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机采棉清理加工技术发展状况.pdf

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机采棉清理加工技术发展状况.pdf

2004年第3期新疆农机化棉花加工机采棉清理加工技术发展状况刘向新,梅健1.新疆农垦科学院农机研究所,新疆石河子8320002.新疆兵团工程咨询中心,新疆乌鲁木齐830000摘要介绍了国内外机采棉清理加工技术发展状况,分析了引进机采棉清理加工工艺及国内机采棉清理加工工艺的不同点。针对兵团机采棉清理加工存在的问题,提出技术改造重点。关键词棉花机采棉清理加工技术发展中囝分类号S226.71文献标识码A文章编号l0077782{200403X40031国内外机采棉清理加工技术发展状况目前,美国大陆鹰Continentalee公司和拉默斯Lummus公司开发研制的机采棉清理加工的技术和装备代表世界一流水平,并已应用到澳大利亚、以色列等许多棉区。美国棉花机采棉nv3艺流程为籽棉烘干一籽棉清理籽棉二级烘干籽棉清理_轧花锯齿轧花机、皮辊轧花机卜皮棉清理13级压制成包一装运入库。在设备上,大陆鹰公司和拉默斯公司开发研制了各具特点的籽棉清理、皮棉清理机械。例如,大陆鹰公司开发研制了冲击式籽棉清理机,它有别于拉默斯公司的倾斜回收六辊籽棉清理机。拉默斯公司开发研制的D86型锯齿皮棉清理机的结构紧凑,两台皮棉清理机串联使用,加装的五通阀使皮棉清理工艺更加合理、科学。拉默斯公司研制的机采棉清理加工工艺采用一级籽棉烘干烘干塔并利用输棉管道进行籽棉的再烘干,节省了设备投资和设备占地面积。前苏联中亚棉区现有197个陆地棉加工厂和304蓄电池1高温下,蓄电池会产生很多水蒸气,堵塞通气孔,引起蓄电池内部压力过高而炸裂。为此,高温季节期间,机手应经常疏通通气孔。2高温易使电瓶极桩氧化,造成机车起动困难,电器系统失灵。为此,机手应在极桩上涂上黄油或凡士林,以防极桩氧化。如极桩已氧化,可将电瓶线从极桩上拆下,用砂布或锯条打磨氧化层,然后夹装牢靠。3高温下蓄电池的电解液易蒸发,使蓄电池40个长绒棉加工厂。每个棉花加工厂都配备有12级籽棉烘干设备、2级籽棉细杂清理设备、45级籽棉粗杂清理设备,轧后的皮棉还要进行23级清理。年收购量少于12万t籽棉的收购站,设单线籽棉清理设备,多于12万t的收购站和轧花厂,大都设双线配置。中亚棉区的棉花加工工艺一般为扒棉机一重杂分离器一旋转滚筒式籽棉烘干机一籽棉细杂清理机一串联5台籽棉粗杂清理机一籽棉细杂清理机一130锯齿轧花机_气流式皮棉清理机一串联2台锯齿或齿钉式滚筒皮棉清理机一打包机一计量、刷买标_输送入库。该工艺中各类清理设备之间的配套性较好,可根据地域特点和含杂情况进行工艺组配,但工艺繁复,设备布局一般采用平面设置,占地面积较大单机设备体积大,结构不紧凑。设备的制造工艺水平相当于美国70年代水平。在已实现棉花采收机械化的国家或棉区,由于采棉机的工作原理不同,形成了不同的机采棉清理加工工艺。在美国、以色列、澳洲等棉区,可根据棉花的成熟程度,采用水平摘锭式采棉机进行分次采收,极大地保证了收获数量和质量。在采收前,需对棉株喷施脱叶催熟剂,以确保棉花成熟一致,含杂较低。机械采收时,还需对采摘工作部件进行清洗,即所谓L.1L,内液面过低,加速极板硫化而损坏。因此,每隔510天检查一次,保持液面高出极板lO15mm。此外还要加强对轮胎的养护。在夏季,不要将拖拉机长期停在阳光下曝晒,以免轮胎过热而爆炸。对轮胎充气,要使压力保持在规定的范围内,或低于标准压力的2%一3%。不应超过标准压力,以防在作业中轮胎受热爆胎。作业时间长,发现轮胎温度过高时,需立即将车停到阴凉处,使其慢慢散热,绝不可用冷水泼洗轮胎,以避免轮胎各部分收缩不均而产生裂纹,或胎面与线层剥离而损坏。维普资讯http//www.cqvip.com棉花加工新疆农机化2004年第3期湿采方式。采收的籽棉表面含水较高9%一12o石,需进行烘干处理。机采棉含杂率一般在15%左右,由此形成了分次机采棉清理加工工艺和设备。该工艺力求在清除杂质的同时,减少机械物理作用对棉花纤维的损伤,工艺经改造后可以加工手摘棉等高等级籽棉。美国在棉花机械采收方式上,还采用了统收机采收棉花。该机将棉花一次采收完毕,籽棉含杂率高达25‰35%。其清理加工工艺在分次采棉机的清理加工工艺上进行了改进。在生产中,基本采用大排杂多级清理的技术路线。我国手摘棉加工的典型工艺为吸棉管道一子棉分离器辊籽棉清理机一轧花机一集棉机一打包机一人工输送入库。籽棉清理工艺不完善,缺乏籽棉烘干和皮棉清理工艺环节。根据该工艺各地自行研制了一些籽棉清理设备,但工艺和配套设备上差异较大,不规范。在新疆棉区,棉花加工厂根据本厂的生产经验自行设计棉花清理加工工艺,尚未形成适应区域特点的、规范的清理加工工艺。由于工艺不同,棉花加工厂除主机设备外配套的辅机设备型号各异且大多自行研制,造成企业生产管理混乱,成本居高不下,棉花加工质量不稳等问题。20世纪9o年代,在消化吸收美国大陆鹰公司141型机采棉工艺设备的基础上,山东棉麻机械厂、邯郸棉机厂开发研制了棉花加工新工艺和配套设备。这是我国棉花加工技术上的一次飞跃,主机和辅机机型实现了40年跨跃。在工艺上增加了一级籽棉烘干和一级皮棉清理设备,但它仅适合加工手摘棉,不能加工快速采棉,更不能清理加工机采棉和落地棉,不能适应新疆棉区种植规模日益扩大和劳力紧缺对棉花加工的要求。2引进机采棉清理加工工艺与国内机采棉清理加工工艺的不同点1引进工艺中,按照先重后轻、小杂逐级清理的顺序设定了8级籽棉清理工序和3级皮棉清理工序,籽棉烘干采用搁板式烘干塔和热气流输棉管路相结合的烘干工艺,较国内和美国大陆鹰公司研制的工艺少一座塔式籽棉烘干机,这样可不影响生产线籽棉喂入量,减少堵塞,节省了设备占地面积。2设于烘干塔后的一级倾斜六辊籽棉清理机,由于配套了吸棉风机1lOkW实现了对籽棉即烘即清,十分有利于清理碎叶等杂质,清理出的杂质随尾气直接进入尘塔,热气流输棉管路烘干完全采用干净的热空气与被清理过的籽棉再次混合,进入二级倾斜六辊籽棉清理机,对较湿未被清理的部分叶片杂质进行烘干和清理,籽棉输送全过程中,采用负压输棉方式,这样保证了输棉气流洁净,减少了对棉花的污染。3引进工艺中不采用国内工艺中的冲击式籽棉清理机,而用一台装有回收辊的倾斜六辊籽棉清理机代替冲击式籽棉清理机,该台设备中减少了大锯齿辊6个对籽棉的钩拉作用,对下脚料采用了齿条辊筒1个进行回收。在回收过程中,进一步清理了籽棉小的细小杂质,减少了对棉花纤维的损伤,设备安装简便、紧凑,维修方便。4引进工艺中配置的扩充式青铃沉积器位于籽棉控制喂料器之后、烘干塔之前,在其籽棉输送管进口处下侧设有热空气补充管路,从烘干热源截取部分热气流导人沉积器。热气流的主要作用是补充热量和利用沉积器中的气流通道形成一上升气流,以阻止部分优质籽棉下落至重杂物、青铃收集桶中,减少了清理过程中籽棉的损失。扩充式青铃沉积器不仅可清除青铃,还可回收部分可能损失的籽棉。5工艺流程中设置了部分旁路阀。位于一级倾斜六辊籽棉清理机下部的提净式籽棉清理机由上下两部分组成,上部是铃壳等大杂清理机,下部是枝杆、大叶片清理机。上下部之间设有旁路阀,生产中可根据籽棉的含杂情况设定两种清理工艺。同样,在两台锯齿式皮棉清理机之间设有五通阀,可设定三种皮棉清理工艺,并保证在两台锯齿皮棉清理机中任何一台可运行的情况下均可进行一级皮棉清理。6烘干过程中的温度控制完全采用计算机控制,减少了人工控制操作误差而造成的火灾事故。其相关控制点的理论温度为位于籽棉喂料器下部籽棉与热空气混合处的温度为176。C,该值可由计算机预先设定可调,籽棉随热空气进入烘干塔入口时空气的温度为8285C,以上两温度及温差可通过调整燃料消耗量控制。燃料控制阀采用电磁无级控制,由电脑指令自动调节。管路烘干籽棉混合点的热空气温度也可通过调整补进冷空气量的大小辅助调节。一般情况下,籽棉清理加工前水分控制在12%左右,清理烘干后付轧前水分在8%,在皮棉滑道中皮棉水分一般为5%。为提高打包机的生产效率,减少崩包,引进工艺中增加了皮棉加湿工艺,对皮棉进行打包前加湿处理,最终打包时皮棉的含水可回升至8%。关闭水阀,在滑道中导人加湿器产生的热空气也可对皮棉进行零散烘干打包。维普资讯http//www.cqvip.com2004年第3期新疆农机化棉花加r7外吸棉风机电机功率45kW,较国内3台型121型轧花机配套外吸棉风机电机功率55kW,节省能耗近三分之一。通大气阀位于风机进口处,当大气阀接通时,外吸棉风机吸空,这时位于籽棉管路中的籽棉即可停止流动,对于保护设备,维持后续设备及溢流回路中的籽棉稳定流动均有极大的好处。3兵团机采棉清理加工厂建设状况目前,兵团已建立机采棉清理加工厂3O座,其中引进美国拉姆斯籽棉清理设备部分团场引进二手设备与国产设备配套建厂1O座,全套国产设备建厂16座,全套引进美国大陆鹰公司二手设备建厂4座。该项工作具有以下特点1机采棉加工厂建设技术起点高,引进和运用了国内外多项新工艺、新技术、新装备。2从棉花机械采收和植棉规模发展的角度出发,在加工厂建设布局上采取了种植区内植棉团场联合投资,共同建厂中心厂新思路。3对引进设备,兵团机采棉办公室与外商进行了统一谈判,降低了国外设备的进价。对设备供应商、施工单位等,师、团组织有关单位进行了招投标,保证了建设任务顺利、按期完成。4对机采棉加工厂设备运行情况和皮棉质量等,在全兵团范围内连续数年进行了评估和皮棉抽样,并注重向皮棉深加工扩展,从采收、加工、纺纱全面评估建设工作指标。4当前存在的问题和改进重点据国家纤检局检测报告表明兵团机采棉皮棉加工质量在外观、结数、强力、长度等方面与进口机采棉美棉、澳棉尚存在差距,不计棉花品种等内在原因,造成差距的原因主要是加工过程中工艺和设备运行不良带来的。存在的具体问题1人工喂花效率与全线设备生产率不匹配,造成生产效率低,吨皮棉生产成本过高。外吸棉、二级籽棉输送风力输送系统设计存在一些不合理的地方,外吸棉管道、卸料器、烘干塔易堵塞等。2烘干的工艺参数、风机配置、位置、工艺设计需进一步探究,问题较多的是国内籽棉烘干设备,引进的国外设备在操作运用上还需进一步掌握。3针对不同的籽棉清理工艺8团、29团、123团籽棉清理工艺工艺不尽相同,主要表现为提净式籽棉清理机的结构不同,在工艺中工位也不相同的42清理效果和对皮棉品质的影响缺乏进一步的理论上和实践上的比较。4提净式籽棉清理机、提净式喂花机,带回收装置的六辊籽棉清理机清理中出现小花头等三种清理机械对皮棉品质指标中短纤维含量、强力指标可能产生负面影响清理效果不稳定等问题。5对121、139、168、171等型锯齿轧花机的轧工性能指标还缺乏统一认识和性能对比,直接影响了全套生产线中主机型号的确认。6皮棉加湿工艺的设备、工艺设计和适用条件缺乏认识和生产实践,目前在线的加湿设备均不能正常使用,存在的问题较多。7部分团场引进的二手设备建设加工厂工艺陈旧、设备与国产设备的配套性较差。8在生产中,对机采棉籽棉清理加工缺乏统一规范的技术、生产管理的指导性规程。5技术改进重点和进展针对机采棉清理加工中存在的问题,20o2年,兵团计委拨出专项国债资金进行技术改造和完善,重点解决机采棉清理jnr成本过高,生产工艺和配套设备不规范,皮棉质量不稳、疵点数量高、短纤维含量高等问题同时兼顾人工常规采棉、快采棉清理加工工艺和配套设备的要求,使三种清理加工工艺协调、统一,对三种工艺、设备进行优化组合。在工艺中重点对籽棉烘干工艺、皮棉清理工艺进行改进。通过生产实践,总结出各类优化参数和工艺方案,提出籽棉烘干、皮棉清理标准生产条件装备和标准生产工艺。以引进国外设备为技术依托,联合国内棉机厂和科研单位的力量,重点解决对棉花质量影响较大的提净式籽棉清理机、提净式籽棉喂花机、皮棉清理机结构参数优化,提高国产设备的稳定性和生产性能,确保皮棉质量。进行增加籽棉加湿、皮棉加湿的生产实践,完善机采棉清理加工工艺。在产品质量方面,以HVl90o系统为技术手段,采用国际通用指标,评价各类设备的性能和产品质量指标,为缩小棉花质量与国际水平的差距创造技术条件,促进机采棉皮棉质量标准国家的出台和应用。通过生产实践,总结提出与机采棉清理加工生产相配套的生产管理规程。转摘自新疆农垦科学2oo4年第1期维普资讯http//www.cqvip.com

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