拉幅定形机作为印染生产流程中的关键设备，适用范围广泛，市场需求不断扩大，加上环保压力带来的更新需求，预计未来3年将保持较高产量。但由于需求上升，大量企业进入拉幅定形机制造领域，市场已出现产能过剩现象。

中国纺织机械协会副会长李毅表示，随着印染厂技改热潮逐渐趋于平静，拉幅定形机需求将回归正常刚性水平，然而高端装备的需求量不会降低。国产拉幅定形机要实现各方面性能的提升，必须要有学术理论扎实的基础支撑。正是基于此，《中国纺织报》社与中国纺织机械协会印染机械分会共同开展印染定形机技术有奖论文征集活动，旨在促进国产定形机技术提升，帮助印染企业充分利用好新技术和新设备，提升产品质量档次和产品附加值，对出现的质量波动及时准确地找到有效的解决方法。

活动期间，《中国纺织报》社与中国纺织机械协会印染机械分会将对来稿内容进行严格审核，挑选并刊登具有实际参考、指导意义的优质学术论文，为国内定形机生产企业、配件生产企业、用户企业，搭建一个公开、公平、公正的交流平台，促进我国定形机行业的健康发展。

对于定形机行业发展，远信工业总经理陈少军认为，我国定形机制造商只有不断地通过采用新技术和新材料，改进装备的制造质量，尽快培育具有国际影响力的品牌，才能使国产高端拉幅定形机走向世界。陈少军表示，国产定形机的健康发展，需要全行业人士的共同努力，尽管远信工业是国内印染机械行业内一家年轻的企业，但公司对定形机技术的追求永不停歇，更希望可以及时与业内同仁、下游用户共享、探讨定形机技术的前沿理念，营造出良好的发展环境。

远信杯定形机技术优秀论文选登（一）

平板式电加热系统高效节能

拉幅定形机是纺织品后整理必备的重要设备，加工对象已从传统的机织物和针织物延伸到非织造布等多种类型的织物。利用先进的科学技术提高拉幅定形机的智能化水平，实现工艺参数的在线检测和控制，并达到高效、节能减排、清洁生产的目的是拉幅定形机的发展方向。

尽管印染行业采用的各类拉幅定形机的结构有所不同，但生产工艺原理基本一致，即采用热风烘燥，其工艺流程为：热风对所需加工织物布料进行加热烘燥及升温定形。

拉幅定形机通常以煤、蒸汽、天然气等作为热源，采用直接和间接加热两种方式。

在相同热值情况下，煤的使用成本最经济，所以早期的拉幅定形机基本都是以煤加热导热油作为热源。定形机每节烘箱中都有翅片式散热器，导热油携带的热量经散热器传给空气，热空气经循环风机送入喷嘴，吹到布面上，干燥织物并使其达到工艺所需温度。但导热油定形机必须配备导热油锅炉，用燃煤将锅炉中的导热油加热到200℃以上。虽然导热油锅炉上也配备了脱硫、脱磷处理装置，排放的烟气也经过了净化处理，但仍有部分工厂达不到排放标准。

如今，随着《环境保护法》、《大气污染防护》等国家法律，《纺织印染工业大气污染物排放标准》等地方标准的发布实施，部份地方对印染企业的导热油锅炉实施了关停。

目前，大型发电厂在脱磷、脱硫、脱硝以及烟尘处理方面能完全达到国家的排放标准，集中供热已成为一种趋势。发电厂产生的中压蒸汽可以达到3.5Mpa、280℃以上，能满足大部分织物的定形要求。故在染厂集中的工业园区，有条件的企业采用中压蒸汽作为定形机的热源。但中压蒸汽定形机由于种种原因还是不能完全满足印染企业需求。

而附近没有电厂的印染企业，在不能用导热油锅炉的情况下，一般也采用天然气加热。定形机在烘房内配备燃烧筒，燃烧筒四周冲两排圆孔，用于放热。燃烧筒材质为316L耐高温不锈钢板，经久耐用不变形。但天然气在燃烧时会产生微尘颗粒，会吸附在定型布料上，影响布料质量。

针对上述情况，无锡市国瑞热控电气有限公司研发了拉幅定形机烘房风道式电加热系统。传统的加热器是在电加热管上采用外绕波纹式不锈钢带（即翅片），以增加散热面积来提高热交换效率。这比电加热管（无翅片）加热换热提升了换热效率。尤其比采用煤加热导热油提升了加热系统的安全性、可靠性、环保性，也一定程度上提升了热风温度控制的精确性，也比天然气加热提升了烘道气流的洁净度。

但通过用户的实际应用，这种电加热管换热形式也有不足的地方。如由于电热管升温速度慢，导致风道升温速度也缓慢，烘道冷机预热时间长，造成系统开机耗能高。由于电热管本身的发热结构（电热温场为圆柱形往外传递热量，就像在河面上扔下的石子产生同心圆波浪一样向外发散，温度场一圈一圈往外传递，能量也是一圈一圈降低，所以造成一部分的能量耗散在电热管内部，其能量不能完全释放出来），造成换热效率也不尽如人意（如下图）。

另外，由于电热管圆柱形结构，根据流体空气迎风面在180度平面内散热快，带走的热量多，但电热管的迎风面后侧（死角）散热速度慢，带走的热量就少，加热管结构本身的工作温度不均匀造成加热效率的下降。电加热管内部采用氧化镁作为绝缘材料，有一定的绝缘厚度为隔热层，另外电热管外壳不锈钢的导热系数也是较低的，基于电热管圆柱结构换热存在的不足之处，尤其是作为给空气流换热确实存在着热效率低和加热温度不匀的问题（如下图）。

由于电热管加热烘道存在的问题，国瑞热控改变由管状加热元件的圆柱面加热换热，创新为平面加热换热，再结合石墨烯涂料的远红外辐射换热的最新技术理念，使得这一加热系统的技术指标可以进一步提升。此外，在加热体上，研究人员采用国外的镍合金膜作为发热元件，其结构为三明治式。当对这个金属合金膜施于电压后，整片膜就会均匀发热。

具体来看，新型加热系统的优点主要体现在以下3个方面。一是平面加热，整个加热面均为迎风面，无换热死角所以换热效率高。二是由于其结构本身的平面特点，所以在热交换时不会出现表面温度，差异，可以完全换热，再次说明其换热效率高。三是为进一步提升换热效率，国瑞热控引进石墨烯为远红外表面涂层。利用石墨烯的比表面积加强了换热效率，再利用远红外线的热辐射性能对有湿度的空气进行辐射升温，又进一步提升了热效率。

这一结构理念具有3方面的优点。首先是设备升温速度快，出风口在10分钟左右即可升至220C°左右，比翅片式电加热快一倍左右；其次是换热效率高，结合风道结构优化可比翅片式加热管提升效率20%~30%；再次是控温更精准，控温精度可达±1C°，热风温度均匀性更好，对布料的加热柔和性非硬化质量效果更好。

此外，如果搭配使用国瑞电控专门开发的温度控制系统，其热风循环节能效果将更显著。举例来说，原定形机按1000KW装机功率配置的话，采用国瑞电控的热风循环系统700KW~800KW就可满足风道加热定型布工艺的要求，每小时可节约电能200度~300度。按工业用电1元/度测算，一天就可以节省4800元~7200元，每月工作按22天测算，可节约105600元~158400元。

（作者系无锡市国瑞热控电气有限公司李昭荣、陈国伟、李韦锋）