3類紡織烘干設(shè)備使用性能對(duì)比分析

[編輯:Qsj]  [發(fā)布時(shí)間:2016-01-21 13:01:13]  [中國(guó)紡織報(bào)]

　　紡織烘干設(shè)備門類眾多，從外形、原理、用途以及使用范圍來(lái)說(shuō)，都有較大的差別。但是總體來(lái)說(shuō)，紡織烘干設(shè)備主要經(jīng)歷了傳統(tǒng)烘干設(shè)備、射頻烘干設(shè)備、微波烘干設(shè)備3個(gè)不同的發(fā)展階段。其中傳統(tǒng)的蒸汽烘干機(jī)依然是目前應(yīng)用較廣的設(shè)備，射頻烘干設(shè)備、微波烘干設(shè)備是相對(duì)新型的設(shè)備，目前逐漸在紡織行業(yè)推廣使用。
　　傳統(tǒng)烘干設(shè)備也就是熱風(fēng)烘干機(jī)或者稱之為蒸汽式烘干機(jī)，它的工作原理較為簡(jiǎn)單，主要是利用蒸汽散熱原理除去物料中部分水分。傳統(tǒng)烘干機(jī)最常用的方法有間接或直接傳熱干燥法，即以熱蒸汽為介質(zhì)，通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式將熱間接或直接傳遞給濕物料，使?jié)裎锪媳砻嫔系乃制?，并通過(guò)表面處的汽膜向氣流主體擴(kuò)散。與此同時(shí)，由于物料表面上濕分汽化的結(jié)果，使物料內(nèi)部和表面之間產(chǎn)生濕分差，物料內(nèi)部的濕分以氣態(tài)的形式向表面擴(kuò)散，從而使物料得到干燥。
　　射頻烘干設(shè)備在紡織纖維烘干領(lǐng)域中的應(yīng)用正在迅速發(fā)展，可用來(lái)烘干絞紗、筒子紗、卷裝紗以及毛條等，其烘干效果均勻，而且通常會(huì)改善紗線的手感和外觀。射頻烘干技術(shù)是利用水分子在高頻電場(chǎng)作用下的極性運(yùn)動(dòng)，在烘干物內(nèi)引起劇烈碰撞，從而使水分子從內(nèi)部逃逸蒸發(fā)。它區(qū)別于傳統(tǒng)的直接加熱烘干方式，不需要通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式使水分汽化，而是通過(guò)磁場(chǎng)直接作用于物料內(nèi)的水分子，使之相互高速摩擦并碰撞共振，最終獲得較高的溫度及逃逸速度進(jìn)入外部空間，從而達(dá)到物料干燥的目的。射頻烘干機(jī)一般配置1~2個(gè)射線發(fā)射源，主要發(fā)射波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外射線。
　　微波烘干設(shè)備的工作原理和射頻烘干設(shè)備基本相同。微波一碰到金屬發(fā)生反射，無(wú)法被金屬吸收或傳導(dǎo)。微波可以穿過(guò)玻璃、陶瓷、塑料等絕緣材料，不會(huì)消耗能量，但微波不但不能透過(guò)含有水分的物料，而且其能量會(huì)被吸收。同射頻烘干機(jī)相比，微波烘干機(jī)有自己的設(shè)計(jì)特點(diǎn)：首先，微波烘干機(jī)的發(fā)射頻率要遠(yuǎn)高于射頻烘干機(jī)，一般在2000MHz以上，發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng)為比紅外線更長(zhǎng)的毫米波、厘米波。而射頻烘干機(jī)發(fā)射的多為紅外線，所以其發(fā)射頻率一般在400MHz以下，波長(zhǎng)僅為微米范疇。其次，微波烘干機(jī)的微波發(fā)射源一般為幾十個(gè)甚至上百個(gè)，而射頻烘干機(jī)一般僅有一個(gè)發(fā)射源。
　　微波烘干機(jī)節(jié)能37%
　　烘干設(shè)備廣泛應(yīng)用于紡織纖維烘干、紗線材料烘干、成衣烘干等各個(gè)工序。作為主要的耗能工序，如何對(duì)烘干設(shè)備進(jìn)行合理選型是各個(gè)紡織企業(yè)進(jìn)行能源成本控制的關(guān)鍵。
　　通過(guò)表1可以看出，傳統(tǒng)烘干機(jī)對(duì)水分的加熱分為直接與間接2種方式，而且需要預(yù)熱，這造成了一部分熱量對(duì)物料及設(shè)備加熱做了無(wú)用功，從而造成了能源的浪費(fèi)。此外，微波烘干機(jī)的磁控管數(shù)量較多，看似較為繁瑣，可是這恰恰避免了因?yàn)榻橘|(zhì)源故障造成的壞車停臺(tái)。另外，因?yàn)槲⒉úㄩL(zhǎng)較長(zhǎng)，所以其穿透性能較紅外線要好得多，對(duì)提高烘干效率效果顯著，這也是微波烘干機(jī)優(yōu)于射頻烘干機(jī)的最重要的因素。
　　按照表2各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算，在相同的情況下，將原料內(nèi)的1噸水烘干，3種設(shè)備各需消耗的能源，折算成標(biāo)煤如下：
　　傳統(tǒng)烘干機(jī)：電+蒸汽=0.13×1000×0.000327+5.1×0.0913=0.51噸
　　射頻烘干機(jī)：電=1.12×1000×0.000327=0.37噸
　　微波烘干機(jī)：電=0.86×1000×0.000327=0.28噸
　　可以看出，相較于傳統(tǒng)烘干機(jī)，射頻烘干機(jī)節(jié)能18%左右，微波烘干機(jī)節(jié)能37%左右。
　　效率提高20%~30%
　　因射頻、微波烘干機(jī)的烘干方式主要是對(duì)水分直接加熱且內(nèi)外同時(shí)加熱，而傳統(tǒng)烘干機(jī)大量存在著對(duì)水分的間接熱傳導(dǎo)加熱，且為由外到內(nèi)順次蒸發(fā)，因此在蒸發(fā)效率上傳統(tǒng)烘干機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及射頻及微波烘干機(jī)。此外，因?yàn)槲⒉úㄩL(zhǎng)較紅外線要長(zhǎng)，其穿透性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于射頻烘干機(jī)，處于物料內(nèi)部的水分將更加容易蒸發(fā)，因此微波烘干機(jī)的烘干效率是最高的。我們從生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，反映在單時(shí)產(chǎn)能上，射頻烘干較傳統(tǒng)烘干提高10%~20%，而微波烘干會(huì)提高20%~30%左右。同時(shí)反映在對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響上，他們也存在著較大的不同。
　　經(jīng)試驗(yàn)知道，射頻、微波烘干機(jī)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量，如纖維的強(qiáng)力、手感、顏色、柔軟度等影響不大或者基本沒(méi)有影響。而傳統(tǒng)烘干機(jī)卻會(huì)不同程度地?fù)p傷纖維或者改變纖維特性，這主要是因?yàn)樯漕l、微波烘干機(jī)具有加熱選擇性。他們只對(duì)極性分子（水分子）有加熱作用，對(duì)非極性分子（物料）不具有加熱作用，而傳統(tǒng)烘干機(jī)是無(wú)法做到這一點(diǎn)的。此外，通過(guò)射頻、微波烘干機(jī)內(nèi)外同時(shí)加熱，保證了材料的回潮一致性。
　　維護(hù)成本高但綜合效益更高
　　在使用維護(hù)方面，因?yàn)閭鹘y(tǒng)烘干機(jī)多采用機(jī)械零部件，所以后期的使用維護(hù)相對(duì)較為經(jīng)濟(jì)。而射頻、微波烘干機(jī)因射頻管、磁控管等均為電器元件，使用壽命有一定的局限，特別是進(jìn)口金屬射頻管，價(jià)格較為昂貴，一般為幾十萬(wàn)元，這大大增加了射頻烘干機(jī)的使用成本。但是，需要指出的是，盡管微波烘干機(jī)的使用維護(hù)成本比傳統(tǒng)烘干機(jī)要高得多，但是因微波烘干機(jī)在節(jié)能方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，這一點(diǎn)就顯得微不足道了。按照一臺(tái)烘干機(jī)每年可烘干散纖維數(shù)量400噸，甩干后纖維的回潮率為70%，烘干后纖維回潮率為10%計(jì)算，每年需要烘干的水分?jǐn)?shù)量為240噸，與傳統(tǒng)烘干機(jī)比較可節(jié)約標(biāo)煤數(shù)量55.2噸，按照1200元/噸計(jì)算，可直接節(jié)約費(fèi)用6.62萬(wàn)元。
　　我們發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是從設(shè)備性能，還是使用經(jīng)濟(jì)性等各方面來(lái)說(shuō)，微波烘干機(jī)都擁有著較大的優(yōu)勢(shì)。需要指出的是，微波烘干機(jī)在具體使用中，仍然存在著一些缺陷和不足，需要我們進(jìn)一步完善。
　　磁控管是微波烘干機(jī)的主要電器元件，現(xiàn)在磁控管設(shè)計(jì)使用壽命一般為2000多小時(shí)（風(fēng)冷），實(shí)際使用壽命一般不會(huì)超過(guò)5000小時(shí)。隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，磁控管的微波發(fā)射效率會(huì)急劇下降，這會(huì)大大影響烘干效率。導(dǎo)致這種現(xiàn)象主要因?yàn)榇趴毓芾鋮s技術(shù)問(wèn)題，現(xiàn)在磁控管主要采用的是風(fēng)冷、水冷，但是這都無(wú)法高效率降低磁控管的工作溫度。所以說(shuō)，磁控管的冷卻技術(shù)是關(guān)系微波烘干機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)因素。
　　微波烘干機(jī)在烘干原料的過(guò)程中，一旦遇到纖維里面混有金屬物質(zhì)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)打火現(xiàn)象。特別是對(duì)尖端的金屬物體，更易出現(xiàn)打火現(xiàn)象，所以說(shuō)微波烘干機(jī)在使用中一定要注意對(duì)金屬物質(zhì)的清除，加裝金屬探測(cè)裝置或磁吸裝置，具備必要的火災(zāi)逃逸功能或監(jiān)控措施，保障設(shè)備安全、生產(chǎn)安全。
　　電磁輻射對(duì)人體的有害性是不言而喻的，微波烘干機(jī)在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須滿足安全要求，采取多項(xiàng)屏蔽措施，否則就會(huì)造成操作工人的人身傷害。
　　紡織企業(yè)的生存形勢(shì)現(xiàn)在依舊較為嚴(yán)峻，其中主要存在兩方面的原因，一是企業(yè)的利潤(rùn)越來(lái)越微薄，競(jìng)爭(zhēng)壓力卻越來(lái)越大。二是紡織企業(yè)普遍存在用工較多，技術(shù)資源密集，節(jié)能減排形勢(shì)嚴(yán)峻。因此，大力發(fā)展節(jié)能、環(huán)保、自動(dòng)化程度較高的設(shè)備，并在紡織行業(yè)內(nèi)大規(guī)模的普及，有利于提高紡織企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。射頻、微波烘干機(jī)的出現(xiàn)，正是技術(shù)革新在紡織烘干工序的一種體現(xiàn)。

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