与锭带的接触状态对生产粗旦丝的影响

1、第15卷第1期2002-02聚酯工业Po l y e s t e r In d u s t ryVol.15,No.12002-02浅析加弹机假捻器与锭带的接触状态对生产粗旦丝的影响刘宏飚,何瑛(湖南湖南金迪化纤有限责任公司,湖南湘潭411101中图分类号:TQ342.21;TQ340.651文献标识码:B文章编号:1008-8261(200201-0041-03我公司属国内首家从法国ICBT公司引进的15台FTF12E3加弹机的厂家,自1998年底投运至今已近2a。该种机型在实际运行过程中,充分展现了其优越的工艺性能及良好的可操用性。但同时,我们发现用该机型在进行生产时却存在一个较为严重的设

2、备问题,即在加工纤度167dtex以上的DTY丝时,明显出现升头困难及容易断头的情况。而在生产纤度167dtex以下的DTY丝时,则很少出现这一情况。根据我们对83dtex/36f、111dtex/36f、167dtex/48f3个品种的生产跟踪统计(详见表1发现,在加工167 dtex的DTY时,断头数均大大超过加工83dtex和111dtex的丝,其中个别锭位甚至根本无法生头,严重影响生产的正常进行。表13个品种纤维断头数对比规格/(dtexf-183/36111/36167/48加工速度/(mmin-1750750750检测周期/h242424检测锭数120120120断头情况2335针

3、对这一现象,我们对生产167dtex的机台的各元器件进行了全面有检查,终于找到了问题的症结所在,并采取一系列合理、有效的措施,基本上解决了这一问题。下面,我们就这一问题的成因及所采取的措施作一简要的介绍。1生头困难及容易引起断头的原因1.1加捻机理加弹机的加捻方式是三轴多盘式加捻。摩擦盘与丝条的受力情况如图 1所示。图1丝条受力简示图1中,F1、F2、F3分别是丝条相对于盘1、盘2、盘3的张力;N1、N2、N3分别是丝条与盘1、盘2、盘3的接触压力,也就是丝条张力沿盘1、盘2、盘3的法向张力。根据公式A-F=0,即丝条相对于摩擦盘的滑动力p等于摩擦盘对丝条的摩擦力。由于P=F=µN,

4、其中,N为丝条与摩擦盘的接触压力,相对于三轴多盘加捻来说,也就是P=µN1+µN2+µN3。由此可以得出如下结论:丝条相对于摩擦盘的滑动力与丝条本身的张力相关。张力越大,丝条相对于摩擦盘的滑动力也越大。而丝条的张力又与丝条本身的纤度密切相关,丝条的纤度越大,丝条的张力也就越大。也就是说,丝条的纤度越大,丝条相对于摩擦盘的滑动力也就越大,丝条在加捻过程中的稳定性也就越差,也就容易导致发生断头现象,造成生头困难。这也就是为什么生产167dtex/48f的丝比生*收稿日期:2001-07-02。作者简介:刘宏飚(1968-,男,湖南湘潭人,工程师,工学学士,从事涤纶后加

5、工设备技术工作产111dtex/36f、83dtex/36f的丝更容易发生断头现象的原因。1.2从假捻锭带本身的特性分析我公司采用的FTF12E3加弹机分为10区共240个锭位。相对于原ICBT标准机型(9区共216个锭位来说,多增加了1区24个锭位,与此相应地假捻锭带长度也由原来的29250mm增加至32270mm。由于锭带的增长,对锭带的安装、调整的难度也就相应增大。因为锭带越长,就越难以保证锭带在安装调整过程中的直线度,而锭带的直线度是决定锭带运行是否平稳的关键性因素。如果锭带运行不平稳,则锭带与假捻器的接触状态就不能得到有效的保证,造成由锭带传递至假捻器的力矩发生变化。如果此时生产在加

6、捻过程中产生滑动力矩较大的粗旦丝,就容易导致假捻器作用在丝条上的加捻张力和解捻张力不稳定,轻则形成紧点或僵丝,重则造成断头或根本无法生头。1.3锭带、锭带导轮和假捻器主动轴三者之间的关系锭带、锭带导轮和假捻器主动轴三者之间的关系如图 2所示。图2锭带、锭带导轮和假捻器主动轴三者之间的作用从图2可以看到,锭带导轮所起的作用是:对锭带的运行起导向作用,保证锭带运行的直线度,同时,对锭带起张紧作用,保证锭带与假捻器的主动轴之间的接触状态。但当设备的运行一段时间后,由于锭带本身的伸长造成锭带导轮与锭带之间的接触状态发生变化,从而使得锭带与假捻器主动轴之间的接触状态也随之发生相应的变化,最终造成从锭带传

7、递至假捻器的力矩发生变化,使得在生产过程中容易断头或无法生头。2解决方法通过对问题原因的分析,可以得出以下结论:造成这一现象的最根本的原因就是在生产过程中假捻器作用在丝条上的加捻及解捻张力不稳定。而影响加捻和解捻张力的因素又与所加工丝的纤度、锭带的运行状态以及假捻器主动轴与锭带的接触状态等密切相关。所以,若要从根本上解决加工粗旦丝生头困难的问题,只能从设备本身出发,进行调整改造。最初,我们采用最常用也是最普通的1种方法:胀紧锭带,即在机尾处,用旋转手轮带动锭带电机沿着电机滑轨后移,使锭带胀紧,以期达到改善锭带和假捻器接触状态的目的。使用这种方法,可以在一定程度上缓解矛盾。但胀紧后的锭带运行一段

8、时间后,又会出现同样的问题,须要再次胀紧。如此多次反复,当锭带电机已移到了电机滑轨的极限位置后,这种方法便不能再起作用。因此,这种方法只适宜于在锭带电机还有移动余量的前提下使用。如果锭带电机已移到了电机滑轨的极限位置,我们就必须采用其它的方法进行调整。通过我们不断地实践和摸索,最终,我们总结出了以下2种行之有效的解决办法。2.1在锭带导轮托架上加装拉紧弹簧改装方式如图 3所示。图3锭带导轮托架上加装拉紧弹簧这一解决方式最基本的出发点是加大锭带托架梁上导轮对锭带的胀紧力,从而改善假捻器主动轴与锭带的接触状态。经过试验我们发现,在加装了拉紧弹簧的机台上,生头困难及容易断头的问题均得到了明显的改善。

9、试验结果见表2。表2加装拉紧弹簧前后的比较运行参数已装拉紧弹簧未装拉紧弹簧规格/(dtexf-1167/48167/48加工速度/(mmin-1750750检测周期/h2424检测锭数240240断头数0582.2在锭带导轮托架梁上加装导轮改装方式如图4所示。24聚酯工业第15卷图4锭带导轮托架梁上加装导轮这种方法的基本原理与前一种方法一致,也是为了达到增加导轮对锭带的胀紧力,改善假捻器主动轴与锭带的接触状态。增加的导轮所起的作用也就是相当于胀紧轮的作用。为此,我们任选一台生产167dtex 的加弹机的1个区(第5区与余下的9区进行了对比实验。在这台加弹机第5区的锭带托架梁上,每相邻的两锭带导

10、轮之间再加装一个导轮,而其他9个区保持原样,然后再进行生头操作。在24h 内的实验结果证明:经过加装锭带导轮的第5区的12个锭位,每个锭位均能很顺利地生头且生头后无再断头现象;而未加装导轮的其余9个区的情况,则基本维持原状。试验结果见表3。表3加装锭带导轮(24h 效果4254352433结论从我们对生产167dtex 丝生头困难及容易断头的成因分析以及我们在机台上所做的对比实验结果来看,在FTF12E3加弹机上,造成生产粗旦丝生头困难及容易断头的一个最根本的原因是假捻器主动轴与锭带的接触状态不稳定,导致丝条经过假捻器时的加捻及解捻张力不稳定,造成丝条断裂。如果能稳定两者之间的接触状态,也就能

11、从根本上解决生产粗旦丝生头困难问题。从以上我们采取的2种改造方法及效果来看,这2种方法均能够暂时性地解决该机型在生产粗旦丝时遇到的生头困难问题,同时,经过约1a 左右的实际运行,也证明了这2种改造方法的可靠性。但从理论上来说,这2种方法还是不能从根本上解决这一问题,因为随着时间的延续,锭带必将还会伸长,造成锭带松弛,也会影响到假捻器与锭带的接触状态。因此,如果想从根本上解决这一问题,就必须采用由单锭马达驱动的假捻器来进行生产(目前国内已有部分厂家选购了这种形式的加弹机。这样,才能充分保证丝条在假捻器中保持稳定的受力状态,从而保证高质量的产品。(上接第29页4生产运行考核从2000年生产运行看,

12、生产运行平稳,产量达到了34.2万t ,超过了设计要求,产品质量也达到了国内先进水平,用户反映较好。只是由于新增圆盘反应器后面只有1台熔体出料泵和切粒机,且增容改造后切粒机在高负荷下运行,故障率偏高,熔体排废量较多,致使有时原料消耗偏高。5结论在充分利用原有设备和公用工程余度的基础上,通过对第一酯化反应器的搅拌、终缩聚反应器及切粒机、PTA 输送和切片输送系统实施改造,提高PTA 下料称和浆料输送泵及相关设备能力,聚酯装置实现增产50%是完全可以达到的。Enlargement reformation of PET plant in Liaoyang Petrochemical second s

13、ectorXIE Wen-jian ,LIU Hong-chun(No.1Polyester Complex of Liaoyang Petrochmical Corporation ,Liaoyang 111003,China Abstract :Enlargement reformation by use of old plant and Ulitity is discussed.Change the agitator in the firstesterification reactor ;improve ist rotational speed and power ;change the condenser in the top of sondensing tower ;install a new disk reactor which yield is up to 110t/d and scraper condenser ;install a set of EG spraying system ,a granulator which granulatin