清梳联除尘系统的设计与配置

O前言

棉纺工程中的清梳联工艺，是当今国内外普遍推广的先进工艺，是棉纺行业技术进步的必然趋势，成为当前技术改造工程中的“重中之重”。而与之相配套的除尘系统的设计与配置，也就成为被广泛关注的热门课题。但是，由于清梳联机器的型号种类繁多，其组合方式亦随牛产品种和工艺要求而变化，各工序各类排风点、吸落棉点的排风量和负压要求各有不同。除尘系统的任务，不仅要保证有效地处理所有含尘空气，分类收集纤尘和废料，而且要保证各排风点的负压满足工艺要求。使主机正常运行，滤后空气含尘量达标，其设计与配置亦非易事。本文拟从分析国内外各类清梳联主机设备的性能及组合人手，归纳其中带普遍性的规律。再在此基础上探讨论述除尘系统的设计与配置的方法，以供读者参考选用。

1清梳联主机的性能与组合

目前，国内外清梳联主机的型号及工艺流程种类繁多，各不相同。但对于除尘系统而言，可归纳为以下几点：

(1)每台主机设备的功用，在生产流程中的前后位置，单产水平及其在整个流程中怎样配置才能保持前后产量平衡；

(2)每台主机排风点位置、排风量、排风口要求负压；

(3)每台主机吸落棉点位置，吸落棉风量和方式(连续或间歇)吸口要求负压。

目前常用各种型号清梳联流程中主要设备分类与性能如表1所示。

在设计和配置除尘系统之前，必须确定清梳联机组各主机设备的组合与排列，并画出生产工艺流程方框图。决定主机设备组合与排列的依据有两条。

(1)产量前后平衡。根据清梳联流程中梳棉机型号、台数确定其每小时产量，再据此配备输棉风机和开清棉流程中I、11、Ⅲ类主机设备的台数。梳棉机单产30kg/h台数小于10台或单产50kg/h台数小于8台时，输棉风机用1台，开清棉流程中I、Ⅱ、Ⅲ类设备各用1台；梳棉机单产30kg/h台数11台～1

9台或单产50kg/h台数9台-15台时，输棉风机用2台，开清棉流程中I、II类设备用1台，Ⅲ类设备用2台；梳棉机单产30kg/h台数为20台或单产50kg/h台数为16台时，输棉风机用2台，开清棉流程中I类设备用1台，Ⅱ、Ⅲ类设备各用2台。

(2)生产品种的要求：

①生产纯棉中、粗号纱，开清棉流程中应设置各类打击点3个-4个，如生产转杯纱，还要在流程出口段增设除微尘机；

②生产纯棉细号纱和化纤混纺纱，开清棉流程中应设置各类打击点2个～3个，如生产特细号精梳纱，还要在流程出口段增设除微尘机。2清梳联主机排风分类及吸口负压要求清梳联流程中，各主机设备的性能、功用和产量各不相同，其排风量、吸落棉风量及其排风口、吸口要求的负压都不一样，见表2所示。

3除尘设备简介

多年来，国内外纺织除尘设备的进步与发展很快，曾经风行一时的预分离器一回转滤尘器(Lawa)、圆盘.内吸式滤尘器(LTG)和立式复合除尘器(XLZ)等，至今已属淘汰之列，一批性能优良、占地少、能耗低、各种主辅设备汇集于一体的新型除尘机组，相应产生。并被广泛地用于清梳联除尘系统之中，常用的有：

(1)江阴精亚集团生产的JYFO-Ⅲ系列蜂窝式除尘机组；

(2)江阴纺织机械厂生产的SFU022-SFU013系列圆盘.平板式除尘机组；

(3)邯郸纺织机械厂生产的LFl02A系列圆盘一多筒式除尘机组。

这三类除尘机组的主要性能见表3，它们的共同特点是：

(1)第一级采用细目不锈钢丝网阻截纤尘和大杂，第二级采用长毛绒滤料过滤细小尘土。两级过滤设备都采用不同形式的旋转吸嘴，连续地或周期性地吸清滤网、滤料上的尘杂，并分别收集，压紧输出；

(2)在不超过额定容许过滤风量的前提下，除尘机组两级过滤设备的总阻力在150Pa～250Pa之间，因此，

整个除尘系统的阻力将大大降低；

(3)选择型号时，首先按清梳联工艺流程，准确计算进入除尘机组的总风量，然后按表3选择相应的型号规格。中号纱品种居中选择，粗号纱或转杯纱品种过滤面积偏大选择，细号纱或化纤混纺纱过滤面积偏小选择。

4除尘系统设计步骤和内容

清梳联虽分开清棉和梳棉两个工序，但其生产流程已连成一整体，故设计除尘系统时也必须把两者看成一个整体，统筹规划。除尘系统设计包括以下步骤和内容。

4.1确认清梳联主机设备工艺流程

主机设备的工艺流程，是除尘系统设计的先决条件。如果前者不明确、不合理，后者无法做好。因此首先必须对清梳联各工序主机设备的名称、数量、排列及前后连接的方案进行确认。

(1)按照本文第1节的原则，确认主机设备名称、数量与所纺品种要求是否适应；

(2)按照本文第1节的原则，确认各类不同单产的主机设备的数量、排列、前后连接，能否使整个流程前后产量达到供需平衡(例如一台抓棉机，可供2台精细开棉机；一台输棉风机，可供8台～12台FA201A型梳棉机，或6台一8台FA221B型梳棉机)。参见本文表1。

4.2风量的计算、分类和汇总

(1)根据已经确认无误之清梳联主机设备工艺流程中各台设备的排风风量和吸落棉风量数据，按照本文表2，按不同的出口负压要求分类汇总，并算出各类排、吸风量之总和。、

(2)如果一套清梳联流程中，各类排、吸风量之总和小于45000m3/h(即常规除尘机组最大容许过滤风量)，则清梳两工序可合用一套除尘机组。在特殊情况下，可使用加长型机组(参见本文表3)。则最大容许风量可达60000m3/h，但仅限于细号纱、化纤混纺纱品种使用，其余品种尽量不用。

(3)如果一套清梳联流程中，各类排、吸风量之总和大于45000m3/h(细号纱、化纤混纺纱大于60000m3/h)，则开清棉和梳棉应各设1套除尘机组(共用2套)或更多。

4.3除

尘系统的设计与组合

对排风口、吸落棉口负压要求不同的风量，在进入除尘设备之前，必须先使它们之间的余压进行大体上的平衡，其措施如下：

(1)有余压的排风、出口负压基本相同的，可以直接进入除尘机组。如梳棉机喂棉箱排风，其排出口之负压要求比开清棉凝棉器排出口的稍大一些，也可以进入开清棉除尘机组。

(2)出口负压要求较高之吸落棉排风，先用专管接至纤维分离压紧器，将其中的纤尘落棉分离压紧输出，再用高压排尘风机抽吸其滤后空气送入除尘机组。该排尘风机之全压应为其吸口负压值与(A)类排风口负压值之差，加上纤维分离压紧器阻力(500Pa-750Pa)和管路损失，此值在2500Pa一3000Pa左右。

(3)凡是收集各类纤尘和落棉的纤维分离压紧器，必须根据其所负担的主机数量、单产和落棉率计算进入器内的纤尘落棉量(以kg/h为单位)，并算出经过器内的最大风量，据此选择纤维分离压紧器的型号。务必使纤尘落棉量和风量两个方面均略小于该器的额定值，这在设计大风量连续吸梳棉机和各类连续吸落棉的除尘系统中，尤应注意。常用的纤维分离压紧器型号性能见表4。

(4)间歇吸落棉系统的设计与组合

①一个程序控制柜，加若干个吸落棉点及其摇板阀，一套吸尘管道，1台一2台纤维分离压紧器，一台高压排尘风机，组成一套间歇吸落棉系统。

②根据清梳联各机落棉方式和数量，间歇吸落棉每台每次抽吸时间以8s～15s为宜，对同一台机器来说，前后两次抽吸间隔时间以不超过7min为好。如此推算，每一个系统内吸落棉点总数最多不要超过40个(一台梳棉机上、下吸各算1个吸点)即20台梳棉机，如超过此数，就应结合主机工艺排列分为两个系统。

③当吸落棉点较少时，开清棉各机的吸落棉点和梳棉的下吸，可以编在一个间歇吸落棉系统内，依次程序抽吸，两者的废料可以混合在一起，经处理后降档回用。

④

;梳棉上吸纤尘较纯净，下吸落棉较脏，故两者应分别收集。当梳棉工序设有专用除尘机组时，上吸纤尘通过系统专设的纤维分离压紧器收集，下吸落棉送入除尘机组用机组第一级所附纤维分离压紧器收集。当清、梳合用一台除尘机组时，必须设置2台纤维分离压紧器，分别收集上吸纤尘和下吸落棉，而令除尘机组上的纤维分离压紧器收集来自凝棉器的地洞花(该花尘土多，纤维少，属不可回用之废料)，以提高可回用纤维之价值。

⑤系统专用的纤维分离压紧器前后，均必须设置摇板阀，开关同步，以防止器内无纤尘时排出口进人之漏风，影响机上吸风风量及负压。

(5)连续吸落棉系统的设计与组合

①若干个连续吸落棉点，若干根锥形渐扩输尘管，一套或二套纤维分离压紧器和一个高压排尘风机，组成一套连续吸落棉系统。

②梳棉连续吸落棉排风可以和开清棉连续吸落棉排风合用一个系统。

③如果梳棉工序设有专用的除尘机组，则连续吸落棉系统中，可取消纤维分离压紧器，直接利用除尘机组第一级附设的纤维分离压紧器分离纤尘、落棉。此时如清棉连续吸落棉排风也进入梳棉除尘机组时，亦可同用此系统。但此时高压排尘风机必须使用直叶式离心风机，以防纤尘缠绕叶轮，该风机之全压，可扣减纤维分离器阻力值。

④连续吸落棉系统之排风，如进入开清棉除尘机组，则系统中之纤维分离压紧器不可省略，以免可回用落棉与不可回用之地洞花混淆。

4.4输尘管道形式及风速的设计

清梳联的输尘管道形式有以下三种，其风速要求各有不同，现分述如下：

(1)开清棉凝棉器和其他机器的有余压的排风管，一般以单机、单管形式直接进入除尘机组。其管径按风速12m/s-14m/s计算。

(2)梳棉机各类连续排风管。支管管径按风速18m/s-20m/s计算，汇总管做成锥形渐扩管，每根汇总管连接的梳棉机，以4台～6台为好。最多不超过8台，如一个输棉风

机所配梳棉机超过8台，则连续排风应分成两根锥形管(如梳棉机有10台，则每根锥形管连接5台)，并列进入除尘机组，汇总管管径按∑d2/D2小端=0.55—0.6，大端=O.6-0.65计算(d为支管管径，D为锥形汇总管与支管交汇点管径)。汇总管内风速，锥形管部分8m/s～14m/s，直管部分14m/s～16m/s。

(3)间歇吸落棉排风管。支管管径按风速20m/s一22m/s计算，汇总管为等径管，按风速16m/s-18m/s计算管径。

应该指出，众多的国外厂家，所选定之输尘管风速，远高于上述数据，有余压的排风管风速为18m/s-20m/s，间歇吸落棉管一般在28m/s～30m/s。据此算来，整个除尘系统之阻力，开清棉高达1200Pa以上，梳棉高达2000Pa以上。这是因为，国外设备面向全世界，而世界上不少国家原棉中杂质较多的缘故。根据我国的原棉条件，本文所述之风速，已经实践证明是可行的。这就为降低除尘系统阻力和主风机的能耗创造了有益的条件。

4.5主风机的选取

(1)在采用表3所载各类新型除尘机组的条件下，一套除尘机组，只需配一台主风机。主风机放在除尘机组人口，是正压运行模式，此时纤尘落棉通过主风机，必须采用直叶式叶轮以防缠绕。主风机放在除尘机组出口，是负压运行模式，此时，通过风机的为滤后洁净空气，可采用高效风机。我们主张采用后一种模式，这样除尘机组内为负压，运行时机房较洁净。同样的风量和全压，后一模式比前一模式主风机能耗减少15%-20%。

(2)主风机的风量。按照进入除尘机组计算总风量加大5%-10%选取即可。

(3)主风机的全压。应根据清梳联设备各个排风口、吸尘口的负压要求，输尘管道的长短、风速等实际情况，经过认真计算确定。下列数据可供参考。

与开清棉除尘机组配套的主风机：

600Pa～1000Pa

与梳棉除尘机组配套的主风机：

间歇吸方式1200Pa～1400Pa

连续吸方式：1400Pa-1600Pa

4.6主风机和排尘风机的型号及参数

除尘机组正压运行时，主风机可选用：FC6-48型、C648型、6-46型等型号的排尘离心通风机。

除尘机组负压运行时，主风机可选用SFF232-11型、4-79型、4-72型、T4-72型等高效离心通风机和FTAO型、SFFl31型等轴流风机。

在吸落棉系统中使用的排尘离心通风机，可选用SFF233—11FC型、FC6.48型、6—46型等型号，其中FC6-48型、6—46型可通过纤尘和落棉，其余型号只能通过细尘。

以上风机的详细规格和参数，可参阅有关风机样本，本文不详述。

5实例和说明

为了综合本文所述，现选择三个有代表性的工艺和除尘流程方框图实例，并加简单说明。见图1、图2、图3。

5.18台FA231型梳棉机青岛清梳联工艺及除尘流程特点(图1)

(1)开清棉为一列式，只有一台输棉风机一根输棉管，1配8；

(2)清、梳合用一台除尘机组，选用JYEO-Ⅲ型蜂窝式机组；

(3)清、梳间歇吸落棉，合用一套系统；

(4)梳棉上吸，梳棉下吸和清棉落棉，地洞花分开收集；

(5)梳棉机连续排风，每4台设一根汇总管，以保证台间均匀。

5.210台DK-803型梳棉机德国TRUTZSCHLER清梳联工艺及除尘流程特点(图2)

(1)开清棉为一分为二的形式，有2台输棉风机2根输棉管，每根1配5；

(2)清、梳各用一台除尘机组，选用SFU022-SFU013型圆盘-平板式除尘机组；

(3)清、梳均为连续吸，开清棉落棉分为两路，进入清棉除尘机组的经纤维分离压紧器阻留并输出落棉，进入输棉除尘机组的，不经分离直接进入，从除尘机组所附纤维分离压紧器输出。清棉落棉与梳棉上、下吸纤尘落棉混合在一起；

(4)梳棉除尘机组选用直径900mm大号纤维分离压紧器(因它落棉量多)并脱离除尘机组装在SFU092型打包机上，便于直接打包；

(5)清棉吸落棉系统中的纤维分离压紧器落棉量虽不多，但通过的风量大，故亦选用直径900mm大号；

(6)梳棉机棉箱排风直接进入清棉除尘机组。

5.316台FA212B型梳棉机郑州清梳联工艺及除尘流程特点(图3)

本实例特点与实例二有很多相同之处，其中不同的有：

(1)开清棉为一分为二形式，2台输棉风机，2根输棉管，每根1配8；

(2)共用3台除尘机组，其中清棉1台，梳棉2台，选用LFl02A型多筒式除尘机组。

(3)梳棉棉箱排风进入梳棉除尘机组，为避免其排出口负压过高，在进入除尘机组入口附近设置消压设施。

(4)梳棉连续排风每4台设一根总管，以保证台间均匀。

(5)其余特点与实例二相同。

湖南省桃源纺织印染厂费承铮

西北纺织工学院黄翔