拉幅定形机在线检测系统-纺织技术中心

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拉幅定形机在线检测系统

来源：印染在线　发布时间：2012年02月21日

织物含湿率是烘干过程中的一项重要指标，过度干燥会浪费能源和时间，而未充分干燥又会对织物品质造成影响。因此，精确检测和控制织物的含湿率，是保证产品质量和产能最大化的有效方法。此外，对于潮交联等特殊工艺，准确控制织物出布时的湿度非常重要。

4．1检测原理

通过测量织物的导电性来测定其含水率是最有效的方法，并可进行即时和连续测量。织物导电性与剩余含水率的关系最为密切，即使是百分之几含水率的差异，也可以反映出十倍数量级的导电性能的变化。

纤维的含水率和导电性能之间存在着指数函数关系(见图4)，且织物的克重和厚度、水的性质及整理液组分等因素不会影响其导电性和测得的含水率，所以可以将测得的织物导电率转化为衡量其含水率的指标。对于导电性相同的不同织物，因实际含水率不尽相同，故该检测系统储存了大部分织物的修正曲线。

4．2检测方法

通常，织物含水率检测装置采用模块化设计，以被测量织物的导电性为基础，测量传感器间的织物电阻值，由电脑计算并直接显示出该织物的即时相对湿度百分比。该模块可以在线检测织物的即时湿度，并可按照用户的设定对生产线车速进行自动控制，使布面湿度保持稳定一致。

4．3界面控制

采用触控屏幕，集显示与控制功能于一体。可以设定织物种类及各种纤维含量的百分值，最多可选定三种纤维混纺比例，纤维含量百分比的最小单位为1％。彩色屏幕可以显示当前织物材料的纤维种类、目标湿度值和实际湿度值、织物左中右湿度差值，能够显示并记录过去一段时间或长度内的织物湿度及车速。

5废气湿度控制

织物的烘干实际是一个水分蒸发过程，为保证这个过程能够持续进行，必须排除废气中过多的蒸汽含量，否则会降低车速，延长烘干时间。相反，如果排出的废气中蒸汽含量太少，说明热能在烘房内的时间过短，不仅浪费能源，而且降低生产效率。因此，对废气的含湿率进行在线实时检测，利用变频电机自动控制排气风机的风量，可以使烘干过程达到合适的废气含湿率，至少能节省20％的能耗。

在设定的烘干时间内，烘房内水分蒸发量与织物材料、克重、幅宽、烘干能力以及烘干前后的织物含水率有关。图5给出了新鲜空气用量、水蒸发效率与加工成本的关系。蒸发能量曲线A较为平缓，而新鲜空气消耗量(与成本有关)曲线B则较为陡峭。当废气排放阀门始终全开时，所排出废气中的水蒸气含量非常少，这意味着烘干效率很低。因此，为了提高烘干效率，减少能耗，必须在保证生产效率的同时，尽可能提高排放废气中水蒸气含量。

该控制也采用模块化设计，可以在线实时检测排放废气中的含湿率，测量的结果以体积百分比0—100％表示。检测传感器采用两个氧化锆电偶，其中的一个检测水蒸气和氧的含量，另～个检测纯氧的含量。利用电压使氧离子电离化并与水蒸气混合，再通过检测电流值即可得到氧离子与水蒸气的含量。检测传感器一般安装在蒸发量最大时的位置。控制界面可以显示不同烘房单元中废气中的含湿量，并以数字或柱形图显示废气中含湿量的目标值和实际值，同时反映出排风机的状况。此外，控制界面还能够显示过去一段时间或长度内的含湿率及车速状态。

有研究表明，在没有废气湿度排放控制的情况下，定形机热能的分配比例关系为：65％用于烘干织物的水分，26％被排风机抽出排放，9％被织物带走和烘房散发。也就是说，定形机的有效热能仅为总热量的65％，其余大多被废气带走。当定形机对废气湿度排放进行控制时，其热能的分配比例关系为：8l％用于烘干织物的水分，11％被排风机抽出排放，8％被织物带走与烘房散发。由此可见，对废气湿度排放进行控制的节能效果是非常显著的。

6热回收和废气净化系统

定形机在废气排放和烘房表面散热上消耗了大量的热能，其中排放废气带走了35％以上的热量。利用排废气的热能，加热自然空气回送定形机烘房或加热水进行能量回用，一方面可以减少新鲜冷空气的升温时间，节省一部分加热能耗，另一方面还可以减少废气余热对大气的温室效应。采用废气湿度排放自动控制装置，自动控制排放废气风机电机的转速，可最大限度控制排废气所带走的热量。此外，在排废气风机出口增加热能回收装置，可将回收的热能送回烘房加以利用或加热水。

针织物坯布在预定形过程中，因编织加工中所带油剂会在高温下挥发，并随废气排出。为减少油烟对环境的污染，可在废气的出口处设置除油烟装置，将废油与废气分离并加以回收再利用。德国布鲁克纳的定形机安装了一套旋风式洗涤装置，从烘房中排出的废气直接进入该装置，以旋转的水／空气所形成的涡流产生细小的浪花而被清洗净化。为防止气流将水带走，在定形机后面设置了一个水雾消除器。排出的废气经冷却后，温度可降至65℃，并将所回收的热量用于蒸发水分，而废气的臭味也可被吸收。污液沉淀在旋风洗涤装置底部的污液储存槽内，达到预定浓度时再传送到薄膜式蒸发器中。可气化物重新进入旋风洗涤装置，而残渣作为固体污染物被排放。该机有多级热回收和整体式热回收两套系统(见图6)可供选用。多级热回收系统采用模块化结构设计，可逐级扩展，热能转换好，生产效率高，节能最高可达35％(取决于具体工艺)。整体式热回收系统也采用模块化设计，清洁方便，操作简便。采用铝制翅片热交换器，并有防黏涂层，可不停机进行清洁。热回收装置与烘房连为整体，省去额外安装空间，可为大多数主机配置。