槽式烫平机设计要点概述
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作者: 陈红梅
[摘 要] 随着社会发展的环保要求和人们对耗能设备能量利用率的提高，提出槽式烫平机的设计要点和维护。
[关键词] 热动槽 热量利用 结构设计 设计要点 维护
一、槽式烫平机的发展
槽式烫平机比之滚筒烫平机具有能量利用率更高（高效能），熨烫速度更快（高效率），织物熨烫更平整挺括（高质量）的优点。近年来国内的中高端烫平机市场开始逐步与国际发展潮流接轨，正向着“热动槽”（或称“钢性槽”），“柔性槽”和“平面槽”三个发展阶段。热动槽就是目前市场中正在使用的通用槽式烫平机，鉴于国内的槽式烫平机目前仍处于推广普及阶段，本文将重点介绍热动型槽烫的工作原理，设计开发方面的要点。
二、槽式烫平机工作原理
1、摩擦驱动
有别于滚筒烫平机织物与加热表面相对静止，槽烫上的织物与加热表面相对滑动，织物被送入时受到了两个方向相反的摩擦力的作用，由于织物正反两个方向的法向载荷相同，因此织物受力只与其接触表面形态和材质有关系。正常工作情况下，织物与烫毡的摩擦系数μ毡大于其与加热槽光滑金属表面的摩擦系数μ槽，即当μ毡≥μ槽，F毡≥F槽时，织物才能被牵引在槽面上匀速或加速滑动前进。
2、热量利用
解决了熨烫故障仅仅是实现槽烫正常工作的一个必要条件，而评价槽烫性能的关键指标还是其是否实现了高效能的热利用，即以最少的能量消耗完成快速的熨烫。
将织物熨平干燥需要外部热能作用使得水分蒸发并使纤维分子链重新排列定型，其干燥可大致分为二个阶段：一是等速熨平干燥期，多余的附着在织物表面的水分不断蒸发，干燥速度恒定，此阶段的能耗和速度与织物的类别无关；二是降速熨平干燥期，此时热量主要对织物内部的水分进行蒸发，纤维内部的温度开始升高，干燥速度开始下降，能耗升高，它与织物的了类别性能密切相关。
合理设计的槽烫热效率K≥70%（滚筒烫只有45%左右）,但这必须结合槽、辊之间的配合，加热槽的空腔，蒸汽系统，抽湿系统以及隔热保温等结构的科学设计才能实现。
三、槽式烫平机设计要点
1、结构设计要点
槽烫的设计是一个系统工程，必须充分运用好其工作基本原理，优化设计达到节能高效的目的。无论是何种设计形式的槽烫都应该遵循以下三个基本要点，缺一不可。
（1）槽辊配合
我们之所以称其为“热动槽”,就是因为此类加热槽在热压状态下会发生一些不利于正常工作的变化，必须进行有效地控制。因此，槽辊配合关系是槽烫设计的核心，主要表现在几个方面：
(1)基本配合关系
(2)优化配合设计
(3)槽变形控制
(4)光滑槽面
(5)弹性压辊
（2）热量传导
槽面织物由于湿气的存在保持在100℃左右，因此熨烫能力的提高几乎与槽面温度的提高成线性正比关系。国内由于普遍的蒸汽压力条件限制，工作面温度差介于100℃―180℃之间(国外可达100℃―250℃之间)，取决于洗衣房的供给条件。此外，必要的抽湿可以保持烫毡侧处于相对低温状态，便于热量传输，节省了50％左右的能量浪费。K值的大小取决于织物的种类，接触压力和槽表面状况三个主要因素，而后二点与设备的设计直接关联。测试表明，工作时槽辊之间均衡压力的作用非常重要(应保持在40g／cm2―80Z／cm2之间)，它可以迫使织物与槽面紧密接触传递热量，但当提高到80g／cm2以上时压力影响将变得不再明显。槽面光滑状况也会影响热传导，粗糙的表面和污垢将会降低热量传输。
（3）抽湿系统
抽湿系统设计主要依赖于烫毡质量和排风机流量，一个好的透气又耐磨的烫毡(如新型耐温聚酰胺)可以提高功效28％左右；合理的排风流量和抽湿负压设计既可以及时地排除湿气，降低不必要的蒸汽消耗，又可以维持槽面对织物进行持续的温差热动传导，一般排湿量设计为0.2―0.3L／min.cm2较为合适。抽湿管道的横截面随滚筒的不同而不同，部分设备设计安装了调整风门，可以对气流进行调整。设计时一般前级的排气量要大于后级，如双辊依次为60％，40％；三棍依次为55％，35％，10％。先进的槽烫设计了一个快速而精确运行的抽吸系统对抽湿进行控制，它通过对真空度测量和对排风电机频率或对风门开度进行调整的方式进行工作(湿气少时真空度将增大)，具有更快速节能的特点。
（4）蒸汽系统
（5）保温装置
2、速度差动
烫平机的一个重要作用是消除织物的皱纹，这仅靠热量和压力是不够的，还必须对织物施加一定的拉扯力，使其发生伸展(织物纤维允许变型≤10％)，再通过熨烫中的槽面压力和抽湿冷却达到最终的平整定型效果。槽烫对织物的拉扯是通过前后级压辊的速度差来实现的(包括第一级与送进机构的速度差)，一般相邻级的速度差保持在0.25％―1.5％比较合适，太高容易扯坏布草，太低不易烫平整。
最早期的槽烫通过改变前后级的槽辊直径实现速度差，由线速度较快的后级滚筒拉扯前级滚筒中的布草，从而使布草得到一定的拉力获得延展。现代的槽烫已经使这种结构得到了简化，主要有二种主流形式：
(1)传动比差速
这种结构是单一主电机通过传动和减速机构分别驱动不同级的压辊旋转，通过改变可调整皮带轮的直径或改变减速机的减速比，从而最终改变不同级的传动比来实现前后速度差。
(2)变频差速
此类结构将驱动分成单独的组合模块，即不同级的压辊分别用独立的但结构相同的驱动系统(包括电机、减速器和变频器)进行传动，设备由统一的控制器调速。由于驱动分别独立，改变不同级的速度实现速度差就变得简单，只要分别调整变频器的不同最高频率限制就可以由同一电位器控制输出不同的频率，从而实现恒定比值的速度差。
3、控制设计要点
控制系统必须具有自动和安全控制功能，确保设备能够安全高效地工作，应注意以下控制设计要点：
(1)加热控制
(2)气压控制
(3)疏水控制
(4)抽湿控制
(5)槽位控制
(6)联机控制
(7)其他
四、槽式烫平机的维护
（1）保持槽、辊前后压力均匀，避免出现压力峰值影响熨烫质量。
（2）保持槽、辊左右压力均匀，防止布草走偏。可调整压辊两端的气缸反压使其均匀。
（3）保持压辊的直径准确(804mm)，避免工作效率的降低。长时间工作后，烫毡会出现磨损导致压辊直径减小，此时应进行更换。更长时间使用后压辊上的弹簧将会失效，此时必须对弹簧进行更换。
（4）保持蒸汽压力(加热温度)正常。蒸汽系统的正常与否的主要取决于疏水阀是否处于完好的工作状态，维护不当将会带来巨大的能源浪费。
监控疏水阀两端的温度。正常工作的疏水阀两端的温差为5～10℃，超出时必须检修疏水阀。
（5）经常检查通气塞是否畅通。
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