文献类型： 中文期刊

作者： 闫洪山 ¹ ; 薛理 ¹ ; 周亚立 ¹ ; 郝元波 ¹ ; 梅键 ¹ ;

作者机构： 1.新疆农垦科学院

期刊名称： 中国棉花加工

ISSN： 1003-0662

年卷期： 2000 年 05 期

页码： 9-11

摘要： 一、前言机采棉技术的应用是我国植棉史上的一场技术革命 ,是棉花生产可持续发展的技术基础 ,是传统农业向现代农业转变的关键。实现棉花收获机械化 ,不仅可提高棉花生产规模和劳动生产率 ,减轻棉农的劳动强度 ,增加棉农的收入 ,而且可从根本上解决新疆兵团棉花采收劳力紧缺的问题 ,避免由于雇用大量民工而带来的诸多社会问题。机采棉技术是一项多环节、技术含量高、投资较大的系统工程 ,而其中的机采棉清理加工技术是实现机采棉的最重要的环节之一 ,它直接影响到机采棉的商品价值。为此新疆兵团在实施机采棉项目时 ,于 1 997年分别在新疆兵团农一师一团、八团投资建成了采用国产机采棉清理加工工艺及其配套设备和以引进设备为主、部分国产设备配套的机采棉清理加工车间各一座 ,同时分别在两地进行了机采棉清理加工试验研究。其目的是考核机采棉清理加工工艺的技术先进性、经济性 ;考核成套设备及其单机的生产适应性和清理加工性能指标。为机采棉清理加工工艺的设计和设备的选型配套提供依据。二、机采棉清理加工工艺及设备1 .国产机采棉清理加工工艺及设备。国产机采棉清理加工工艺及设备是山东棉麻机械厂开发研制的成套设备 ,该套设备采用 2台 1 2 1型轧花机为主机 ,每小时处理籽棉 1 0吨 ,总装机容量为 61 9k W。其工艺流程见图 1。　　该套设备中烘干系统使用导热油热交换器提供热源 ,设置了两个烘干塔 ;采用了 MZ1 60型冲击式籽棉清理机图 1　国产机采棉清理加工工艺流程图1 .外吸棉管道　　　　 2 .通大气阀　　　　　　 3.重杂分离器　 4 .三辊分离器　　 5.籽棉自动控制箱　 6.1 #烘干塔7.提净式籽棉清理机　 8.倾斜式籽棉清理机　　 9.2 #烘干塔　　 1 0 .1 2 1型轧花机　 1 1 .提净式喂花机　 1 2 .配棉绞龙1 3.冲击式籽棉清理机　　　 1 4 .倾斜式籽棉清理机　　　　 1 5.气流式皮棉清理机　　　　 1 6.一道锯齿式皮棉清理机1 7.二道锯齿式皮棉清理机　 1 8.集棉器　 1 9.皮棉滑道　 2 0 .打包机和专用的提净式喂花机 ,没有设置皮棉加湿工艺。打包机采用两台 MYD-2 0 0型与两台 1 2 1型轧花机配套 ,没有棉包自动称重及输送系统。该工艺中 ,转换籽棉喂入管路 ,改变工艺流程 ,可分别对常规人工采摘和人工快速采摘的棉花进行加工。2 .引进机采棉清理加工工艺及设备。引进的机采棉清理加工工艺及设备 ,安装布局采用美国拉玛斯两台 1 70型锯齿轧花机成套设备工艺及布局设计。设备以引进为主 ,部分国产设备与之配套。其工艺流程见图 2。该套设备中 ,选用 3台山东棉麻机械厂生产的MY1 2 1型锯齿轧花机和 1台南通棉花机械厂生产的MDY-4 0 0型液压打包机作为配套设备 ,其余设备均由拉玛斯公司提供。烘干、加湿系统的加热部分均采用燃气装置。工艺上对原有工艺流程进行了改进 ,增加了加工常规人工采摘和人工快速采摘的棉花的工艺流程。该套设备每小时处理籽棉 1 5吨 ,总装机容量为 961 k W,基建设备总投资 2 2 0 0万元。加工的皮棉包型符合国际标准补充型。图 2　引进机采棉清理加工工艺流程图1 .外吸棉管道　　 2 .定网式籽棉分离器　　 3.籽棉自动控制箱　　 4 .扩充式重杂沉积器　　 5.烘干塔6.1 #倾斜六辊籽棉清理机　　 7.提净式籽棉清理机　　 8.2 #倾斜六辊籽棉清理机　　 9.回收倾斜六辊籽棉清理机1 0 .配棉绞龙　 1 1 .提净式籽棉喂花机　 1 2 .1 2 1型轧花机　 1 3.气流式皮棉清理机　 1 4 .一道锯齿式皮棉清理机1 5.二道锯齿式皮棉清理机 1 6.皮棉滑道 1 7.皮棉加湿系统 1 8.集棉器 1 9.皮棉滑道 2 0 .打包机 2 1 .称重输送系统　　三、机采棉清理加工试验1 .试验项目。试验项目选择能反映机械性能和充分体现棉花轧工质量的项目。在籽棉清理过程中 ,重点检测棉花含杂率、主体长度、短绒率等项目 ,由此确定设备的清杂效率以及设备对棉花长度、短绒率的影响 ;皮棉清理过程中 ,检测皮棉的主体长度、含杂率、短绒率、疵点粒数、断裂比强度等项目 ,由此确定皮棉清理设备的清杂效率以及对棉花长度、短绒率、疵点粒数、断裂比强度的影响 ;设备的机械性能方面 ,测试吨皮棉耗电量、小时生产率、故障率等项目。2 .取样方法。采用分段同时取样 ,取样地点除籽棉喂入口处 ,其余取样点均设在所考核设备的物料出口处。取样时 ,在设备运行正常后 ,分 9次在一定时间间隔内在各取样点同时抽取样品 ,一次取一个棉样 ,每个样品重 1 kg,每个取样点取9个棉样。样品送国家认可的纤维检验部门进行检验。3.设备清理加工性能及综合分析。1 998～ 1 999两年间 ,兵团机采棉项目技术组在新疆兵团农一师一团、八团进行了机采棉清理加工试验。 1 998年在一团抽取机采棉清理加工棉样 1 60份 (包括备份样品 ) ,八团抽取 1 35份 (包括备份样品 ) ;1 999年在一团抽取机采棉清理加工棉样 99份 ,八团抽取 90份。所抽取的样品均由新疆石河子市技术监督局纤维检验站负责检验 ,其检验结果见表 1、表 2、表 3。表 1 .机采籽棉品质汇总表采样地点目项 含杂率 ( % )籽棉纤维主体长度( mm)成熟系数马克隆值断裂比强度( c N/tex)公制支数短绒率 ( % )(皮辊棉 )一团 8.2 2 18.4 92 8.91.4 63.64 1.1962 5516.7八团 7.0 4 15.772 8.81.4 0 3.4 39.88681918.8表 2 .机采棉清理加工各工序棉花加工质量检验汇总表项目点样取 A B C D E F G H I L J K一团机采棉含杂率( % )籽棉 8.2 2 5.684 .863.63.513.10 - 2 .77- - - -纤维 18.4 913.1911.4 98.598.0 4 7.64 - 7.0 54 .714 .662 .4 2 1.60主体长度 ( mm) 2 8.92 8.2 2 8.72 8.82 8.72 8.8- 2 8.52 8.3 2 8.3 2 8.2 2 8.1短绒率 ( % ) 16.717.817.717.2 16.3 15.3 18.616.0 15.615.617.1疵点粒数 (百克 ) - - - - - - - - 712 716857997八团机采棉含杂率( % )籽棉 7.0 4 - 5.683.92 3.75- 3.383.17- - - -纤维 15.77- 13.2 9.0 88.77- 7.887.4 2 5.2 1- 2 .2 71.4 8主体长度 ( mm) 2 8.8- 2 8.2 2 8.12 8.2 - 2 8.2 2 8.82 8.6- 2 8.4 2 8.2短绒率 ( % ) 18.8- 19.818.816.9- 17.516.517.7- 19.4 2 1.7疵点粒数 (百克 ) - - - - - - - - 891- 99610 80注 :A-喂入口　 B-三辊分离器　 C- 1#倾斜式籽棉清理机D-提净式籽棉清理机　E- 2 #倾斜式籽棉清理机F-冲击式籽棉清理机　 G-回收倾斜六辊籽棉清理机H-提净式喂花机　 I-轧花机　 L-气流式皮棉清理机J-一道锯齿式皮棉清理机　 K-二道锯齿式皮棉清理机表 3.机采棉加工后皮棉品质汇总表采样地点目项 含杂率( % )主体长率( mm)成熟系数马克隆值断裂比强度( c N/ tex)公制支数短绒率 ( % )(皮辊棉 )疵点粒数 品级一团 1.4 82 8.3 1.513.739.776370 17.19972八团 1.362 8.11.4 73.639.2 3 65562 1.710 80 2根据上表的数据 ,在杂质清理方面 ,经计算得出 :国产清理加工设备加工过程中总清杂效率为 91 .4 %。其中籽棉清理过程的总清杂效率为 61 .9% ,皮棉清理过程的总清杂效率为 77.3%。各设备的清杂效率分别为 :三辊分离器的清杂效率为 2 8.7% ;1 #倾斜式籽棉清理机的清杂效率为 1 2 .9% ;提净式籽棉清理机的清杂效率为 2 5.2 % ;2 #倾斜式籽棉清理机的清杂效率为 6.4 % ;冲击式籽棉清理机的清杂效率为 4 .9% ;气流式皮棉清理机的清杂效率为1 .1 % ;一道锯齿皮棉清理机清杂效率为 4 8.1 % ;二道锯齿皮棉清理机清杂效率为 33.9%。引进设备加工过程中总清杂效率为 90 .6%。其中籽棉清理过程的总清杂效率为 52 .9% ,皮棉清理过程的总清杂效率为 71 .6%。各设备的清杂效率分别为 :1 #倾斜式籽棉清理机的清杂效率为 1 6.3% ;提净式籽棉清理机的清杂效率为 31 .2 % ;2 #倾斜式籽棉清理机的清杂效率为3.4 % ;回收倾斜式籽棉清理机的清杂效率为 1 0 .2 % ;一道锯齿皮棉清理机清杂效率为 56.4 % ;二道锯齿皮棉清理机清杂效率为 34 .8%。棉纤维长度方面 ,整个加工过程中棉纤维长度变异较小 ,说明设备对棉花长度的影响较小 ,降低棉花长度等级的因素不明显。整个加工过程中 ,短绒率含量较高。其主要因素是棉花品种的棉纤维断裂比强度较低 ,使得棉花在清理加工过程中产生较多的短纤维。机采棉经清理加工后 ,皮棉品级按现行 GB1 1 0 3-99《棉花 (细绒 )》棉花标准进行检验 ,皮棉品级为 :国产设备和引进设备加工的皮棉均可达到 2级。两套设备的生产考核中 ,清理加工机采棉时 ,国产设备生产率为 2 1 90 kg/ h皮棉 ,吨皮棉耗电量为 2 4 2 k W.h;引进设备的生产率为 382 0 kg/ h皮棉 ,吨皮棉耗电量为2 1 2 k W.h。因两套设备均采用 MY-1 2 1型轧花机作为主机 ,根据机采棉含水率高、含杂多的特性及 1 2 1型轧花机的特点 ,在保证加工质量的前提下 ,轧花机的台时产量应控制在 1 1 0 0～ 1 2 0 0 kg。由此可以认为 ,两套设备基本达到了设计生产能力。四、经济效益分析1 .国产设备的经济效益。( 1 )投资利润率投资利润率 =年利润投资总额 × 1 0 0 % =1 88.41 2 60 × 1 0 0 %=1 4 .95%( 2 )投资回收期投资回收期 =投资总额年利润 +年折旧费 × 1 0 0 %=1 2 601 88.4 +99.75× 1 0 0 % =4 .37(年 )( 3)使用年限内 ( 1 2年 )的总利润实现净利润 =1 88.4× ( 1 2 -4 .37) =1 4 37.4 9(万元 )提取折旧费 =99.75× ( 1 2 -4 .37) =761 .0 9(万元 )两项合计 :1 4 37.4 9+761 .0 9=2 1 98.58(万元 )2 .引进设备的经济效益。( 1 )投资利润率投资利润率 =年利润投资总额 × 1 0 0 % =2 1 4 .4 52 2 0 0 × 1 0 0 %=9.75%( 2 )投资回收期投资回收期 =投资总额年利润 +年折旧费 × 1 0 0 %=2 2 0 02 1 4 .4 5+1 4 8.0 4 × 1 0 0 % =6.0 7(年 )( 3)使用年限内 ( 1 2年 )的总利润实现净利润 =2 1 4 .4 5× ( 1 2 -6.0 7) =1 2 71 .69(万元 )提取折旧费 =1 4 8.0 4× ( 1 2 -6.0 7) =877.88(万元 )两项合计 :1 2 71 .69+877.88=2 1 4 9.57(万元 )表 4 .国产与引进设备的投资及生产成本情况设备目项 基建设备总投资(万元 )年加工皮棉(吨 )年固定成本(万元 )吨皮棉成本(元 /吨 )年总成本(万元 )年收入(万元 ) 年利润(万元 )国产设备 12 60 70 0 0 196.2 54 50 .50 511.60 70 0 188.4 0引进设备 2 2 0 0 80 0 0 2 59.794 0 7.2 0 585.5580 0 2 14 .4 5注 :1.设备折旧年限 12年。2 .加工费按 1元 / kg皮棉计。五、结论两套设备的加工工艺设计均能满足机采棉清理加工的要求。清杂能力较好 ,对棉花品质的影响较小。引进设备的工艺先进、工作稳定、故障少 ,设备布局简洁流畅 ,但投资较大。而国产设备投资较小 ,但在稳定性、可靠性、制造工艺和质量、设备布局方面还有待进一步改进完善。影响机采棉清理加工质量的因素较多 ,除了与加工设备的工艺设计、使用和调整有关外 ,适宜机械采收的棉花品质、脱叶催熟的效果及采棉机的使用情况等因素 ,都可能影响机采棉的加工质量。因此应加强机采棉技术各个环节的研究。机采棉清理加工试验研究@闫洪山$新疆农垦科学院 @薛理$新疆农垦科学院 @周亚立$新疆农垦科学院 @郝元波$新疆农垦科学院 @梅键$新疆农垦科学院