棉纺各工序工艺气流的控制和利用探析
正文：
探讨棉纺各工序中工艺气流的控制和利用方法。介绍了棉纺工程各工艺气流的特点，对各工序工艺气流的控制和应用进行了详细地分析，并提出了相应的控制方法。认为:通过利用工艺气流的规律和特征，引导气流，能够实现降低劳动强度，改善空气环境，稳定和提高产品质量。
关键词：棉纺工程；工艺气流；温湿度；清梳联；精梳
棉纺工艺流程中，设备的运转、风机的抽吸、除尘机组的控制等诸多工艺气流在生产车间中流动，对车间的空气调节产生一定的影响，使局域温度和湿度发生不同程度的变化，影响产品质量和空气调节。加强对工艺气流的控制和利用，对调节车间空气质量、提高产品质量、减轻劳动强度和改善生产环境有积极的作用。
棉 纺 工 艺 气 流 的 特 点 及 影 响
棉纺工艺气流的特点及影响
工艺气流的特征
棉纺工艺气流是棉纺设备运转和风机抽吸时产生的气流，是设备在完成工艺所必须的气流。主要特征有:工艺气流伴随工艺流程而存在，工艺气流有一定的温度和尘杂;工艺气流的大小取决于设备的风量和流速，有定向和不定向之分。
工艺气流的影响
棉纺工艺气流贯穿生产流程中的各个环节，气流存在有利的一面，也存在不利的一面。质量方面，工艺气流的流畅与否影响气流运动，正负压的高低，影响棉纺工程的除杂;环境方面工艺气流的自由流动影响车间温湿度的调节，使局部出现温度和湿度的差异;劳动强度方面，工艺气流的含尘飞散到车间，增加半制品表面的尘杂。
棉纺工艺气流的分类
棉纺工艺气流主要有设备运转阻力气流和风机抽吸所产生的气流。前者属于空气流动范围，后者是空气压力气流。设备运转工艺气流分散且具有一定的方向，气流速度相对较低，但运转设备多，影响面广，回用价值较小。正负压运行工艺气流有一定的输送管道，方向性集中，速度高，且靠风机散热有一定的热量，回收利用价值较高。
棉 纺 工 艺 气 流 的 利 用 和 控 制
开清棉工艺气流
抓棉机工艺气流
抓棉机打手回转和前纺凝棉器的抽吸均会产生工艺气流，相互混合，其作用是抓取棉块，但也影响抓取的效果，风力弱时，抓取时易造成返花，形成束丝和棉结，过高则增加能耗。根据抓取棉块的硬度及材料的类型，采用适当的风速可以达到既兼顾耗能又稳定质量的目的。
输棉管道工艺气流
输棉管道工艺气流属于正负压运行工艺气流，有一定的方向性，主要是输送棉块或尘杂。管道风速决定其承载的重量和体积以及输送的效果;管径决定流速。流速低则棉块容易滞留在管道中，影响混和，因此应根据承载体积和风量的大小，合理设定风速，以稳定气流输送为主。
输送管道工艺气流有恒定的速度，利用相对封闭的特点，可以增加重物落杂器，使杂质或较重的物体下落，为质量和安全提供良好的保证。其原理图见图1
如图1所示，A为进口，B为出口，C为落杂尘格。气流从A进入C时扩散降速，重物随惯性从C尘格中分离并从B输出，完成重物落杂。
凝棉器工艺气流
凝棉器工艺气流属于动力抽吸正负压工艺气流，其主要功能是抽送棉流，排除短绒。气流的强弱决定纤维丛输送的快慢，同时与纤维揉搓，停留时间长易产生棉结。应根据输送的距离以及纤维体积的大小，使风速与管径配合，稳定棉气比，保证纤维的输送。在正压运行时，作为压入除尘机组的动力，使纤尘在一级分离，在二级排除净化空气，可以节约能耗，减少动力消耗。
混开棉机工艺气流
混开棉机工艺气流属于负压运行气流，是前纺设备风机抽吸所产生的工艺气流，主要作用是输送棉块。气流的强弱对棉块的输送影响很大，过小易引起噎车。由于混开棉机气流的输送多是垂直管道，并且弯角多为直角，影响风速和风量。因此，在设计时要使弯管的转弯弧度尺寸为管道直径的2倍;尽量避免直角转弯，减少运行阻力，降低能耗。混开棉机是开松较为充分的工序，是尘杂分离的最佳时机，在其出口加装U形落杂装置，可以使杂质与纤维分离。
多仓混棉机工艺气流
多仓混棉机的工艺气流属于动力抽吸气流，其作用是输送棉流与混和纤维。气流要求稳定，且压力的范围同棉层的密度成正相关。气流不稳定容易影响棉层的密度和纤维间的混和。气流要求恒定在一定的范围内，使运动速度均匀，保证纤维混和效果。其工艺气流分输出和输入气流。输入时的工艺气流是正压冲出，纤维射流散开;输出时工艺气流是前方凝棉器工艺气流，可以借助气流的运动特点加装自由落杂点。
成卷机工艺气流
机械抽吸回转气流是成卷机工艺气流的特点，属于负压气流，主要是凝聚棉层和输送纤维。综合打手回转会产生工艺气流，其回转速度较快的附面层气流对落杂影响较大。成卷机凝棉风机工艺气流对凝棉质量及效果的影响较为明显。
综合打手工艺气流受打手转速的影响，应根据纤维强度合理选择速度，成卷机的工艺气流要求稳定而通畅，特别是成卷机风机排出气流的转弯处，要能减少管道阻力，保证气流畅通。综合打手的气流可以利用其附面层落杂的原理，将其分为死箱和活箱落杂，使收集纤维和落杂分开，减少尘杂吸附进棉层，具体见图2。
活箱主要以收集杂质，死箱回收纤维，减少尘杂吸附到棉层，影响除杂效果。下排凝棉器气流是凝棉器的关键，其分布状态取决于气流的运动状态。棉卷的横向宽度和纵向长度影响其重量CV，利用气流的运动规律，根据纤维的加工性能，可以调节，使尘笼凝棉减少棉卷分层现象，横向从尘笼两端进行封闭，减少棉卷宽度，降低棉卷重量CV。
梳棉机工艺气流
梳棉机刺辊工艺气流
刺辊工艺气流属于高速回转所产生的气流，主要作用是托持纤维分离杂质。气流的强弱影响刺辊的开松、除杂以及纤维的转移能力。应合理设定除尘刀位置、第一落杂和第二落杂区，保证落杂和回收纤维功能分离。利用气流的分割和变速以及压力冲击原理，将小漏底的进口隔距加大2mm～3mm，使进入小漏底的气流增加，减少小漏底糊花现象。
锡林工艺气流
锡林工艺气流属于高速回转所产生的工艺气流，主要是托持纤维，提供输出转移能力。锡林是梳理纤维的关键器材，气流不断补入的同时也不断地释放，以减少梳理区的高压，使梳理后的纤维顺畅转移。在梳理前后区加装棉网清洁器和预分梳板，可以减缓梳理区和道夫间的梳理转移压力，提高棉条质量。
导条回转气流
导条轮气流是导条轮被棉条拖动消极回转，空气突破阻力所产生的气流。利用其转动的原理，在导条轮上加装风动阻力装置，可以产生自洁作用，减少短纤维的集聚。
精梳机工艺气流
精梳机风箱排除工艺气流
精梳机风箱排出工艺气流依靠风机的抽吸完成。气流输入等于输出是运动的常态，但两者出现失衡时，就会出现正压或负压偏差。气流影响对尘杂的吸附以及对短绒的收集，同时排出气流有一定的温度，影响车间的局域温度。对排出气流应尽量吸入风道，减少在车间的滞留。精梳机排出气流有一定的风速，在车间湿度波动较大时，在风速出口处进行加湿，可以平衡车间的温度。
精梳机集棉箱工艺气流
精梳机集棉箱工艺气流属于风机抽吸负压气流，产生负压传导至集尘辊筒处，吸附毛刷产生的短绒和尘杂，同时净化空气。如果气流不稳，对尘杂及短绒的吸附能力不强，会引起落棉棉网不匀。在集棉箱处加工直径60mm的吸风口，在牵伸罗拉后区加工一个漏斗，可以使负压吸附牵伸区的短绒，减少短绒板清洁的强度和飞花附入，保证产品质量。
并条机工艺气流
并条机工艺气流属于抽吸负压工艺气流，主要是吸走并条牵伸区中的飞花和短绒，减少纱疵，降低劳动强度。气流不畅或吸风负压不足，易造成牵伸积花，产生纱疵。并条机牵伸区上罩壳相对封闭，抽吸风机吸风时必须有相应的补风，补风无序或风力不足易造成气流吸走牵伸区的纤维，一般从上口补入。并条机工艺气流从侧门排出，会影响车间局域温度，同时也容易吹散存放的半制品。一般在地沟设计时，设计地排风时应使机台气流外排口向下排除，减少在车间的滞留时间及局域温度的差异。
粗纱机工艺气流
一般在新型高速粗纱机上粗纱机工艺气流属于工艺正负压运行气流，主要是抽走牵伸区的短绒，净化车间环境。排放在车间也会造成生产环境的波动，故外排的风口应向下吹，同时设计地沟时应使气流快速引导外排。工艺气流直接排入车间时，也可根据散发特性，针对性的局域加湿，弥补春秋季节湿度不足的问题。可以在风口外排地面喷水，借助气流散发，实现加湿。
细纱工艺气流
细纱机车尾工艺气流
细纱机车尾工艺气流有两种:吸棉风机外排气流和电机高速回转气流，其作用分别是收集断头后的纤维和散发电机热量。收集纤维气流必须畅通，保证吸口的负压，同时应保证及时散热，控制电机的温度在合理的范围。一般采用集体抽取处理，冬季作回风使用;夏季外排降低车间内的温度。根据冬季车间温度较低和部分温差较大的季节，可将工艺风直接排入车间，保证车间冬季的采暖，降低能耗。
车身滚盘工艺气流
滚盘工艺气流属于设备运转突破阻力产生的工艺气流，有一定的方向性，风速较弱。一般处于低空运行，影响车间的清洁。可以在细纱机车底设置低风量支风道，结合送风组织的上送下排，减少其对车间的影响。
络筒工艺气流
络筒工艺气流是风机抽吸形成的高负压气流，主要是完成对纱线抓取的抽吸。气流必须达到一定的负压值，否则影响生产效率。一般设置上限和下限，频率在45Hz～50Hz，保证相对压力在－6000Pa以上。气流外排一般分组排出室外，冬季时可排入室内，提高室内温度，实现节能降耗。
除尘机组工艺气流
除尘机组工艺气流属于风机的抽取产生的负压，气流净化后外排，作用是分离净化空气和尘杂，减少车间内的污染，完成纤维和粉尘的收集输送。除尘工艺气流的稳定影响除尘效果和生产环境。一般设计时与空调室相连接，排入空调室内，进行喷水净化处理，回风利用。在冬季部分车间局域温度较低，如机台较少的清棉、梳棉工序，可以采用直接回用车间，实现节能降耗。
结 语
棉纺工艺气流是棉纺流程中设备运转和风机抽取所产生的气流。在生产过程中，工艺气流对质量的稳定、棉流的输送分离、纤维尘杂的分离净化有着十分重要的作用。工艺气流有积极的一面，也有不利的一面。实践表明:利用气流的运动规律和气流类型特点以及工序环境的需要，可以对工艺气流进行有效的控制，实现节能降耗的目的。（作者：陈玉峰）