0 前言
我厂长丝装置有2 条POY生产线,为日本村田公司设备,一、二系列均为村田420 纺丝机配752 卷绕机。由于原设计中生产线上无熔体预过滤器,对熔体的过滤净化任务仅由纺丝组件来完成。生产线对原料切片的适应能力差,造成长期以来纺丝飘单、断头多、满卷率低、等级品率低、组件周期短、工人劳动强度大,同时因为原丝生产过滤精度不够,造成后加工断头多,机台开锭率低,工人劳动强度大,而且不能适应新产品的开发。比如进行抗紫外线、有色丝等的开发生产时,组件周期非常短,只有几天,大
大增加了生产的难度和产品成本。
熔体预过滤器广泛运用于聚酯、纺丝生产中,可提高对聚酯熔体的过滤效果,增加组件的使用周期。经了解,国内、外绝大多数熔融长丝纺丝机均带有预过滤器,且生产较为平稳。经过认真讨论分析,我们认为在原纺丝机挤压机出口熔体管线上加设熔体预过滤器加强对熔体的过滤净化作用将会解决以上问题。由于日方原设计中生产线布置紧凑,未留下相应位置,给改造带来较大的难度,所以在原装置的基础上进行改造,必须慎重考虑设备、熔体管线、工艺要求能否适应改造的要求。
1 设备简介
干燥装置:法国CITEX 公司生产,最大能力1t/ h ;
第一系列:村田420 纺丝机,三菱重工ME-150分离型螺杆;
村田752 卷绕机,无导丝盘;
2 台纺丝箱体,每箱体6 个纺位。
第二系列:村田420 纺丝机,三菱重工ME2-0分离型螺杆;
村田752 卷绕机,带导丝盘;
2 台纺丝箱体,每箱体6 个纺位。
2 技术论证
①由于原设计中熔体管线上无安装熔体预过滤器的位置,经讨论认为必须将熔体管线进行改造,将熔体预过滤器安装在生产线两箱体之间。工艺要求熔体的停留时间不能过长以避免熔体降解严重恶化操作。改造前挤压机入口至喷丝板出口处的熔体预过滤器为5 min 左右,近年来熔体直接纺丝的实践证明在操作温度下,熔体停留时间低于20 min 是不会对操作造成影响的,故认定在相应位置加装熔体预过滤器可以满足工艺上对停留时间的要求。
②若产量不改变的情况下加装过滤器,挤压机出口处的操作压力会增大,将使原挤压机电机的负荷增加。经电修、设备人员论证并与设备厂家(日本三菱重工) 人员联系,认为电机可以满足加装预过滤器技改的要求。
③由于长期运行,挤压机出口处至箱体内的熔体管线有一定的堵塞现象,造成熔体压力降过大,虽经TEG清洗,收效并不显著。
改造前挤压机实际操作压力p、2 台箱体计量泵的入口压力p1、p2 ,及挤压机出口至计量泵入口的压力降Δp1、Δp2 见表1。
挤压机操作压力设计值为15 MPa ,而计量泵前压力要求大于3 MPa 才能满足熔体的计量要求。若加装预过滤器必然会增加熔体从挤压机出口至计量泵入口总压力降,考虑到一般熔体预过滤器的操作压差为5 MPa 左右,如对于第一系列总压力降将达到Δp1 + 5. 0 MPa = 12. 5 MPa ,即使将挤压机操作压力设定为操作上限15 MPa 进行生产,也不能满足计量泵前压大于3. 0 MPa 的要求。其中第二系列由于管线堵塞,挤压机出口至第二箱体计量泵入口处压力降已达到12 MPa ,若加装预过滤器,将无法满足生产对计量泵前压的要求。
故若保证操作压力要求则必须下决心更换原生产线熔体管线。同时,若加装熔体预过滤器可以起到熔体混合作用,为保证减少熔体压力损失决定改造时去掉静态混合器。
④改造前,将组件中过滤网的材质由原多目数金属网形式改为过滤精度达到25 μm 的金属烧结毡,在第二系列进行试验。结果说明可以较大幅度提高机台运行平稳率,证明我们的分析是正确的。加装熔体预过滤器增加过滤精度,可以解决存在问题,同时确定熔体预过滤器的过滤精度可以定为25μm。
⑤为保证稳定控制,原挤压机出口处控制挤压机转速的压力表应移至加装的熔体预过滤器之后,并在生产时调整该控制压力的设定值。
为方便切换操作应在现场安装熔体预过滤器的前后压力现场显示表。
3 项目实施及工艺调整
3. 1 项目实施
选择威海海达公司熔体预过滤器,第一系列预过滤器型号RLB 15-42 ,第二系列型号为RLB 7-30 。进行现场测绘,讨论确定熔体管线的改造方案、热媒加热管线的改造方案、熔体预过滤器的加装方案、现场焊接方案、气密试验方案等。第一、第二系列交替停车进行预过滤器的加装,安装、气密、开车均按计划较为圆满地完成,生产平稳,取得了预期的效果,
满卷率有较大提高。
3. 2 工艺调整
由于加装熔体预过滤器后,挤压机的操作压力、停留时间、压力降等条件的变化,必须对工艺参数尤其是熔体温度进行相应的调整。开车后迅速确定了合适的工艺参数,见表2。
4 技术分析及结论
改造完成后,效果较为明显,组件的更换周期由以前的1 个月左右延长到了2 个月左右,第一、第二系列机台运行平稳,满卷率有较大幅度的提高,后加工机台稳定性也有较大提高,断头率减少,开锭率大幅度提高,工人劳动强度减小,使产量也有所提高。
POY物检指标均为一等品,与改造前相比未见有异常。合格品率、一等品率也有较大提高,见表3。实践证明,经过深入细致的技术论证,制定合理的设计方案,在熔体管线上进行技术改造、加装熔体预过滤器可以提高纺丝机对切片的适应能力,提高了产品质量,降低了单耗,使整个装置降低生产成本、提高生产效率。并为新产品的开发、细旦丝的生产提供良好的条件。
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