I. Boquilla principal: posicionamiento preciso y ajuste de presión para reducir el consumo de aire ineficaz.

La boquilla principal es la fuente de energía para la aceleración inicial del hilo de trama. Su posición y presión determinan directamente la tasa de utilización del flujo de aire. Debe evitarse el desperdicio de energía causado por la sobrepresurización y la desalineación posicional.

1. Posición de instalación: calibración precisa basada en la forma del cono del flujo de aire.

Principio básico: La distancia entre la boquilla principal y el primer diente de lengüeta de forma irregular determina el grado de difusión del flujo de aire: si la distancia es demasiado corta, el flujo de aire no se enfocará completamente antes de ingresar a la ranura de la lengüeta, colisionando fácilmente con los dientes de la lengüeta y disipando energía; si la distancia es demasiado grande, la difusión del flujo de aire se intensificará y no podrá tirar eficazmente del hilo de trama.

Método práctico: Use un estroboscopio para observar la forma del cono de flujo de aire (el cono es cónico, con la punta apuntando hacia el centro de la ranura de la lengüeta). Ajuste la distancia de modo que cubra justo la entrada de la ranura de la lengüeta y minimice el ángulo del cono (ángulo ideal ≤ 30°). Por ejemplo, la distancia recomendada para ciertos modelos es de 15-20 mm, que debe ajustarse con precisión según el ancho de la ranura de la lengüeta (normalmente de 4 a 6 mm).

2. Ajuste de presión: El principio de presión mínima efectiva

Presión adecuada según las características del hilo de trama: La presión debe tener en cuenta el número de hilos de trama (presión más baja para hilos de denier fino, presión moderadamente más alta para hilos más gruesos), el ancho de la tela (presión ligeramente más alta para telas más anchas) y la velocidad de la máquina (la alta velocidad requiere ráfagas cortas de alta presión, la baja velocidad permite una presión más baja).

Estándar de ajuste: Tomar como referencia unas pocas roturas de trama, sin bordes sueltos ni encogimiento de trama, y ​​reducir gradualmente la presión hasta el valor crítico. Por ejemplo, con hilo de poliéster puro 60S, a una velocidad de 650 rpm, la presión de la boquilla principal puede reducirse de 0,4 MPa a 0,32 MPa (una reducción del 20 %), sin un aumento significativo en la tasa de rotura del hilo de trama, lo que resulta en una reducción significativa del consumo de aire.

Advertencia de riesgo: Una presión excesiva puede provocar que el hilo de trama se destorsione rápidamente y se rompa (especialmente con hilos de torsión débil). Simultáneamente, el flujo de aire que impacta el hilo de urdimbre aumenta la resistencia por fricción, lo que indirectamente incrementa el consumo de aire.

II. Boquillas Auxiliares: Control Refinado de los Parámetros del Proceso (Representan el 75% del Consumo de Aire, Objetivo de Optimización Clave). Las boquillas auxiliares son responsables de la tensión y la aceleración del hilo de trama durante su recorrido. La optimización coordinada de su presión, tiempo, posición y tipo es clave para reducir el consumo de aire.

1. Estrategia de establecimiento de presión

Durante el vuelo de la trama, la velocidad del flujo de aire de las boquillas auxiliares debe ser mayor que la velocidad inicial del hilo de trama (es decir, su velocidad de vuelo). El borde delantero del hilo de trama debe estar siempre bajo la influencia de un flujo de aire a alta velocidad. Esto requiere que la presión de aire de la boquilla auxiliar sea mayor que la presión de aire principal. Además, a medida que el borde delantero del hilo de trama avanza, las boquillas auxiliares deben abrir y cerrar secuencialmente sus válvulas de suministro de aire para evitar que el hilo de trama sea empujado hacia adelante y comprimido hacia atrás.

Sin embargo, en la producción real, la presión de la boquilla auxiliar suele determinarse aumentando la presión predeterminada de la boquilla principal entre 0,02 y 0,1 MPa. Se debe tener cuidado para reducir la rotura del hilo de trama y ahorrar aire.

2. Tiempo de pulverización: "Apertura avanzada + Cierre preciso"

Tiempo de apertura (ángulo de avance): cada grupo de boquillas auxiliares debe abrirse 10°-20° antes de que llegue el hilo de trama (configurado mediante el codificador del telar) para garantizar que el flujo de aire actúe sobre el borde delantero del hilo de trama con antelación.

Tiempo de cierre (ángulo de retardo): El último grupo de boquillas auxiliares se cierra 20° después de que el hilo de trama llega al orillo (ángulo de retardo de 20°) para evitar que el cierre sea demasiado tarde y que el flujo de aire impacte el hilo de urdimbre. Nota: El tiempo de cierre no debe exceder los 20° después de que el hilo de trama llega al orillo. De lo contrario, la boquilla ya habrá entrado por debajo del hilo de urdimbre inferior y el flujo de aire será completamente ineficaz.

Tiempo total de pulverización de la boquilla auxiliar: Controlado entre 40° y 80° (correspondiente a una velocidad del telar de 600 a 800 rpm). Un tiempo demasiado largo aumentará el consumo de aire, mientras que un tiempo demasiado corto puede provocar fácilmente la flojedad del hilo de trama.

Los ajustes del tiempo de inicio para cada grupo de boquillas auxiliares siguen el siguiente patrón:

El tiempo de pulverización de los primeros cuatro grupos de boquillas auxiliares es menor que el de los últimos. Esto se debe a que, cuando estos últimos están en funcionamiento, la boquilla principal trabaja continuamente, compartiendo parte de la tarea de inserción de la trama con las boquillas auxiliares.

Los últimos cuatro grupos de boquillas auxiliares no cuentan con la asistencia de la boquilla principal, por lo que su tiempo de trabajo debe extenderse para cumplir con los requisitos de inserción de la trama. En la práctica, a veces es necesario extender deliberadamente el tiempo de trabajo del último grupo de boquillas auxiliares para reducir defectos como el rebote del hilo de trama.

3. Ubicación de la instalación: "Consistencia de ángulos + Coincidencia de grupos"

Estandarización de parámetros angulares: La boquilla auxiliar debe estar alineada con el centro de la ranura de la lengüeta. Ajuste el ángulo de pulverización α = 8° (hacia arriba) y el ángulo de dirección de pulverización β = 5° (hacia atrás) para garantizar que el flujo de aire entre en el centro de la ranura de la lengüeta y converja con el flujo de aire principal.

Coincidencia de grupos: Las boquillas auxiliares del mismo modelo tienen tolerancias en sus ángulos α y β (p. ej., las boquillas importadas tienen una desviación α de ±0,5°, las boquillas nacionales de ±0,7°). Deben agruparse según los ángulos medidos (p. ej., Grupo A α = 7,5°-8,5°, Grupo B α = 8,5°-9,5°). Las boquillas del mismo grupo deben combinarse para evitar perturbaciones en la dirección del flujo de aire.

Calibración auxiliar del ajustador de pulverización auxiliar en la máquina: Utilice un ajustador específico. Coloque el sensor en la ranura de la lengüeta para recibir la señal del flujo de aire y visualizar la desviación en tiempo real entre el centro del flujo de aire y el centro de la ranura de la lengüeta. Ajuste manualmente el ángulo de la boquilla hasta que la desviación sea ≤0,5 mm.

Calibración del ajustador de pulverización auxiliar en la máquina: Utilice un ajustador específico. Coloque el sensor en la ranura de la lengüeta para recibir la señal del flujo de aire y visualizar la desviación entre el centro del flujo de aire y el centro de la ranura de la lengüeta en tiempo real. Ajuste manualmente el ángulo de la boquilla hasta que la desviación sea ≤0,5 mm. 

4. Tipo de boquilla: Se prefiere el diseño de agrupamiento de múltiples orificios + baja resistencia.

Comparación estructural: Las boquillas de un solo orificio tienen una rápida difusión del flujo de aire y un alcance corto; en general, se considera que las boquillas de múltiples orificios (como la disposición hexagonal regular de 19 × φ0,05 mm) tienen una mejor agrupación del flujo de aire y un alcance más largo (30 % más de alcance que las boquillas de un solo orificio).

Recomendación de selección: Priorizar las boquillas de múltiples orificios (especialmente para telares de ancho amplio), combinadas con carcasas de boquillas aerodinámicas (para reducir la resistencia a la fricción del flujo de aire), lo que puede reducir el consumo de aire de una sola boquilla en un 15%-20%.

III. Electroválvula: Acortar el tiempo efectivo del chorro y reducir el retraso ineficaz. El retraso de apertura y cierre de la electroválvula (0,06 s de retraso de apertura, 0,04 s de retraso de cierre) genera un desperdicio de flujo de aire, y el tiempo ineficaz del chorro debe reducirse mediante la optimización de parámetros.

1. Coincidencia de tiempo de acción y voltaje

Alcance efectivo del chorro: El tiempo efectivo del chorro (segmento bc) es el período entre el aumento de la presión al 90 % (t1) después de que se abre la válvula solenoide y la caída de la presión al 50 % (t2) cuando se cierra, no el tiempo total de apertura y cierre (segmento ab+cd).

Método de depuración: Monitoree la forma de onda de corriente de la válvula solenoide con un osciloscopio y ajuste el voltaje (p. ej., aumente de 24 V a 28 V) para acortar el retardo de apertura. Como alternativa, configure un valor de preapertura en el programa del PLC (activando un ángulo eléctrico de 5° a 10° con antelación) para asegurar que el flujo de aire alcance una presión estable antes de la llegada del hilo de trama.

2. Estrategia de control de grupo y optimización del pipeline

Control independiente de la electroválvula de la boquilla principal y de la electroválvula de la boquilla auxiliar: La boquilla principal solo se abre en la etapa inicial de inserción de la trama, mientras que las boquillas auxiliares se abren en grupos, evitando la superposición de presión y el desperdicio causado por múltiples boquillas que pulverizan aire simultáneamente.

Durante la inserción de la trama, la masa del hilo de trama aumenta con la longitud de inserción de la trama a medida que vuela a través de diferentes secciones, lo que requiere un aumento correspondiente en la velocidad del flujo de aire que transporta la trama.

Lo ideal es que las boquillas auxiliares reciban aire de dos cilindros separados. Dado que la boquilla principal se cierra cuando el hilo de trama está casi fuera de la calada, es necesario aumentar la presión de aire de las boquillas auxiliares del lado derecho para evitar una disminución en la velocidad de vuelo del hilo de trama.

Este suministro de aire independiente permite controlar de forma independiente la presión del flujo de aire en las dos secciones de inserción de trama. Esto reduce significativamente el consumo de aire y también ayuda a estabilizar el vuelo del hilo de trama.

Diámetro de la tubería principal ≥25 mm (originalmente 16 mm) para reducir la pérdida de presión a lo largo de la tubería (caída de presión ≤0,02 MPa por cada 10 m de tubería);

IV. Velocidad del telar y coordinación del proceso: Evitar aumentar la velocidad a ciegas

Relación entre la velocidad y el consumo de aire: por cada 100 rpm de aumento en la velocidad de la máquina, aumenta el número de inserciones de trama por unidad de tiempo y el consumo de aire aumenta linealmente (por ejemplo, el consumo de aire aumenta un 18 % a 700 rpm en comparación con 600 rpm).

Determinar la velocidad de un telar requiere considerar numerosos factores. En la producción real, una mayor velocidad del telar no siempre es mejor; debe determinarse en función de las circunstancias específicas de cada fábrica para optimizar la eficiencia y el consumo energético.

VI. Resumen: La clave para la reducción sistemática de energía

Para reducir el consumo de aire en los telares de chorro de aire es necesario adherirse a los principios de control preciso + adaptación dinámica + coordinación del sistema:

Boquilla principal: Reducir el consumo de aire inicial utilizando "presión efectiva mínima + posición óptima";

Boquilla auxiliar: mejora la utilización del flujo de aire a través de una presión de gradiente, sincronización precisa y coincidencia de grupos (el consumo de aire representa el 75 %, con un potencial de optimización máximo);

Válvulas solenoides y sistema de suministro de aire: Acorte los retrasos ineficaces y segmente el suministro de aire para reducir el flujo de aire redundante;

Coordinación global: ajuste dinámicamente los parámetros en función de la velocidad del telar y las características del hilo de trama para evitar un enfoque de talla única.

Objetivo final: lograr una reducción del 15%-25% en el consumo de aire por telar, garantizando al mismo tiempo la calidad del tejido (tasa de rotura de la trama <1%, tasa de encogimiento de la trama <0,5%), mientras se explora aún más el potencial de ahorro de energía a través de tecnologías como compresores de aire de frecuencia variable y recuperación de calor residual.