纺粘系统中冷却侧吹风装置的技术要求

冷却侧吹风装置使用温度较低的冷却风以热交换的方式来带走熔体的热量，在有的纺丝系统，冷却气流不仅用来吸收熔体在冷凝时放出的热量，而且还作为纤维的牵伸动力，因此对冷却侧吹风装置有如下基本技术要求。

(一)冷却风的温度

这是冷却侧吹风系统的核心技术指标。不同的设备，对冷却风温度的要求也不同。具体所要求的温度与所采用的工艺有关，其范围可在2 ~20℃，而常用的温度范围大都在10~18℃。有时同一条生产线的侧吹风系统可能会有多个冷却风温度，其实际使用值会有较大的差异。而在使用抽吸风机的回风当冷却风时，回风的温度可达25~30℃。

一般要求冷却风在同一水平断面的温度差异小于或等于±0.5℃，而在一些新型生产线，冷却风的温度均匀性已达到或小于±0.2℃。

(二)冷却风的湿度

空气中的湿含量对冷却风的热焓值影响很大，也就是说对冷却效果影响很大，而且还会对生产过程中的静电现象有很大的影响，因此要对冷却风的湿度进行控制。

一般情况下，纺制PP纤维时，要求冷却风的湿度约为65%；纺制PET纤维时，要求冷却风的湿度约为85%。一般情况下，当湿度大于65%时，纺丝过程的静电影响已可基本消除。

在冷却风系统的空气调节器中，一般都设置有加湿装置，用于控制冷却风的湿度，常用的方法有蒸汽加湿、喷雾加湿、电加湿等。

由于冷却风有一定的含湿量，在低于露点温度时会有冷凝水析出。因此，为了防止出现锈蚀现象，侧吹风装置的箱体要用不锈钢材料制造，有低温气流通的相关管道或设备要使用不容易生锈的材料制作，并要用不亲水的材料进行绝热、保温处理。

由于地域及季节气候的不同，冷却侧吹风系统的运行状态与环境气温、湿度有很大的关系，其配置也有所差异。在寒冷地区的冷却风系统可能要配置加热设备，以便在环境温度很低时能控制气流的温度。因此，必须结合使用地点的气象条件来设计或选购冷却风系统。其中包括：全年的最di、最高及平均气温，空气湿度等基本资料。

(三)冷却风的流量

冷却风系统的流量要与生产线在最大产能时的熔体挤出量对应，挤出量越大，要求的冷却风流量也越大。而所需的冷却风流量还与冷却风的温度相关，冷却风的温度越低，在挤出量相同的条件下，所需的冷却风流量则越小。

不同机型的生产线，所需的冷却风的流量会有较大差异。以生产线的每1m 单位幅宽规格所需的流量来表示，纺粘法纺丝系统所需冷却风的流量一般在6000~10000m³/(min·m)，而在配置有冷却装置的熔喷法纺丝系统，所需的冷却侧吹风流量较大，可达10000 ~20000m³/(min·m)。

由于冷却气流的流量较大，因此必须合理设计和布置管道，降低阻力，减少压力损失。当冷却气流兼为牵伸气流时，气流量还必须满足牵伸速度方面的要求。这种系统冷却气流的压力也较高。

(四)冷却风的压力

冷却风的压力与冷却风的穿透能力、冷却风的速度有关：压力高、穿透能力强，可对处于中间位置的纤维进行有效的冷却。冷却风的压力越高，要求风源的压力也越高，对风机的配置功率、空调器箱体强度、送风管道的强度等方面会有更高的要求。

不同的机型，其冷却风的压力会有较大的差异。采用开放式纺丝通道的生产线，冷却风的压力较低，一般小于或等于3kPa；而一些机型(如宽狭缝抽吸式生产线)中，冷却风除了用作纤维的冷却以外，还是纤维的牵伸动力，为了能得到较高的牵伸速度，要求冷却风也要有较高的压力，可达到5.0~12kPa。

(五)冷却风的速度

冷却风的速度高低是其穿透能力大小的体现，但冷却风的速度是有限制的，过高的风速会导致丝条晃动，容易产生并丝；而速度的均匀性则会影响冷却的效果，对纤维的牵伸及产品均匀度都有影响。

冷却风的速度是由冷却风的压力在克服管网阻力后，从侧吹风装置表面吹出时的速度。冷却风的速度是由冷却风机的压力决定的。速度越高，气流的压力也越大，对系统中各种结构，如：空调器的箱体、管道、侧吹风装置的箱体、活动连接装置、密封结构等的强度、刚性的要求也越高。

各种生产线具体所用的冷却风速度与所采用的工艺有关，一般在0.5~2m/s 范围。要求同一冷却区的冷却风速度偏差值小于或等于5%。风速差异小于或等于0.1m/s，而在一些新型生产线，风速差异可控制在小于或等于0.02m/s 的水平。

目前已出现了在垂直方向将侧吹风装置作分区布置的纺粘生产线。这种生产线的侧吹风系统拥有多个区段，每个区段的冷却风速度可以不同，并与侧吹风温度相匹配，在纺丝通道的冷却段呈一定的梯度配置。较为典型的配置方式是在靠近喷丝板的位置，使用较高的风温和较低的风速；而在远离喷丝板的位置，使用较低的风温和较高的风速。

图1所示为分层式冷却侧吹风装置。采用了分区及分层式结构，其侧吹风箱分为结构一样的上、下两层，每层都装有冷却风温度表和压力表；每层还沿水平(CD)方向分为4个小区，每个小区都设置有流量控制阀及冷却风压力表。

冷却气流从总管分为上、下两路，经百叶窗式进风管道调节阀后进入侧吹风箱体积很大的稳压腔，然后通过装有小调节阀的4个小分区入口进入后稳压腔汇合，再顺次经过多孔板，一级双层阻尼网，二级双层阻尼网，带导向蜂窝板的阻尼网吹出。

利用冷却气流总管上的百叶窗式调节阀可以调节上、下层冷却风的总流量(速度)，利用小调节阀可以调节各个小分区进入后稳压腔的冷却风流量和速度，可在一定程度上改善同一层出风面的气流均匀性。

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