喷气织机的高效节能引纬系统

A.Münkel， T.Gries

亚琛工业大学 纺织技术研究所(ITA)(德国)

喷气织造过程中，纬纱借助压缩气流产生的摩擦牵引力穿越梭口。喷气织机引纬系统的结构如图1所示。纬纱先通过储纬器从筒子上退绕，然后送入主喷嘴，在主喷嘴强脉冲状气流作用下，纬纱加速被输送至织机梭口。

图1 喷气织机引纬系统结构原理

纬纱在钢筘上的引纬通道内发生飘移，在该通道中，辅助喷嘴可产生均匀稳定的气流，从而完美地完成纬纱的输送。借助储纬器上的纬纱制动器和钢筘另一侧的延伸喷嘴，纬纱在整个布面幅宽内处于拉直状态。引纬动程中，气流不稳定、纱线不规则，以及纱线制动器和延伸喷嘴故障等问题，都会影响织造的顺利进行。

1 方法

本文旨在提高喷气织机的节能效率，因此必须使用合适的方案解决这一问题，本文选用的是Holtermann公司开发的6ζ方法。用于评估和提高纺织行业生产设备能效的6ζ方法的步骤如图2所示。6ζ方法用于确定与经济相关的能量损失，并从中得出改进的措施。

图2 评估和提高纺织行业生产设备能效的6ζ方法的步骤

2 结果

辅助喷嘴消耗约80%的压缩气流，因此，辅助喷嘴常被视为喷气织机中最大的能源消耗部件。德国亚琛工业大学纺织技术研究所(ITA)在VIP+研究项目Weavolution中，采取了改善辅助喷嘴的措施并开发出新型辅助喷嘴，他们对这些新型喷嘴的机械构造进行了改进。此外，研究发现，延伸喷嘴系统具有节能的潜力。为安全地捕捉和牵引纱线，通常会延长辅助喷嘴的吹气时间，但这对于喷气引纬过程而言没有必要。

图3示出了织机的工作圆图，该图在360°的圆上展示了与织机各个运动对应的机器角度(MA)。由图3可知，引纬所需的时间超过了工作周期的一半(45°～260°)。梭口闭合(330°～350°)前后，机器有一段约70°(MA)的时间。在该时间段内，通过延长辅助喷嘴吹气时间来稳定纬纱，而这对于引纬过程而言没有必要。由图3还可以看出，织机引纬过程中约有40°(MA)的节能潜力。

图3 织机的工作圆图

新采取的提高喷气织机能源效率的措施是开发一种混合延伸喷嘴系统，该系统由机械装置和气动延伸喷嘴组成。借助该系统，可以安全地捕捉和牵引纱线。 一旦纱线被机械夹紧，即可停止向辅助喷嘴供应压缩空气，从而缩短了辅助喷嘴的吹气时间，减少了压缩空气的消耗量。计算表明，缩短纬纱稳定时间的节能潜力约为13%。

3 结论

喷气织机具有较高的引纬率，其生产效率高，但也是耗能最多的织造工艺。高能耗的主要原因是使用了压缩空气，而压缩空气的费用高昂。本文采用6ζ方法，确定了喷气织机的最大能耗部件，并制备相应的节能措施。喷气织机工作过程中，约80%的能耗归因于辅助喷嘴的消耗，目前人们已提出各种减少辅助喷嘴能量消耗的方法。本文开发的新型延伸喷嘴系统，可减少工艺上不必要的纬纱稳定化阶段，并通过及时停用辅助喷嘴来节省能源。由机械和气动组件构成的混合延伸喷嘴系统的节能潜力约为13%。