摘要：阐述了定形机的工作原理，介绍了定形机的节能方法，提出一种新型定形机滤网自清理系统的设计方案，指出了定形机滤网的研究现状及抽拉式过滤网、内置式过滤网存在的问题，并介绍了定形机滤网自清理系统的工作原理，通过实例对比验证了定形机滤网自清理系统的优点。结果表明，定形机滤网自清理系统的应用对印染企业减少火灾隐患、提高产品稳定性、降低能耗、提高自动化程度起到了积极的作用。

    关键词：定形机  滤网自清理系统  安全节能  自动化

    印染是纺织行业中的重要一环，印染行业能耗大、污染重，已成为社会的负担。印染行业加工1t针织布，约需煤1.5 t，其中定形机约占40%。定形机工作中织物消耗的热能仅占29%，机体热能的消耗占10%，废气散发的热能却达到了61%，能源浪费严重。与此同时，印染企业火灾频发，仅2012年绍兴县共发生定形机火灾158次，严重影响人民的生命财产安全。本文基于安全、节能、自动化等目的，提出了一种新型定形机滤网的设计方案，在规避定形机主要安全隐患问题的同时提高热利用效率，以增加企业的经济效益。

    1 定形机的工作原理

    定形过程在烘房内完成，定形机基本工作原理如图1所示。湿织物保持一定的速度连续通过烘房，热源提供的热空气在设立于烘房一侧的大功率鼓风机作用下，经风量分配机构的调整，以一定流量分别进入上下风道中。上下风道与织物接近的表面上均分布有热风喷嘴，鼓风机鼓入的热空气在风道内经热风喷嘴后形成一定的风速双向作用于湿织物的整个幅面，实现对织物的熨烫。熨烫后的湿热废气则经抽气机进入废气换热器，与常温的空气交换热量后排出。每台定形机一般由8或9级烘房串接而成，单个烘房的长度为3～4m，宽度为4～5 m，体积近40m³，整台定形设备体积庞大，动力源与热源数量众多，使得定形工段的耗能占整个印染生产过程总能耗的1/3以上，废气排放量占印染废气排放总量的1/2以上。同时，定形一般是整个印染过程的最后一道工序，因此它还在很大程度上影响着产品的质量与性能。

    2 定形机的节能方法

    2.1 直接燃气燃烧供热

    在定形机热烘箱内加装直接燃烧加热系统，  这样空气由燃烧天然气的燃烧器直接加热，热气在热烘箱内循环就可以达到所需温度。

    2.2 导热油加热改过热蒸汽加热

    定形机导热油加热的方式需要每个企业设置导热油锅炉，由于设备相对简单，深受企业欢迎。但缺点是燃煤导热油锅炉热效率低，除尘脱硫难度大，企业往往做不好，对环境污染大。

    过热蒸汽加热方式中的蒸汽可通过集中供热的方式由热电厂直接供给，热效率高，使用完的蒸汽排放可通过集中整治的方式进行，容易控制污染，是一种比较好的节能减排方法。

    2.3 新型紧凑节能定形机

    目前，国际上出现了一种新型的紧凑节能定形机，其热风循环由传统的左右两侧安装风机，改为上下安装风机。上下风机的优势为回风距离短、热源充分利用、热能浪费少。新型定形机体积仅为传统定形机的1/3，体积的减小使机体散热面积减小，烘箱内部能源得到充分利用，如定形机的安装不直接与地面接触，也可节约大量能源。

    2.4 废气余热回收

    余热回收热交换器内焊接有铝管或紫铜管，高温的废气经过换热管外的通道，新鲜的空气经过换热管内的通道，两个通道完全隔离。新鲜空气经风机吸到热交换器进行热交换，可升温到与高温废气相差30～40℃左右。集中式余热回收，加热的新鲜空气温度较高，但气流也较大，直接回用会影响定形机的内部气流，因此要用到烘筒烘干机，可充分利用废气的热能。同时，余热回收可以将定形机排放的废气降温到60～70℃左右，为后续的废气净化处理提供方便。

    3 定形机发生火灾的原因分析及预防

    3.1 原因分析定形机着火的原因

    主要为：一是定形机以导热油和电加热为热源，导热油泄露和电加热温控装置故障均易引起火灾；二是织物经定形机烘箱加热产生有机油分（来自上道工序），与织物表面产生的飞花、纤维颗粒混合形成油垢，长时间积累，在烘箱内容易引起火灾；三是由于某些织物特别是化纤，通过机械运转摩擦产生静电，电压可高达上万伏，易引起静电火花，从而引发火灾。

    3.2 预防措施                                   

    定期检查定形机烘箱内的导热油管道和温控装置，聘请有资质的机构对管道进行检测，如有漏油现象应及时处理；及时清除机内和排烟管道的油污和飞花（该措施尤为重要，这是大部分定形机发生火灾的原因），消除火险隐患：对定形机进行技术改造，在排烟管道上增设蒸汽管，一旦发生火灾就可打开蒸汽灭火；散热片上加装铁丝网护罩，使其与散热片有足够的空隙，防止飞花掉在散热片上引起燃烧。

    4 定形机滤网自清理系统

    4.1 定形机滤网的研究现状及存在问题

    目前，定形机基本上采用抽拉式或内置式滤网。根据不同面料产生毛尘量的多少，由操作工不定期地对抽拉式滤网在不停机的情况下进行清扫；内置式滤网必须在停机降温的情况下才能进行清理。以上两种滤网的结构和清理毛尘的方式，主要存在以下不足：

    a．抽拉式滤网在每节烘箱都有开口处，在工作和清理的状态下都会有热量损耗，同时由于开口处密封的效果欠佳，亦会造成温差，导致滴油情况产生；

    b．抽拉式滤网需要操作工定期进行清理，内置式滤网必须停机降温进行清理，在此期间由于滤网上毛尘由少变多，导致滤网的过风量由大变小，从而影响到同样工艺条件情况下此周期内的产品品质；

    c．抽拉式滤网在清理时，需要逐张拉出烘箱清理（清理期间部分毛尘会落到散热器上），且清理出的毛尘要再次清扫收集，工作量大、清扫周期长，内置式滤网必须停机降温才能清理毛尘，如遇到换批次、换颜色、毛尘堵塞等情况时，需要进行停机→降温→清理→升温→开机的流程，清理难度和工作量都较大，且热能浪费太大，生产效率低。

    4.2 定形机滤网自清理系统的工作原理    

    定形机滤网自清理系统工作原理如图2所示，过滤导带从烘箱中的布料下方穿过，布料的两边是固定在拉幅定形机导轨的针盘上的，当布料进入拉幅定形机的烘箱后，烘箱中的热风会通过风嘴吹向布料，这样布料上的纱尘便落到过滤导带上。

    过滤导带在导带主动辊的带动下转动，这样便将纱尘从烘箱中带了出来，带有纱尘的导带需要先进行吸尘，吸尘方式为：吹气管中通过鼓风机通入空气，空气从吹嘴上吹向过滤导带，把过滤导带上的纱尘吹落到吸尘槽中，再从吸尘槽的下部吸入集尘箱中，并过滤到集尘箱中，这样便完成了吸尘处理过程。

    同时，还对过滤导带进行水清洗，喷水管向水洗辊上喷水，将过滤导带上的灰尘冲走落入接水槽中，透水通孔方便吹向过滤导带的水落入接水槽中。

    纠偏装置通过光电探头探测过滤导带一边的位置信号，将该信号输送给拉幅定形机的控制柜，拉幅定形机的控制柜根据该位置信号控制纠偏汽缸动作，纠偏汽缸动作时，纠编辊便可以旋转一定的角度，从而让过滤导带始终走在纠偏定辊上的合适位置，而不发生过滤导带偏移现象。

表1 定形机滤网自清理系统的实施效果

    4.3 定形机滤网自清理系统的优点

    采用滤网自清理系统替代传统抽拉式滤网，系统内设计网带自动清洗装置，避免因网带脏污影响清洁效果，回转式网带运行速度、清洁周期、清洁时间均可在操作界面任意设定，有效保障滤网的清洁，彻底避免堵网问题，减少火灾隐患。该系统取消了所有抽拉式滤网烘箱部分开口，同时烘箱高度下降15cm，最大程度上降低了热损耗，并且系统内设计毛尘自动收集装置，减免操作工人的工作量。

4.4 定形机滤网自清理系统的实施效果

浙江某公司安装了滤网自清理系统，其定形机与没装滤网自清理系统的定形机进行实测对比，具体数据如表1所示。

    经表1对比可知，滤网自清理系统定形机比抽拉式滤网定形机的耗电量小，且产量更高，说明滤网自清理系统定形机比抽拉式滤网定形机有更好的使用效果。

    5 结束语

    通过定形机滤网自清理系统的应用，能够保障滤网的清洁，避免了堵网现象，减少定形机火灾安全隐患，提升了产量，保证了质量稳定性；降低了烘房的高度，取消了所有抽拉式滤网烘箱部分开口，能很大程度上降低能耗；同时由于采用自动清理功能，减少了操作工人的工作量。因此，该技术的应用对印染企业减少火灾隐患、提高产品稳定性、降低能耗、提高自动化程度起到了积极的作用。

参考文献

    [1] 王秋莉.别让导热油定形机成印染企业“燃烧弹”.柯桥日报，2013-8-15(3).

   [2] 张国成.印染企业“节能减排”关键点剖析[C]//2012威士邦全国印染行业节能环保年会论文集．北京：2012威士邦全国印染行业节能环保年会，2012:264.

  [3] 雨禾.2014关于纺织印染企业的火灾危险性分析及防火对策