紡粘系統中冷卻側吹風裝置的技術要求

冷卻側吹風裝置使用溫度較低的冷卻風以熱交換的方式來帶走熔體的熱量，在有的紡絲系統，冷卻氣流不僅用來吸收熔體在冷凝時放出的熱量，而且還作為纖維的牽伸動力，因此對冷卻側吹風裝置有如下基本技術要求。

(一)冷卻風的溫度

這是冷卻側吹風系統的核心技術指標。不同的設備，對冷卻風溫度的要求也不同。具體所要求的溫度與所采用的工藝有關，其范圍可在2 ~20℃，而常用的溫度范圍大都在10~18℃。有時同一條生產線的側吹風系統可能會有多個冷卻風溫度，其實際使用值會有較大的差異。而在使用抽吸風機的回風當冷卻風時，回風的溫度可達25~30℃。

一般要求冷卻風在同一水平斷面的溫度差異小于或等于±0.5℃，而在一些新型生產線，冷卻風的溫度均勻性已達到或小于±0.2℃。

(二)冷卻風的濕度

空氣中的濕含量對冷卻風的熱焓值影響很大，也就是說對冷卻效果影響很大，而且還會對生產過程中的靜電現象有很大的影響，因此要對冷卻風的濕度進行控制。

一般情況下，紡制PP纖維時，要求冷卻風的濕度約為65%；紡制PET纖維時，要求冷卻風的濕度約為85%。一般情況下，當濕度大于65%時，紡絲過程的靜電影響已可基本消除。

在冷卻風系統的空氣調節器中，一般都設置有加濕裝置，用于控制冷卻風的濕度，常用的方法有蒸汽加濕、噴霧加濕、電加濕等。

由于冷卻風有一定的含濕量，在低于露點溫度時會有冷凝水析出。因此，為了防止出現銹蝕現象，側吹風裝置的箱體要用不銹鋼材料制造，有低溫氣流通的相關管道或設備要使用不容易生銹的材料制作，并要用不親水的材料進行絕熱、保溫處理。

由于地域及季節氣候的不同，冷卻側吹風系統的運行狀態與環境氣溫、濕度有很大的關系，其配置也有所差異。在寒冷地區的冷卻風系統可能要配置加熱設備，以便在環境溫度很低時能控制氣流的溫度。因此，必須結合使用地點的氣象條件來設計或選購冷卻風系統。其中包括：全年的最di、最高及平均氣溫，空氣濕度等基本資料。

(三)冷卻風的流量

冷卻風系統的流量要與生產線在最大產能時的熔體擠出量對應，擠出量越大，要求的冷卻風流量也越大。而所需的冷卻風流量還與冷卻風的溫度相關，冷卻風的溫度越低，在擠出量相同的條件下，所需的冷卻風流量則越小。

不同機型的生產線，所需的冷卻風的流量會有較大差異。以生產線的每1m 單位幅寬規格所需的流量來表示，紡粘法紡絲系統所需冷卻風的流量一般在6000~10000m3/(min·m)，而在配置有冷卻裝置的熔噴法紡絲系統，所需的冷卻側吹風流量較大，可達10000 ~20000m3/(min·m)。

由于冷卻氣流的流量較大，因此必須合理設計和布置管道，降低阻力，減少壓力損失。當冷卻氣流兼為牽伸氣流時，氣流量還必須滿足牽伸速度方面的要求。這種系統冷卻氣流的壓力也較高。

(四)冷卻風的壓力

冷卻風的壓力與冷卻風的穿透能力、冷卻風的速度有關：壓力高、穿透能力強，可對處于中間位置的纖維進行有效的冷卻。冷卻風的壓力越高，要求風源的壓力也越高，對風機的配置功率、空調器箱體強度、送風管道的強度等方面會有更高的要求。

不同的機型，其冷卻風的壓力會有較大的差異。采用開放式紡絲通道的生產線，冷卻風的壓力較低，一般小于或等于3kPa；而一些機型(如寬狹縫抽吸式生產線)中，冷卻風除了用作纖維的冷卻以外，還是纖維的牽伸動力，為了能得到較高的牽伸速度，要求冷卻風也要有較高的壓力，可達到5.0~12kPa。

(五)冷卻風的速度

冷卻風的速度高低是其穿透能力大小的體現，但冷卻風的速度是有限制的，過高的風速會導致絲條晃動，容易產生并絲；而速度的均勻性則會影響冷卻的效果，對纖維的牽伸及產品均勻度都有影響。

冷卻風的速度是由冷卻風的壓力在克服管網阻力后，從側吹風裝置表面吹出時的速度。冷卻風的速度是由冷卻風機的壓力決定的。速度越高，氣流的壓力也越大，對系統中各種結構，如：空調器的箱體、管道、側吹風裝置的箱體、活動連接裝置、密封結構等的強度、剛性的要求也越高。

各種生產線具體所用的冷卻風速度與所采用的工藝有關，一般在0.5~2m/s 范圍。要求同一冷卻區的冷卻風速度偏差值小于或等于5%。風速差異小于或等于0.1m/s，而在一些新型生產線，風速差異可控制在小于或等于0.02m/s 的水平。

目前已出現了在垂直方向將側吹風裝置作分區布置的紡粘生產線。這種生產線的側吹風系統擁有多個區段，每個區段的冷卻風速度可以不同，并與側吹風溫度相匹配，在紡絲通道的冷卻段呈一定的梯度配置。較為典型的配置方式是在靠近噴絲板的位置，使用較高的風溫和較低的風速；而在遠離噴絲板的位置，使用較低的風溫和較高的風速。

圖1所示為分層式冷卻側吹風裝置。采用了分區及分層式結構，其側吹風箱分為結構一樣的上、下兩層，每層都裝有冷卻風溫度表和壓力表；每層還沿水平(CD)方向分為4個小區，每個小區都設置有流量控制閥及冷卻風壓力表。

冷卻氣流從總管分為上、下兩路，經百葉窗式進風管道調節閥后進入側吹風箱體積很大的穩壓腔，然后通過裝有小調節閥的4個小分區入口進入后穩壓腔匯合，再順次經過多孔板，一級雙層阻尼網，二級雙層阻尼網，帶導向蜂窩板的阻尼網吹出。

利用冷卻氣流總管上的百葉窗式調節閥可以調節上、下層冷卻風的總流量(速度)，利用小調節閥可以調節各個小分區進入后穩壓腔的冷卻風流量和速度，可在一定程度上改善同一層出風面的氣流均勻性。

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