纺丝空调的技术要点
一、概述
在纺丝化纤生产过程中，空调机组需要向纺丝机提供一定温度/湿度、风量和清洁度的空气，以确保纺丝机喷丝板挤压下的丝束能够在一定时间内冷却成型。实践表明，空调机组能否提供满足生产工艺要求的空气，将对产品质量产生很大影响。
在短纤维生产过程中，为了确保能够为丝束提供均匀的工艺空气（确保所有丝束具有相同的冷却效果），纺丝机制造商通常设计环吹头（空气输送）阻力，可以实现两个目的：促进生产线上所有环吹头的静压，确保所有环吹头均匀供气；每个环吹头的静压均匀，确保环吹头周围均匀供气。基于这一需求，德国纽马格最近开发了一条新的纺丝生产线，并已出口到中国。生产线要求空调机组的供气压力达到10000Pa，以确保环吹头的供气量符合设计要求，因此有必要开发一种新的高压纺丝空调设备。2002年，我们承担了高压纺丝空调机组的开发任务。
二、开发高压纺丝空调机组的必要性。
纺丝空调机组的一般配置模式如下：室外空气的温度、湿度和过滤，最后处理后的空气通过通风机直接送入送风管道。该空调机组的配置模式对于3000Pa以下的送风压力是可行的，在中国也是一次成功的经验。但是，通过我们的分析，送风压力大于10000Pa，一般不能满足生产工艺要求。
比如我们为一家公司开发的高压纺丝空调与纽马格纺丝生产线(48个纺丝位置)相匹配，其生产工艺要求空调机组的送风必须满足以下要求:送风量700m3/h，温度1800m3/h，湿度7505%，压力100050pa，洁净度:欧洲标准F8。
根据纺丝机对送风参数的要求，经过详细计算，发现空调机组的通风机温度上升高达13.5℃。根据这个计算结果，不难发现，如果按照常规模式配置空调机组，会出现严重的设计缺陷，因为为了满足送风温度的要求，进入通风机前的空气温度必须达到4.57.5℃(1821-13.5=4.5。然而，空调机组配置的表面冷却器不可能将空气处理到如此低的温度。即使使用其他低温冷介质，表面冷却器也可以将空气处理到4.5.77.5℃，但由于风机温升和风机本身的结构，不能满足送风湿度和清洁度的要求。
三、工艺方案设计。
为了解决风机温升引起的温度、湿度、清洁度等一系列问题，需要重新确定其配置模式。经过仔细的研究和分析，新的高压纺丝空调机组必须解决以下问题：风机产生的温升必须消除；温度变化会导致湿度变化，必须调整湿度；风机暴露，不洁净空气进入外壳，风机本身在运行过程中产生灰尘，因此风机出口后的空气必须过滤。
根据上述情况，在配置空调机组时，应在通风机出风口后面设置一些温湿度处理设备和过滤设备，以达到空气二次处理的目的，确保空调机组的送风温度/湿度和清洁度符合生产工艺要求。空调机组的主要功能部分配置为：初始过滤段-加热段-表冷段-开关段-中效过滤段-亚高效过滤段-开关段-风机段-进风段-表冷段-加湿段-加热段-亚高效过滤段-加湿段-送风段。
四、高压纺丝空调机组研制目标。
在提出上述工艺方案后，我们认为空调机组应在结构设计上进行创新，不能遵守规则。具体目标是：结构设计必须经济合理，安全可靠，箱体必须具有一定的刚度和强度，能承受不少于12500Pa的正压，外观必须美观，必须控制漏风率，机组运行可更换过滤器，减少对系统的影响；电缆和进出口管通过墙板密封；充分考虑正压箱框架的加工和安装，设计应模块化；表面防腐性能应满足系统工艺要求。
为实现上述目标，我们提出了空调机组结构解决方案：
空调机组正压箱采用双层结构，内层为压力密封层，外层为外层为保温装饰层。内层为框架结构，采用焊接工艺，保证内层平整密封。外层为保温板，安装在内框外表面，保证空调机组的保温性能和美观外观。
空调机组正压箱框架主框架采用性能较高的冷弯内卷边槽钢，承压层采用冷轧薄钢板。通过合理的砌块（模块）和设置钢筋钢筋，框架的各个方向都能均匀地承受力并相互抵消。同时，将每个骨架和承压板简化为跨度连续梁和一般间支梁，便于计算，并使用相应的公式检查其强度和刚度。
为了保证箱体框架的密封，将漏风率降低到最低，承压层的薄钢板与骨架连接，框架模块的现场组装采用焊接连接，注意框架与内部功能部分连接的密封性能。
维修门采用双门结构，确保机组的美观和密封性能。维修门分为内门和外门。内门为高强度保温门，门铰链采用特殊的浮动结构，使门板密封面与相应的支撑面均匀接触，密封均匀变形，同时确保门板周围间隙均匀，确保机组运行时门板不变形，无漏气。外门为塑料钢外门，不承受机组压力，发挥保温和装饰作用。
过滤器更换：负压部分通过切换功能部分进行；正压部分在亚高效过滤段设置静压箱，静压箱内设置充电/减压装置。通过平衡静压箱内的压力，便于人员进出正压箱更换过滤器。切换段和静压箱的设置避免了过滤器更换过程中供气压力的波动，并将对系统的影响降至最低。
将所有电缆收集在箱体内，并由一根主管穿过机组箱体壁板，以保证空调机组箱体的美观，并尽量减少漏气点。由于正压框架是现场的整体焊接结构，为了满足系统要求的表面性能，其内表面防腐不能采用传统的处理方法，应采用粘结防腐层的方法进行防腐处理。
