減少小紗、大紗的斷頭。通常,在斷頭率同等水平上,產量可增加5%。
?。?)錠子速度調節范圍更廣,翻改品種快捷方便,無需更換皮帶盤。
(3)對某些紡紗有壹定難度的品種如強捻紗、包芯紗、麻棉紗及高檔精梳產品,通過變速選擇生產過程最佳點,可最大程度提高單產,減少斷頭。
?。?)采用變頻器控制主電機可最大潛力挖掘電機的無功功率,充分利用和提高功率因數,從而達到節電的目的。
?。?)細紗斷頭的減少為值車工擴大看臺、減少萬錠用工、節約生產成本提供了可能。
(6)通過變頻降速對減少小線毛羽效果較好,有利于減小大、中、小紗毛羽值的極差,具有潛在的商業價值。
?。?)變頻器與機上PLC及計算機局域網可連為壹體,監視在線生產及質量情況。
?。?)變頻調速裝置僅僅給企業提供壹個紡紗優化的平臺,工廠必須結合自身產品、設備、原料、工藝等特點進行合理配置,才能發揮最佳功能。


