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纺粘系统中冷却侧吹风装置的技术要求

更新时间:2023-12-29      点击次数:379

冷却侧吹风装置使用温度较低的冷却风以热交换的方式来带走熔体的热量在有的纺丝系统冷却气流不仅用来吸收熔体在冷凝时放出的热量而且还作为纤维的牵伸动力因此对冷却侧吹风装置有如下基本技术要求。

(一)冷却风的温度

这是冷却侧吹风系统的核心技术指标。不同的设备对冷却风温度的要求也不同。具体所要求的温度与所采用的工艺有关其范围可在2 ~20℃,而常用的温度范围大都在10~18℃。有时同一条生产线的侧吹风系统可能会有多个冷却风温度其实际使用值会有较大的差异。而在使用抽吸风机的回风当冷却风时回风的温度可达25~30

一般要求冷却风在同一水平断面的温度差异小于或等于±0.5而在一些新型生产线冷却风的温度均匀性已达到或小于±0.2

(二)冷却风的湿度

空气中的湿含量对冷却风的热值影响很大也就是说对冷却效果影响很大而且还会对生产过程中的静电现象有很大的影响因此要对冷却风的湿度进行控制。

一般情况下纺制PP纤维时要求冷却风的湿度约为65%纺制PET纤维时要求冷却风的湿度约为85%。一般情况下当湿度大于65%时纺丝过程的静电影响已可基本消除。

在冷却风系统的空气调节器中一般都设置有加湿装置用于控制冷却风的湿度常用的方法有蒸汽加湿、喷雾加湿、电加湿等。

由于冷却风有一定的含湿量在低于露点温度时会有冷凝水析出。因此为了防止出现锈蚀现象侧吹风装置的箱体要用不锈钢材料制造有低温气流通的相关管道或设备要使用不容易生锈的材料制作并要用不亲水的材料进行绝热、保温处理。

由于地域及季节气候的不同冷却侧吹风系统的运行状态与环境气温、湿度有很大的关系其配置也有所差异。在寒冷地区的冷却风系统可能要配置加热设备以便在环境温度很低时能控制气流的温度。因此必须结合使用地点的气象条件来设计或选购冷却风系统。其中包括全年的最di、最高及平均气温空气湿度等基本资料。

(三)冷却风的流量

冷却风系统的流量要与生产线在最大产能时的熔体挤出量对应挤出量越大要求的冷却风流量也越大。而所需的冷却风流量还与冷却风的温度相关冷却风的温度越低在挤出量相同的条件下所需的冷却风流量则越小。

不同机型的生产线所需的冷却风的流量会有较大差异。以生产线的每1m 单位幅宽规格所需的流量来表示纺粘法纺丝系统所需冷却风的流量一般在6000~10000m³/(min·m)而在配置有冷却装置的熔喷法纺丝系统所需的冷却侧吹风流量较大可达10000 ~20000m³/(min·m)

由于冷却气流的流量较大因此必须合理设计和布置管道降低阻力减少压力损失。当冷却气流兼为牵伸气流时气流量还必须满足牵伸速度方面的要求。这种系统冷却气流的压力也较高。

(四)冷却风的压力

冷却风的压力与冷却风的穿透能力、冷却风的速度有关压力高、穿透能力强可对处于中间位置的纤维进行有效的冷却。冷却风的压力越高要求风源的压力也越高对风机的配置功率、空调器箱体强度、送风管道的强度等方面会有更高的要求。

不同的机型其冷却风的压力会有较大的差异。采用开放式纺丝通道的生产线冷却风的压力较低一般小于或等于3kPa而一些机型(如宽狭缝抽吸式生产线)中冷却风除了用作纤维的冷却以外还是纤维的牵伸动力为了能得到较高的牵伸速度要求冷却风也要有较高的压力可达到5.0~12kPa。

(五)冷却风的速度

冷却风的速度高低是其穿透能力大小的体现但冷却风的速度是有限制的过高的风速会导致丝条晃动容易产生并丝而速度的均匀性则会影响冷却的效果对纤维的牵伸及产品均匀度都有影响。

冷却风的速度是由冷却风的压力在克服管网阻力后从侧吹风装置表面吹出时的速度。冷却风的速度是由冷却风机的压力决定的。速度越高气流的压力也越大对系统中各种结构空调器的箱体、管道、侧吹风装置的箱体、活动连接装置、密封结构等的强度、刚性的要求也越高。

各种生产线具体所用的冷却风速度与所采用的工艺有关一般在0.5~2m/s 范围。要求同一冷却区的冷却风速度偏差值小于或等于5%。风速差异小于或等于0.1m/s而在一些新型生产线风速差异可控制在小于或等于0.02m/s 的水平。

目前已出现了在垂直方向将侧吹风装置作分区布置的纺粘生产线。这种生产线的侧吹风系统拥有多个区段每个区段的冷却风速度可以不同并与侧吹风温度相匹配在纺丝通道的却段呈一定的梯度配置。较为典型的配置方式是在靠近喷丝板的位置使用较高的风温和较低的风速而在远离喷丝板的位置使用较低的风温和较高的风速。

1所示为分层式冷却侧吹风装置。采用了分区及分层式结构其侧吹风箱分为结构一样的上、下两层每层都装有冷却风温度表和压力表每层还沿水平(CD)方向分为4个小区每个小区都设置有流量控制阀及冷却风压力表。

图片2.png

冷却气流从总管分为上、下两路经百叶窗式进风管道调节阀后进侧吹风箱体积很大的稳压腔然后通过装有小调节阀的4个小分区口进入后稳压腔汇合再顺次经过多孔板一级双层阻尼网二级双层阻尼网带导向蜂窝板的阻尼网吹出。

利用冷却气流总管上的百叶窗式调节阀可以调节上、下层冷却风的总流量(速度)利用小调节阀可以调节各个小分区进后稳压腔的冷却风流量和速度可在一定程度上改善同一层出风面的气流均匀性。

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