美國作為世界資源消耗大國，在經(jīng)歷資源破壞、環(huán)境污染所帶來的一系列災(zāi)難及能源危機給經(jīng)濟造成的重創(chuàng)后，美國開始在節(jié)約能源、合理利用資源方面采取了_一些舉措，并取得顯著成效。開源節(jié)流使美國逐步改變其資源使用方式，走上了資源節(jié)約型社會發(fā)展之路。作為經(jīng)濟起飛中的大國，我國同樣面臨資源約束問題，國家“十一五”規(guī)劃提出到2010年將萬元產(chǎn)值能源消耗降低20%，這是黨和國家構(gòu)建資源節(jié)約型社會的重要舉措。
目前，我國經(jīng)濟的發(fā)展還處于較為粗放型階段，萬元產(chǎn)值能源消耗遠高于西方發(fā)達國家。紡織行業(yè)是勞動密集型行業(yè)，紡織工序流程長、設(shè)備多、能耗大。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，20()3年以來我國紡織主要集群地織機規(guī)模接近百萬臺，因此織造企業(yè)能源消耗的控制，不僅可使織造廠獲得可觀的經(jīng)濟效益和良好的社會效益，而且對于緩解我國的能源消耗具有重要的意義。
1 漿紗節(jié)能技術(shù)分析
1.1 漿紗蒸汽冷凝水的回收利用
安徽省阜陽華源紡織有限公司對漿紗蒸汽冷凝水的回收利用進行了探索，實踐證明，漿紗蒸汽冷凝水用于調(diào)漿用水，既節(jié)約過熱蒸汽又節(jié)約用水，漿紗冷凝水利用效果良好。
1.2 新型上漿技術(shù)的應(yīng)用
高壓上漿、泡沫上漿、溶劑上漿和熱熔上漿等的研究，在很大程度上是從節(jié)能出發(fā)的。
高壓上漿是美國West Point公司在1978年推出，并被其它公司競相效仿的一種高效上漿技術(shù)。高壓上漿技術(shù)的應(yīng)用使?jié){紗速度大為提高，能量節(jié)約十分顯著，并且上漿質(zhì)量也有所提高。高壓上漿使壓出加重率降低，因而壓出回潮率成比例降低，使烘干用的蒸汽能耗降低30%，左右。
熱熔上漿是指毛紗在上漿過程中，通過一套熱熔上漿裝置，將熔化了的漿料施于毛紗表面而達到上漿之目的。采用熱熔上漿，可以使毛紗的毛羽大幅度減少，降低漿紗能源消耗約80%，左右，并且取消了漿紗機。
泡沫上漿是使用高濃度的漿液在發(fā)泡裝置中形成泡沫由羅拉刮刀將泡沫均勻涂抹在經(jīng)紗上，再經(jīng)壓漿輥軋壓，泡沫破裂，漿液對經(jīng)紗作適度的浸透和被覆。在泡沫上漿過程中，漿紗壓出回潮率很低，為50%～80%或更小，這種方法既節(jié)能又節(jié)水。
溶劑上漿是利用低沸點、低比熱的有機溶劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)水溶劑對經(jīng)紗進行上漿。溶劑上漿是在專門設(shè)計制造的溶劑上漿機上進行的。上漿溶劑選擇無毒性、不易著火、安全臨界值相當(dāng)高的有機溶劑，還能溶解于水，在水中容易退漿。由于所采用的溶劑蒸發(fā)快，對紗線的浸潤性能好，因此漿紗能耗大大降低。
2 織造節(jié)能技術(shù)分析
據(jù)資料統(tǒng)計到2004年，我國棉紡織行業(yè)織機達91萬臺，2004?2007年無梭織機占有率從25.3%達到40.39%。有梭織機單位能耗(以織造每平方米布計算)最高，而無梭織機依次為片梭織機最低、噴水織機次之、噴氣織機與劍桿織機最高。我國棉紡織行業(yè)織機主要以有梭織機和噴氣織機為主，下面就這兩種織機來分析它們的節(jié)能技術(shù)。
有梭織機的應(yīng)用已經(jīng)成熟，節(jié)能技術(shù)措施主要體現(xiàn)在節(jié)電開關(guān)、節(jié)電皮帶盤、節(jié)電皮帶和滾動軸承的應(yīng)用。
2.2 有梭織機節(jié)能措施
2.1.1 節(jié)電開關(guān)
織機電動機通過三角皮帶直接傳動活套在主軸上的三角皮帶輪，開車時三角皮帶輪壓向與主軸固定在一起的離
合器，在離合器的外圓錐面上固裝著摩擦片，由于皮帶輪與離合器的摩擦作用，使主軸隨之轉(zhuǎn)動；關(guān)車時，皮帶輪與離合器脫離接觸，從而使主軸停止回轉(zhuǎn)，此時三角皮帶輪依然在空載轉(zhuǎn)動。安裝節(jié)電開關(guān)后，由開關(guān)信號檢測傳感器送出停車信號，經(jīng)邏輯處理判斷后發(fā)出信號，將三相電器開關(guān)斷掉，電機斷電停轉(zhuǎn)，使電機空耗問題得到解決，待故障排除后，可第二次開車。電機空載啟動一次所耗的功與空載運行2.5 s的功相等，因此織機每次停臺時間只要超過2.5 S安裝節(jié)電開關(guān)即可節(jié)電。停臺率越高，節(jié)電效果就越顯著。國內(nèi)曾開發(fā)使用過CJ3?10、J3一GL等多種型號織機節(jié)電開關(guān)，經(jīng)一些紡織廠使用表明，一般節(jié)電效果在6%～15%左右。
2.1.2 節(jié)電皮帶盤
在曲軸的一個運動周期內(nèi)，織機在開口、投梭、打緯時會產(chǎn)生不均勻負荷，導(dǎo)致電機處于不均勻負荷運轉(zhuǎn)。當(dāng)曲軸處于投梭和綜平位置時負荷較大，電機消耗功率較大，因而此時輸入電流增大。當(dāng)曲軸處于前心和后心位置時負荷較小，電機消耗功率小，因而此時輸入電流減小。
節(jié)電皮帶盤是在電動機的皮帶盤上加裝一套彈簧傳動裝置，該裝置節(jié)電基本原理主要是在織機電機驅(qū)動系統(tǒng)中增加一個彈性環(huán)節(jié)，通過彈簧的扭矩補償作用原理，消除織機不均勻負荷對電機正常穩(wěn)定負荷運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的影響。當(dāng)電機外載負荷發(fā)生變化時，彈簧扭角也隨之發(fā)生變化，即外載負荷變大時彈簧扭緊，外載負荷變小時彈簧放松。彈簧一緊一松的作用，使電機不再處于輕載和重載交替的不合理狀態(tài)中運轉(zhuǎn)，從而達到節(jié)約用電的目的。該節(jié)電裝置經(jīng)多機臺長時期使用，織機單耗下降15%左右。
2.1.3 節(jié)電皮帶和滾動軸承
電機一般使用多根三角帶傳遞功率，由于三角帶之間張力差異較大，張力小的打滑嚴重，傳遞效率低。采用尼龍片基平皮帶，由于其強度高、撓曲性好、摩擦系數(shù)穩(wěn)定、柔軟附著性良好，傳遞效率可達98%以上，因此，高強度尼龍片基平皮帶顯著地減少了功率損耗，所以被稱為節(jié)電皮帶?？棛C使用節(jié)電皮帶，可節(jié)電6%～14%。
有梭織機多使用滑動軸承，摩擦阻力大，消耗能量較多。在踏綜桿轉(zhuǎn)子、吊綜軸、主軸、中心軸等處使用滾動軸承，可以節(jié)省用電。
2.2 噴氣織機節(jié)能措施
噴氣織機節(jié)能措施是當(dāng)前研究的熱點，管道片和異形筘約束氣流的技術(shù)基本成熟，當(dāng)前節(jié)能技術(shù)措施主要體現(xiàn)在節(jié)電輔助噴嘴的應(yīng)用和噴氣引緯工藝的優(yōu)化上。
2.2.1節(jié)電.輔助噴嘴
常見的輔助噴嘴為上扁下圓的空心管，壓縮空氣射流從管壁孔中射出，出流孔有多種形狀(圖1)。輔助噴嘴分為少孔的單圓孔、單矩形孔、等徑雙圓孔噴嘴和多孔的等徑7圓孔節(jié)能8圓孔(周圍等徑7小孔加中心1大孔)、等徑19圓孔和條縫星形孔噴嘴，能產(chǎn)生不同流量的射流。多孔形噴嘴能減少射流的擴散，提高射流的集束性能。陜西五環(huán)集團股份有限公司和西安工程大學(xué)的專家就單孔、等徑雙孔、等徑19孔和節(jié)能8圓孔等4種噴嘴進行了輔助噴嘴壓力與流量關(guān)系、輔助噴嘴中心風(fēng)壓的測試。測試結(jié)果表明：同壓力下，節(jié)能8圓孔的流量最少，等徑19圓孔次之，單孔和等徑雙孔最多；入射距離在15～30 mm之間，風(fēng)壓衰減不勻率從小到大的排序分別為節(jié)能8孔型、等徑19孔型、等徑雙孔型、單孔型。另外節(jié)能8孔型在同機型、同車速、同產(chǎn)品的生產(chǎn)條件下，都能正常開車運轉(zhuǎn)，且主、輔噴嘴的供氣壓力下降總和約在20%左右，節(jié)能效果顯著。
確定合理的引緯工藝參數(shù)可使織造廠既可以提高生產(chǎn)效率，又可以節(jié)約能耗。
(1)主噴與輔噴供氣壓力
噴氣織機耗氣的90%以上是主噴嘴、輔助噴嘴和張緊噴嘴，其余為儲緯器穿紗用氣和清潔用氣，所以降低噴嘴用氣是降低噴氣織機能耗的關(guān)鍵。
噴嘴壓力工藝包括：主噴嘴微風(fēng)壓力、主噴嘴引緯壓力、輔噴嘴引緯壓力、拉伸噴嘴壓力。微風(fēng)壓力一般為0.07～0.1 MPa，主噴嘴引緯壓力一般在0.4 MPa左右，輔助噴嘴與拉伸噴嘴引緯壓力比主噴嘴引緯壓力高0.05～0.1MPa。為了降耗，在保證引緯順利進行的前提下盡量選擇較低氣壓。
(2)輔噴嘴安裝間距
輔助噴嘴沿著鋼筘排列每隔60～80 mm安裝一個，在保證引緯順利的前提下，盡量選擇間距上限，以便減少噴嘴的個數(shù)，達到節(jié)能目的。
(3)輔噴嘴供氣時間
為了減少能耗，輔助噴嘴都要分組依次供氣，第一組輔助噴嘴的始噴角可與主噴始噴角相同，第一組輔助噴嘴的關(guān)閉時間和以后各組輔助噴嘴的開閉時間可以按照輔噴先行角和輔噴滯后角通過頻閃觀測儀進行確定；也可以采用簡便的辦法進行確定，即后一組輔噴的開啟時間較前一組的開啟時間晚1 5?！?0。，因為噴氣織機每組輔助噴嘴的開啟與關(guān)閉時間約為80。左右，所以前后兩組重疊供氣時間約為60?！?5。
目前，我國經(jīng)濟的發(fā)展還處于較為粗放型階段，萬元產(chǎn)值能源消耗遠高于西方發(fā)達國家。紡織行業(yè)是勞動密集型行業(yè)，紡織工序流程長、設(shè)備多、能耗大。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，20()3年以來我國紡織主要集群地織機規(guī)模接近百萬臺，因此織造企業(yè)能源消耗的控制，不僅可使織造廠獲得可觀的經(jīng)濟效益和良好的社會效益，而且對于緩解我國的能源消耗具有重要的意義。
1 漿紗節(jié)能技術(shù)分析
1.1 漿紗蒸汽冷凝水的回收利用
安徽省阜陽華源紡織有限公司對漿紗蒸汽冷凝水的回收利用進行了探索，實踐證明，漿紗蒸汽冷凝水用于調(diào)漿用水，既節(jié)約過熱蒸汽又節(jié)約用水，漿紗冷凝水利用效果良好。
1.2 新型上漿技術(shù)的應(yīng)用
高壓上漿、泡沫上漿、溶劑上漿和熱熔上漿等的研究，在很大程度上是從節(jié)能出發(fā)的。
高壓上漿是美國West Point公司在1978年推出，并被其它公司競相效仿的一種高效上漿技術(shù)。高壓上漿技術(shù)的應(yīng)用使?jié){紗速度大為提高，能量節(jié)約十分顯著，并且上漿質(zhì)量也有所提高。高壓上漿使壓出加重率降低，因而壓出回潮率成比例降低，使烘干用的蒸汽能耗降低30%，左右。
熱熔上漿是指毛紗在上漿過程中，通過一套熱熔上漿裝置，將熔化了的漿料施于毛紗表面而達到上漿之目的。采用熱熔上漿，可以使毛紗的毛羽大幅度減少，降低漿紗能源消耗約80%，左右，并且取消了漿紗機。
泡沫上漿是使用高濃度的漿液在發(fā)泡裝置中形成泡沫由羅拉刮刀將泡沫均勻涂抹在經(jīng)紗上，再經(jīng)壓漿輥軋壓，泡沫破裂，漿液對經(jīng)紗作適度的浸透和被覆。在泡沫上漿過程中，漿紗壓出回潮率很低，為50%～80%或更小，這種方法既節(jié)能又節(jié)水。
溶劑上漿是利用低沸點、低比熱的有機溶劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)水溶劑對經(jīng)紗進行上漿。溶劑上漿是在專門設(shè)計制造的溶劑上漿機上進行的。上漿溶劑選擇無毒性、不易著火、安全臨界值相當(dāng)高的有機溶劑，還能溶解于水，在水中容易退漿。由于所采用的溶劑蒸發(fā)快，對紗線的浸潤性能好，因此漿紗能耗大大降低。
2 織造節(jié)能技術(shù)分析
據(jù)資料統(tǒng)計到2004年，我國棉紡織行業(yè)織機達91萬臺，2004?2007年無梭織機占有率從25.3%達到40.39%。有梭織機單位能耗(以織造每平方米布計算)最高，而無梭織機依次為片梭織機最低、噴水織機次之、噴氣織機與劍桿織機最高。我國棉紡織行業(yè)織機主要以有梭織機和噴氣織機為主，下面就這兩種織機來分析它們的節(jié)能技術(shù)。
有梭織機的應(yīng)用已經(jīng)成熟，節(jié)能技術(shù)措施主要體現(xiàn)在節(jié)電開關(guān)、節(jié)電皮帶盤、節(jié)電皮帶和滾動軸承的應(yīng)用。
2.2 有梭織機節(jié)能措施
2.1.1 節(jié)電開關(guān)
織機電動機通過三角皮帶直接傳動活套在主軸上的三角皮帶輪，開車時三角皮帶輪壓向與主軸固定在一起的離
合器，在離合器的外圓錐面上固裝著摩擦片，由于皮帶輪與離合器的摩擦作用，使主軸隨之轉(zhuǎn)動；關(guān)車時，皮帶輪與離合器脫離接觸，從而使主軸停止回轉(zhuǎn)，此時三角皮帶輪依然在空載轉(zhuǎn)動。安裝節(jié)電開關(guān)后，由開關(guān)信號檢測傳感器送出停車信號，經(jīng)邏輯處理判斷后發(fā)出信號，將三相電器開關(guān)斷掉，電機斷電停轉(zhuǎn)，使電機空耗問題得到解決，待故障排除后，可第二次開車。電機空載啟動一次所耗的功與空載運行2.5 s的功相等，因此織機每次停臺時間只要超過2.5 S安裝節(jié)電開關(guān)即可節(jié)電。停臺率越高，節(jié)電效果就越顯著。國內(nèi)曾開發(fā)使用過CJ3?10、J3一GL等多種型號織機節(jié)電開關(guān)，經(jīng)一些紡織廠使用表明，一般節(jié)電效果在6%～15%左右。
2.1.2 節(jié)電皮帶盤
在曲軸的一個運動周期內(nèi)，織機在開口、投梭、打緯時會產(chǎn)生不均勻負荷，導(dǎo)致電機處于不均勻負荷運轉(zhuǎn)。當(dāng)曲軸處于投梭和綜平位置時負荷較大，電機消耗功率較大，因而此時輸入電流增大。當(dāng)曲軸處于前心和后心位置時負荷較小，電機消耗功率小，因而此時輸入電流減小。
節(jié)電皮帶盤是在電動機的皮帶盤上加裝一套彈簧傳動裝置，該裝置節(jié)電基本原理主要是在織機電機驅(qū)動系統(tǒng)中增加一個彈性環(huán)節(jié)，通過彈簧的扭矩補償作用原理，消除織機不均勻負荷對電機正常穩(wěn)定負荷運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的影響。當(dāng)電機外載負荷發(fā)生變化時，彈簧扭角也隨之發(fā)生變化，即外載負荷變大時彈簧扭緊，外載負荷變小時彈簧放松。彈簧一緊一松的作用，使電機不再處于輕載和重載交替的不合理狀態(tài)中運轉(zhuǎn)，從而達到節(jié)約用電的目的。該節(jié)電裝置經(jīng)多機臺長時期使用，織機單耗下降15%左右。
2.1.3 節(jié)電皮帶和滾動軸承
電機一般使用多根三角帶傳遞功率，由于三角帶之間張力差異較大，張力小的打滑嚴重，傳遞效率低。采用尼龍片基平皮帶，由于其強度高、撓曲性好、摩擦系數(shù)穩(wěn)定、柔軟附著性良好，傳遞效率可達98%以上，因此，高強度尼龍片基平皮帶顯著地減少了功率損耗，所以被稱為節(jié)電皮帶?？棛C使用節(jié)電皮帶，可節(jié)電6%～14%。
有梭織機多使用滑動軸承，摩擦阻力大，消耗能量較多。在踏綜桿轉(zhuǎn)子、吊綜軸、主軸、中心軸等處使用滾動軸承，可以節(jié)省用電。
2.2 噴氣織機節(jié)能措施
噴氣織機節(jié)能措施是當(dāng)前研究的熱點，管道片和異形筘約束氣流的技術(shù)基本成熟，當(dāng)前節(jié)能技術(shù)措施主要體現(xiàn)在節(jié)電輔助噴嘴的應(yīng)用和噴氣引緯工藝的優(yōu)化上。
2.2.1節(jié)電.輔助噴嘴
常見的輔助噴嘴為上扁下圓的空心管，壓縮空氣射流從管壁孔中射出，出流孔有多種形狀(圖1)。輔助噴嘴分為少孔的單圓孔、單矩形孔、等徑雙圓孔噴嘴和多孔的等徑7圓孔節(jié)能8圓孔(周圍等徑7小孔加中心1大孔)、等徑19圓孔和條縫星形孔噴嘴，能產(chǎn)生不同流量的射流。多孔形噴嘴能減少射流的擴散，提高射流的集束性能。陜西五環(huán)集團股份有限公司和西安工程大學(xué)的專家就單孔、等徑雙孔、等徑19孔和節(jié)能8圓孔等4種噴嘴進行了輔助噴嘴壓力與流量關(guān)系、輔助噴嘴中心風(fēng)壓的測試。測試結(jié)果表明：同壓力下，節(jié)能8圓孔的流量最少，等徑19圓孔次之，單孔和等徑雙孔最多；入射距離在15～30 mm之間，風(fēng)壓衰減不勻率從小到大的排序分別為節(jié)能8孔型、等徑19孔型、等徑雙孔型、單孔型。另外節(jié)能8孔型在同機型、同車速、同產(chǎn)品的生產(chǎn)條件下，都能正常開車運轉(zhuǎn)，且主、輔噴嘴的供氣壓力下降總和約在20%左右，節(jié)能效果顯著。
確定合理的引緯工藝參數(shù)可使織造廠既可以提高生產(chǎn)效率，又可以節(jié)約能耗。
(1)主噴與輔噴供氣壓力
噴氣織機耗氣的90%以上是主噴嘴、輔助噴嘴和張緊噴嘴，其余為儲緯器穿紗用氣和清潔用氣，所以降低噴嘴用氣是降低噴氣織機能耗的關(guān)鍵。
噴嘴壓力工藝包括：主噴嘴微風(fēng)壓力、主噴嘴引緯壓力、輔噴嘴引緯壓力、拉伸噴嘴壓力。微風(fēng)壓力一般為0.07～0.1 MPa，主噴嘴引緯壓力一般在0.4 MPa左右，輔助噴嘴與拉伸噴嘴引緯壓力比主噴嘴引緯壓力高0.05～0.1MPa。為了降耗，在保證引緯順利進行的前提下盡量選擇較低氣壓。
(2)輔噴嘴安裝間距
輔助噴嘴沿著鋼筘排列每隔60～80 mm安裝一個，在保證引緯順利的前提下，盡量選擇間距上限，以便減少噴嘴的個數(shù)，達到節(jié)能目的。
(3)輔噴嘴供氣時間
為了減少能耗，輔助噴嘴都要分組依次供氣，第一組輔助噴嘴的始噴角可與主噴始噴角相同，第一組輔助噴嘴的關(guān)閉時間和以后各組輔助噴嘴的開閉時間可以按照輔噴先行角和輔噴滯后角通過頻閃觀測儀進行確定；也可以采用簡便的辦法進行確定，即后一組輔噴的開啟時間較前一組的開啟時間晚1 5?！?0。，因為噴氣織機每組輔助噴嘴的開啟與關(guān)閉時間約為80。左右，所以前后兩組重疊供氣時間約為60?！?5。
