喷气织造是纺织行业中对压缩空气品质和用量要求最高的工艺环节。喷气织机利用压缩空气形成的射流将纬纱从织机一侧引向另一侧,完成引纬动作。在这个过程中,压缩空气既是引纬的动力源,也是决定织造效率和产品质量的关键因素。而储气罐作为喷气织造空压站的标配设备,其节能降耗的价值体现在系统配置、压力管理和设备寿命三个层面。

从空压站系统配置的角度来看,储气罐的加入优化了整个供气系统的运行参数。喷气织机在引纬瞬间需要高速气流,喷嘴处压力通常在零点五兆帕左右,单台织机每引一次纬消耗的压缩空气量虽然不大,但当织机车速达到每分钟六百转以上时,每秒钟需要完成十次以上的引纬动作,累积用气量十分惊人。在这样的高频率间歇用气条件下,空压机如果直接向织机供气而不经过储气罐缓冲,其排气压力的波动幅度将非常大。为了保证最远端织机在引纬瞬间能够获得足够的压力,空压机不得不将排气压力设定值提高零点一至零点二兆帕,以克服管路的沿程阻力和局部阻力,同时为压力下降预留足够的空间。然而,压缩空气系统的能耗与排气压力呈近似正比关系,排气压力每升高零点一兆帕,空压机的轴功率约增加百分之六至百分之八。安装了足够容积的储气罐之后,空压机的排气压力设定值可以显著降低,因为储气罐在空压机与用气端之间提供了压力维持能力,即使引纬瞬间流量骤增,储气罐内储存的气体也能迅速补充,确保最远端织机的供压不低于工艺要求。这一压力设定值的下调直接带来了空压机输入功率的降低,对于连续运行、全年无休的喷气织造车间而言,节能效果有目共睹。

储气罐对喷气织造节能降耗的另一个重要贡献体现在空压机的运行控制方式上。喷气织造车间的用气量随着开机率、织机转速和织物品种的变化而发生波动。在品种更换或班次交接期间,车间用气量可能出现较大幅度的增减。没有储气罐的系统要求空压机通过频繁的加卸载动作来适应这种用气量变化,而空压机的卸载运行虽然不输出压缩空气,但电机仍然消耗约为满载功率百分之三十至百分之四十的空载电流,这部分电能被完全浪费。配置了储气罐之后,空压机的加卸载周期明显延长,因为储气罐本身就具备一定的储气能力,当用气量小幅下降时,多余的压缩空气存入罐内,压力上升速率减缓,空压机达到卸载压力设定点的时间推迟;当用气量小幅增加时,罐内储存的压缩空气补充到管路中,压力下降速率减缓,空压机达到加载压力设定点的时间也相应推迟。加载和卸载周期的延长意味着空压机在单位时间内的加卸载次数减少,与频繁加卸载相伴的空载运行时间被压缩,从而有效降低了空压机的运行能耗。

储气罐还对喷气织造车间压缩空气系统的冷干设备能耗产生间接影响。如前文所述,储气罐具有自然冷却和初步除水的作用,进入储气罐的高温压缩空气在罐内停留期间温度降低,一部分水蒸气凝结排出,这使得进入冷干机的压缩空气温度有所下降,含水负荷也有所减轻。冷干机的制冷系统在处理温度更低、含水量更少的压缩空气时,制冷压缩机的运行电流相应减小,蒸发器的结霜风险也显著降低。这一连锁反应使得整个压缩空气处理流程的能耗得到综合优化,储气罐的节能效果从单一的空压机环节延伸到了后处理设备环节。