〔鄭州棉麻工程技術(shù)設(shè)計(jì)研究所，河南鄭州 450004〕

一、棉花調(diào)濕工藝及目的

棉纖維回潮率對(duì)棉花的收購(gòu)、清理、軋花、打包、存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)環(huán)節(jié)都有不同程度的影響。為了實(shí)現(xiàn)軋花生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)高效，應(yīng)在棉花加工生產(chǎn)線的不同工藝環(huán)節(jié)調(diào)整其對(duì)應(yīng)的棉纖維回潮率，如圖1所示。

圖1 不同的工藝對(duì)應(yīng)的棉纖維回潮率

要保證棉花加工企業(yè)優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況對(duì)棉花加工生產(chǎn)線各工藝環(huán)節(jié)的棉纖維回潮率進(jìn)行及時(shí)、合理地調(diào)節(jié)，使其滿足工藝要求，棉纖維回潮率在線調(diào)節(jié)的工藝過(guò)程稱之為棉花調(diào)濕工藝。在棉花加工生產(chǎn)線上對(duì)棉花進(jìn)行干燥和加濕并不矛盾，這兩種操作都是對(duì)棉纖維回潮率進(jìn)行適當(dāng)?shù)母深A(yù)，使其達(dá)到或滿足各工藝環(huán)節(jié)的工藝要求，其目的都是為了促進(jìn)棉花加工企業(yè)的優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)。

二、棉花調(diào)濕工藝及應(yīng)用現(xiàn)狀

我國(guó)棉花加工行業(yè)經(jīng)過(guò)二十多年的快速發(fā)展，棉花調(diào)濕工藝日益成熟，并逐步被大多數(shù)棉花加工企業(yè)所接受，在棉花加工生產(chǎn)線上，特別是機(jī)采棉加工生產(chǎn)線上得到快速推廣和應(yīng)用。目前，棉花調(diào)濕工藝已經(jīng)成為棉花加工生產(chǎn)線的標(biāo)準(zhǔn)配置，逐步形成了以籽棉干燥工藝、籽棉加濕工藝及皮棉加濕工藝為主的棉花調(diào)濕工藝應(yīng)用體系，如圖2所示。本文針對(duì)棉花調(diào)濕工藝及其應(yīng)用進(jìn)行分析探討。

圖2 棉花調(diào)濕工藝體系

（一）籽棉加濕工藝及其應(yīng)用

籽棉加濕工藝通常設(shè)置在籽棉清理工藝之后、進(jìn)入軋花機(jī)之前，其設(shè)計(jì)目的是調(diào)節(jié)付軋籽棉的回潮率，減少棉纖維在軋花及皮棉清理過(guò)程中的損傷。目前，常見(jiàn)的籽棉加濕工藝分為塔式籽棉加濕工藝、儲(chǔ)棉箱體加濕工藝和簡(jiǎn)易加濕工藝三種形式。通過(guò)對(duì)付軋籽棉回潮率的調(diào)節(jié)，使其達(dá)到6.5%～8.5%，減少了軋花過(guò)程中因籽棉回潮率過(guò)低引起的皮棉短纖維過(guò)高、棉纖維長(zhǎng)度損傷明顯等問(wèn)題，在軋花工藝環(huán)節(jié)提高了軋花質(zhì)量及軋花工作效率。

1.塔式籽棉加濕工藝。

在棉花加工生產(chǎn)線上，將進(jìn)入原配棉絞龍的籽棉通過(guò)切換閥導(dǎo)流到加濕絞龍，加濕絞龍將籽棉送入加濕籽棉控制箱，在籽棉控制箱下部加濕氣流與籽棉進(jìn)行充分混合，并在氣流帶動(dòng)下進(jìn)入籽棉加濕機(jī)，經(jīng)過(guò)籽棉加濕塔加濕后的籽棉經(jīng)過(guò)籽棉加濕卸料器與加濕氣流分離后，被送入原配棉絞龍，其工藝流程見(jiàn)圖3。該籽棉加濕方式為熱濕氣流伴隨式加濕，加濕設(shè)備相對(duì)比較多，加濕均勻性好，但該工藝相對(duì)復(fù)雜，需要原有棉花加工生產(chǎn)線預(yù)留一定的安裝空間。

圖3 塔式籽棉加濕工藝流程圖

2.箱體式籽棉加濕工藝。

在棉花加工生產(chǎn)線上，將加濕氣流直接接入軋花機(jī)上方的儲(chǔ)棉箱體，對(duì)箱體中自上而下運(yùn)動(dòng)的籽棉進(jìn)行橫向穿透加濕，加濕后的籽棉直接進(jìn)入軋花機(jī)。該籽棉加濕方式為氣流穿透式加濕，設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，可進(jìn)行冷加濕和熱加濕，加濕均勻性稍差，但工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單，只需要更換軋花機(jī)上部的儲(chǔ)棉箱體，其工藝流程見(jiàn)圖4。

圖4 箱體式籽棉加濕工藝流程圖

3.簡(jiǎn)易籽棉加濕。

在棉花加工生產(chǎn)線上，將熱濕氣流或濕空氣接入籽棉清理機(jī)出棉口位置和配棉絞龍（配棉絞龍需要采用適當(dāng)?shù)拿芊獯胧﹥?nèi)部，在配棉絞龍內(nèi)部對(duì)運(yùn)動(dòng)的松散籽棉進(jìn)行加濕。該籽棉加濕為氣流伴隨式加濕，可進(jìn)行冷加濕和熱加濕，加濕效果一般，其工藝流程最簡(jiǎn)單，不改變?cè)忻藁庸どa(chǎn)線上設(shè)備的布置，其工藝流程見(jiàn)圖5。

圖5 簡(jiǎn)易籽棉加濕工藝流程圖

（二）皮棉加濕工藝及其應(yīng)用

皮棉加濕工藝通常設(shè)置在皮棉清理工藝完成以后、進(jìn)入打包機(jī)之前，其設(shè)計(jì)目的是調(diào)節(jié)皮棉纖維的回潮率，減少棉纖維在打包過(guò)程中的損傷，同時(shí)減輕打包機(jī)的負(fù)荷。常見(jiàn)的皮棉加濕工藝分為塔式皮棉加濕工藝、集棉塵籠皮棉加濕工藝和皮棉滑道加濕工藝三種。

1.塔式皮棉加濕工藝。

在總集棉管道上，將進(jìn)入集棉塵籠的皮棉通過(guò)導(dǎo)向閥1引入塔式籽棉加濕設(shè)備，加濕氣流在皮棉加濕塔內(nèi)部與皮棉進(jìn)行充分接觸，在此過(guò)程中完成皮棉加濕。加濕完成后的皮棉經(jīng)過(guò)導(dǎo)向閥2重新導(dǎo)入總集棉管道，加濕過(guò)程為熱濕氣流伴隨式加濕，加濕均勻性好，其工藝流程圖見(jiàn)圖6。該皮棉加濕方式為熱濕氣流伴隨式加濕，加濕均勻性好，所需設(shè)備相對(duì)較多，工藝流程比較復(fù)雜，占地空間相對(duì)較大，需要預(yù)留一定安裝空間。

圖6 塔式皮棉加濕工藝流程圖

2.集棉塵籠皮棉加濕工藝。

在集棉塵籠網(wǎng)面內(nèi)部設(shè)置氣流管道，將一定壓力的加濕氣流接入集棉塵籠內(nèi)部，高壓氣流垂直塵籠網(wǎng)面向外噴出，對(duì)吸附在網(wǎng)面上的皮棉進(jìn)行穿透式加濕，皮棉在總集棉塵籠網(wǎng)面上完成加濕過(guò)程，其工藝流程見(jiàn)圖7。該皮棉加濕方式為熱濕氣流穿透式加濕，加濕均勻性稍差。設(shè)備及工藝流程比較簡(jiǎn)單，占地面積較小，只需要更換原生產(chǎn)線上的總集棉塵籠。

3.皮棉滑道加濕工藝。

在總集棉塵籠到打包機(jī)之間的皮棉滑道上設(shè)置一段底部透氣的特殊滑道，將加濕氣流接入特殊滑道底部，一定壓力的氣流垂直滑道底部向上噴出，對(duì)通過(guò)滑道的皮棉進(jìn)行穿透式加濕，皮棉沿滑道上下滑過(guò)程中完成加濕，其工藝流程圖見(jiàn)圖8。該皮棉加濕方式為熱濕氣流穿透式加濕，加濕均勻性稍差，設(shè)備及工藝流程更簡(jiǎn)單，占地面積較小，只需要將原皮棉滑道進(jìn)行適當(dāng)改造或更換。

三、棉花調(diào)濕工藝應(yīng)用中存在的問(wèn)題

以上幾種常見(jiàn)的棉花調(diào)濕工藝通過(guò)棉花加工生產(chǎn)線的實(shí)際應(yīng)用表明：棉花加濕工藝的加濕效果受環(huán)境溫濕度的影響極大，與棉花烘干工藝相比，棉花加濕更加困難。不管是采用伴隨式加濕方式還是穿透式加濕方式的棉花加濕工藝，雖然都能表現(xiàn)出各自一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但是棉花調(diào)濕工藝在應(yīng)用過(guò)程中仍然存在一些根本性的問(wèn)題需要解決。

圖7 集棉塵籠皮棉加濕工藝流程圖

圖8 皮棉滑道加濕工藝流程圖

（一）普遍采用普通的循環(huán)水霧化方式，水霧的顆粒度較大，不易被熱空氣吸收，而且長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)使用的霧化水雖然得到及時(shí)補(bǔ)充，但很容易被氣流中的雜質(zhì)所污染，容易堵塞噴嘴，對(duì)水的霧化效果影響較大。

（二）伴隨式加濕方式的加濕氣流參與籽棉輸送，將籽棉輸送氣流加熱到能夠帶走足夠多水分的溫度所消耗的熱量普遍較高，加濕氣流與籽棉分離后即被直接排空，造成能源的浪費(fèi)，加濕量越大，造成的能源浪費(fèi)越多。

（三）穿透式加濕方式的加濕氣流不參與籽棉的輸送，運(yùn)行過(guò)程中所消耗的能量比伴隨式加濕方式小很多，但加濕的均勻性普遍較差，且加濕效果也不太理想。

（四）不管是氣流伴隨式還是氣流穿透式棉花加濕工藝，為達(dá)到理想的加濕效果，生產(chǎn)過(guò)程中都需要提高加濕氣流的溫度及濕度，然而高溫高濕的加濕氣流很容易產(chǎn)生冷凝，對(duì)加濕極為不利。

四、結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明在棉花加工生產(chǎn)線上對(duì)棉花進(jìn)行加濕難度較大，要達(dá)到比較理想的加濕效果難度更大！不管是氣流伴隨式還是氣流穿透式進(jìn)行棉花加濕，能切實(shí)解決好工藝應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題，精確控制加濕效果，開(kāi)發(fā)出節(jié)能型、自動(dòng)化、智能化棉花加濕工藝，才能適應(yīng)現(xiàn)有的棉花加工生產(chǎn)線，滿足棉花加工企業(yè)的實(shí)際需求，更好地為我國(guó)棉花加工行業(yè)服務(wù)?！?/p>