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中国纺织印染及机械产业未来趋势为节能与减排

时间:2007-08-10     人气:1088     来源:中国机械网|http://www.jx.cn/     作者:
概述:    中国将「低耗能、低污染」列为当前国家宏观经济调控的重点,因此纺织产业中印染设备及技术成为关注的焦点。2007年6月1至4日举办之第13届上海国际纺织工业展为顺应目前纺织染整技术的发展趋势,将染......
    中国将「低耗能、低污染」列为当前国家宏观经济调控的重点,因此纺织产业中印染设备及技术成为关注的焦点。2007年6月1至4日举办之第13届上海国际纺织工业展为顺应目前纺织染整技术的发展趋势,将染整设备的新技术作为重点展示内容。

  “十一五”期间将是中国印染工业蓬勃发展的时期,技术升级和节能、减排是未来印染工业的主要发展方向,亦即要求印染机械在保证加工的品质不变或提高的前提下,向环保、节能、智能化和信息化的方向发展。

  企业环保意识亟待提高

  近五年来,中国印染业产值和产量每年平均成长分别为18%和16%,发展迅速;但能源消耗、生产效率、资源利用率及高污染等状况仍无显著改善。中国印染机械产业一方面有大幅进步,如在数量上印染机械在国内市场占有率达到60%~70%,设备的机电水准大幅度提高,3米以上的宽幅设备制造技术已经成熟,内地自产喷墨印花机也成功推向市场,印染自动调浆系统正逐步取代传统的人工操作等;另一方面则是依然存在隐忧,如稳定性和计算机化方面与目标存在差距,而节能、减排意识薄弱,使自产印染设备在这方面与国际先进水准相去甚远。

  在节能、减排方面自产印染设备有许多值得改进之处:以印染设备为例,在热效率利用率一般偏低,如烘燥机的热损失为40%,蒸化机的热损失达80%,热定形机的热效率只有18%~26%,且大部分损失的热能没有被回收利用;另印染设备的用水量大,中国大陆加工每吨印染布的用水量为300吨,约为先进国家的3倍,而废水回收利用率仅5%~8%。开发节能环保型印染设备和改造高能耗设备是印染业和印染机械业当前的重要工作。

  有效率之节能、减排

  在节能方面,印染设备的主要组成部分是轧、洗、烘、蒸等机器,可采用的节能方法有:采用高效轧干机,降低织物含水率并降低烘干时所需要的能量;开发高效水洗机,采用逐格逆流、多浸多轧、高温喷淋及振荡等方法进行水洗,提高水洗效率,减少耗能。在提高烘干与定型设备的效率上,可以对设备进行合理保温减少热量散失,选用优质的疏水阀防止蒸汽泄漏,安装线上检测装置控制烘房湿度,适时排放废气,防止过多热能随废气流失,另需控制布面与烘房温度防止织物“过烘”。对于汽蒸设备,改善各类蒸箱和蒸化机的结构,减小散热面积和防止蒸汽泄漏,安装线上检测控制装置。除此之外,设计、安排设备流程,增加机械转速,尽量减少烘干次数,减少织物暴露在外的时间,都可以减少能量损失。在印染设备设计时还应充分考虑高效化学剂的作用,合理使用助剂、染料,可以有效缩短设备流程,前处理甚至可实现“一步法”短流程生产。而印染设备也可配备热能回收装置,包括水洗废热水的热能回收装置、蒸汽冷凝水的回收装置和定型机废热气的回收装置。
另外,印染设备的减排,一方面是减少用水量,废水的排放量方能减少,此需减少大用水量的印染工序的耗水量或尽可能地回收。减排的另一方面是要减少废水中有害物质的含量,如烧碱的含量、助剂的含量和染料的含量。为减少各水洗工序的用水量,应开发高效水洗机、采用高效轧车、洗液逐格逆流回用等方式也是提高水洗效率减少用水量的有效方法。而透过使用高效助剂,可达到缩短生产流程,大幅减少用水量。另外,印染设备配备水过滤回收装置,可以增加水的循环利用率。中国大陆近年来发展迅速的线上检测与控制技术对减排助益良多,如碱浓度检测与控制技术可使碱液零排放;染料、助剂的配送系统可精确加注化学剂,保证了加工品质稳定且减少了浪费和污染。

  满足少量多样的市场需求的同时,间歇式印染机械将向高速、小浴比、大容量方向发展,做到省水、节能和高效。

  研发进入良性循环

  近年来,中国大陆对纺织印染业的节能、减排工作高度重视,国家发改委和科技部设立项目资金帮助印染机械行业发展新型节能环保型产品。中国大陆纺织机械工业协会作为政府与企业间的桥梁,已经为印染机械制造企业申请到多个政府补助项目,并寻求更多有前途的技术与产品的补助。透过政府和协会的协助,国内部分印染机械制造企业已经开发出或正在研发新型高效节能的印染设备,而具有国际先进水准的小浴比气流雾化染色机已经研发成功,新型平幅机织物前处理设备、新型磁棒圆网印花机和平网印花机正在研发中。

  “十一五”期间中国大陆将重点发展具有智能型线上检测控制功能的新型高效平幅棉型机织物印染机械,采用高效水洗、汽蒸和烘干设备,并配备热能和水的回收再利用装置;发展新型高效针织物连续前处理设备,包括针织物连续精练漂白生产线、针织物丝光机、水洗机等,采用大滚筒结构、超低张力送布、高速喷淋水洗,将在染色机内完成的消耗大量水和能源的练漂工序,改为由平幅连续精练漂白生产线完成;发展高层次毛织物染整加工成套设备,将传统毛织物湿整加工由间歇式绳状加工改为平幅连续加工,即保证品质稳定又可节省大量能源和水;发展印染技术参数线上检测与控制之技术与设备,包括线上浓度检测与控制系统、机器视觉应用系统、热定形机线上检测与控制系统等,改善和稳定加工布料的品质、精确投入化学品降低废液浓度、降低能耗和水耗的作用。

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  •     近日,我国电工行业成功研究制定的《高压直流输电用换流变压器》和《高压直流输电用油浸式平波电抗器》标准,将引进技术消化吸收形成的自主技术和成功制造经验反映在标准制定中,在立足国产化技术方面取得最新进展,及时满足了市场需求,并受到业界的广泛关注。

        据了解,上述标准是在对ABB和SIEMENS引进技术进行消化、吸收、创新的基础上,结合我国三—常、三—广、贵—广等工程用±500千伏和灵宝工程用换流变压器和平波电抗器的实际情况制定的。而在此之前,国内企业从未生产过高压换流变压器和平波电抗器,因此产品研发和制定标准需要解决多项关键技术。

        项目组结合对产品整体结构、主绝缘结构、引线结构、结构件、套管尾部屏蔽结构等方面对引进技术进行改进,独立研发出换流变压器和平波电抗器,并在此基础上,研究制定了国家标准。

        在研制工作中,项目组立足国产化突破多项关键技术。

        一是开展了对谐波损耗特点的分析研究、确定和测量。谐波损耗与谐波电流、谐波频率等因素有关,特别是平波电抗器,由于其串联在直流线路中,线路中的谐波还会对铁心损耗产生影响,另外谐波引起的漏磁场会产生附加损耗。因此在该项目的研究中,兼顾了各类产品的技术特点,使之具有良好的适用性。

        二是完成了平波电抗器铁心损耗的计算方法。在研究平波电抗器铁心损耗计算时,兼顾了铁心带气隙结构和线圈内无铁心柱的空心结构两种产品的特点,分别进行了相应的规定。

        三是突破了换流变压器和平波电抗器的绝缘关键技术。绝缘是换流变压器和平波电抗器产品最突出的技术问题,也是确保产品质量的关键。在标准研制中,研究人员针对不同产品的绝缘特点,进行了电位分布及电场计算、直流电场与交直流混合电场的算法及特性研究、直流电场与交直流混合电场的计算程序开发等一系列分析研究。同时,通过技术开发和利用引进的电场和波过程的解析与仿真软件,对产品绝缘结构进行了冲击分布及二维和三维电场的计算机仿真,从而得出最佳的绝缘结构并使局部放电量水平达到最低。

        四是确定了绝缘试验研究的方法。绝缘试验是保证换流变压器和平波电抗器产品安全运行的关键试验。项目组对外施交流耐压试验、外施直流耐压试验、极性反转试验、局部放电测量等试验项目的机理和试验方法进行多项研究,从而取得科学的试验结果。
        近日,我国电工行业成功研究制定的《高压直流输电用换流变压器》和《高压直流输电用油浸式平波电抗器》标准,将引进技术消化吸收形成的自主技术和成功制造经验反映在标准制定中,在立足国产化技术方面取得最新进展,及时满足了市场需求,并受到业界的广泛关注。

        据了解,上述标准是在对ABB和SIEMENS引进技术进行消化、吸收、创新的基础上,结合我国三—常、三—广、贵—广等工程用±500千伏和灵宝工程用换流变压器和平波电抗器的实际情况制定的。而在此之前,国内企业从未生产过高压换流变压器和平波电抗器,因此产品研发和制定标准需要解决多项关键技术。

        项目组结合对产品整体结构、主绝缘结构、引线结构、结构件、套管尾部屏蔽结构等方面对引进技术进行改进,独立研发出换流变压器和平波电抗器,并在此基础上,研究制定了国家标准。

        在研制工作中,项目组立足国产化突破多项关键技术。

        一是开展了对谐波损耗特点的分析研究、确定和测量。谐波损耗与谐波电流、谐波频率等因素有关,特别是平波电抗器,由于其串联在直流线路中,线路中的谐波还会对铁心损耗产生影响,另外谐波引起的漏磁场会产生附加损耗。因此在该项目的研究中,兼顾了各类产品的技术特点,使之具有良好的适用性。

        二是完成了平波电抗器铁心损耗的计算方法。在研究平波电抗器铁心损耗计算时,兼顾了铁心带气隙结构和线圈内无铁心柱的空心结构两种产品的特点,分别进行了相应的规定。

        三是突破了换流变压器和平波电抗器的绝缘关键技术。绝缘是换流变压器和平波电抗器产品最突出的技术问题,也是确保产品质量的关键。在标准研制中,研究人员针对不同产品的绝缘特点,进行了电位分布及电场计算、直流电场与交直流混合电场的算法及特性研究、直流电场与交直流混合电场的计算程序开发等一系列分析研究。同时,通过技术开发和利用引进的电场和波过程的解析与仿真软件,对产品绝缘结构进行了冲击分布及二维和三维电场的计算机仿真,从而得出最佳的绝缘结构并使局部放电量水平达到最低。

        四是确定了绝缘试验研究的方法。绝缘试验是保证换流变压器和平波电抗器产品安全运行的关键试验。项目组对外施交流耐压试验、外施直流耐压试验、极性反转试验、局部放电测量等试验项目的机理和试验方法进行多项研究,从而取得科学的试验结果。
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  •     国家无论大小,只要机床工业强,则工业就会振兴。当今世界,美、德、日、瑞士等国机床技术当属世界一流,其工业均较发达。瑞士仅7000万人口,2000年机床产值22.8亿美元,居世界第五位。

      机床出口额19.6亿美元,仅次于日、德,居世界第三位。瑞士的中小型精密机床,长期独步世界,质量超群,无人可以替代。其发展经验揭示出“素质、人才、质量、创新”是技术得以发展之根本。中国要参与世界市场激烈竞争,认真学习瑞士机床业发展的经验,切实改变人与物的“量多”为“优质”,将会有非常积极的意义和作用。 

        瑞士国家小,人口少,但机床业发达产值位居世界第五,在日、德、美、意之后。其机床出口额位居世界第三。瑞士机床厂约104家、员工1.2万人,2000年机床产值22.8亿美元,出口额19.6亿美元,占产值86%,其出口率居世界第一。瑞士在19世纪后期以生产钟表起家,后经逐步发展,开始制造精密仪器、中小型精密机床。虽然产品精良、技艺高超,但劳动力不足、原材料缺乏、机床配套基础元部件难以自产、困难极多。然而正是在这样不利的条件下,瑞士的机床业都能快速发展,并创出奇迹。

    一、高度重视机床业在国民经济中之重要作用,坚持长期依靠人员之高素质、高技艺,突出发展中小型精密机床,特色鲜明,世界独步。

        瑞士机床工业产值,在国民经济总产值中所占比重较高,约在1%左右,远高于其他工业发达国家如美、德、日(在0.1%-0.7%左右)。机床大量出口,为国家创造了巨大财富,从而使政府和人民高度重视机床工业在整个国民经济中之重要作用。

        瑞士结合本国特点,以发展精密优质产品取胜。突出发展中小型精密机床。从用材、工艺、设计、制造、测试、装配到为用户服务、都精益求精、一丝不苟,讲究实用,处处为用户着想。如瑞士生产的许多精密机床,有的采用镍铬高磷合金铸铁,其强度和耐磨性高,有的采用创新的人造树脂(人造水泥)制成各种磨床床身,阻尼性、稳定性好。铸铁采用自然时效与先进人口时效相结合、确保长期保持机床精度。加工时采用刮研、研磨、精密磨削、配磨等各种高级工艺。精密零件的加工、装配、试验等均在恒温室内进行,严格防尘。同时,对半成品、成品检验、测试非常严格。许多大件、复条杂在加工中心(MC)上加工后即由三坐标测量机检验,大部分机床零件加工精度控制在图纸的二分之一公差之内装配时即使全部合格,但仍要进行严格的测试运转、重切削后才能出厂。瑞士机床的设计、制造、追求尽善尽美,内在、外观质量,无可挑剔。机床紧凑,小巧玲珑、操作方便,NC机床采用的是世界名牌基础元部件和NC系统。因此其价格虽高,但性能稳定可靠,并确保寿命,用户仍然争相购买。

    二、充分发挥本国特长和优势,将传统技艺与现代电子技术有机结合,不断改进、创新,占领世界市场。

        瑞士的各种中小型精密机床,都别具风格,有手动、机动、数显、程控、数控各种形式。小至床头柜式手表齿轮全自动滚齿机,大至20吨高精度NC坐标镗床式加工中心,由于设计制造灵巧、精密,1-2mm的小齿轮进行自动上下料,因而加工精密高效,稳定可靠。许多高精度车床、磨床、齿轮机床、电加工机床、加工中心、小型组合机床、刀具磨床等,在当今世界,其加工精度最高、精度保持性在二十年以上。如豪瑟公司(Hauser)的坐标磨床,定位精度2μm,七轴最高转速22万r/min;莱斯豪尔公司(Reischaner)的蜗杆砂轮磨齿机,加工精度可达3-4级,均在世界上领先。
         瑞士机床设计精巧,布局新颖,结构巧妙,工艺先进,体现高精、高效、高自动化。如斯图特公司(studer)生产的各种不同布局、精度,形式、效率、自动化程度的外圆磨床,进行模块化设计,有不同磨削方式、控制方法、坐标轴数,修整方式,不同中心高、中心距测量控制方法、上下料系统和不同工件架、尾座等,可任用户自由选择。而且瑞士机床将传统技术与微电子计算机新技术两者有机结合,新品种发展较快。如莱斯豪尔公司的蜗杆砂轮磨齿机,按性能、效率、自动化、控制方式分就有NZA、OZA、AZA、A-ZO、ZB、SZA、SZ等多种系列,如RZ、300E、RZ301S型采用电传动的新型机床,适用于多品种、中小批柔性生产,实现高精、高效、高自动化加工,从而得到用户认可,逐步占领了广大市场。目前,即使是美、德、日等一流机床生产国家,仍长期不断进口瑞士各种精密机床。

      三、大力培养人才、加强科研扩大协作、实行集团化,进一步提高企业在国际市场中的竞争力。

        为确保产品质量,提高竞争实力,瑞士机床业在重视、选材、改造工艺,创新设计、精细制造、周密检验、科学管理等各个方面基础上,特别在加强和培养人才、加强科研、扩大协作三大方面下功夫,以适应当前世界新型势的变化。

        瑞士制造业认为:只有高质量的人才能设计制造出度质量的产品。为此,他们一直重视高素质人才的培养。企业大都有自己的职工培训学校。新的人员要经过严格培训、更新知识,提高技艺;65岁退休的有经验和工程技术人员和熟练工人,企业将其视为宝贵财富,继续留在工厂把关,对产品质量起监督、保证、指导作用。对高级技术人员和熟练技工、一般不允许流动,以防止技艺流失、损害企业利益。瑞士对用户加工工艺非常熟悉精通,新机床之方案设计、非常慎重,通过反复调查、试验、分析,对该类机床系列化进行综合研究。因此新设计的机床常在布局、结构、精度、效率、自动化上有许多创新,带出一连串系列新产品,之后通过试验使用,不断改进提高。如世界闻名的EDM(电加工)机床生产厂阿奇公司(Agie,现为Agie-Charmills集团)每年研究开发费约占销售额之14%左右。在2001年4月中国的CIMT展(中国国际机床展)上,展出了自动更换粗精切走丝的线切割机床,在精度、效率、自动化上,世界第一,也是首创。

        瑞士的机床企业,规模不大,但专业程度很高,分工明确,互相配套。如各机床厂本身无铸造车间,全国有四个专铸造厂供应铸件、确保质量及时供应,还负责粗加工及人工时效。在机械加工方面,也各施专,互相协作,如齿轮、精密丝杠、光学部件、电气控制部分,也有专业化厂配套。分工协作,技术上发展较快,经济效益也较好。随着世界机床市场的不断变化,企学研之间,企业之间的协作和集团化加强。例如,瑞士有名的伊瓦格公司(Ewag)、斯图特公司(Studer)、美蓄勒公司(Magerle)加入了德国汉保科尔伯工业财团属下的斯来福临集团(Schleifringgroup)。2000年8月瑞士的阿奇、夏米尔集团(AgieCharmills)收买了瑞士生产铣床、加工中心的米克朗公司(Mikron)等。该集团是当今世界生产EDM机床最强大的企业。他们这种加强协作和集团化的趋势,在21世纪竞争更加激烈的形势下,还会不断加强。

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