本發(fā)明涉及一種印染烘干余熱利用裝置,屬于紡織印染技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
我國是世界印染大國,全國印染布匹產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的1/3以上,印染業(yè)為我國國民經(jīng)濟發(fā)展、財政收入、出口創(chuàng)匯和就業(yè)崗位作出了重大貢獻。但是隨著印染工業(yè)不斷的發(fā)展,生產(chǎn)能耗高、廢氣排量大等問題也隨之產(chǎn)生。據(jù)統(tǒng)計,我國印染企業(yè)單位產(chǎn)值的能耗量與發(fā)達國家相比,大約是發(fā)達國家的2.3倍,而單位印染布的利潤僅為發(fā)達國家的3%左右。這就要求我國印染機械行業(yè)在確保所加工的紡織產(chǎn)品的品質(zhì)不變或者進一步提高的前提下,向著節(jié)能、環(huán)保和智能化的方向發(fā)展。因此迫切需要針對印染過程進行研究,降低印染行業(yè)的能耗,減少排污,提升產(chǎn)品質(zhì)量及其在國際市場的競爭力。
印染工藝流程較為復(fù)雜,一般包括前處理、水洗、染色、印花、烘燥和后整理等階段,在烘燥工藝階段中用到的最主要的設(shè)備是印染熱定型機。每臺熱定型機一般由八或九節(jié)烘房串接而成,每個烘房的長度為3-4米,寬度為4-5米,體積近40立方米,整臺定型設(shè)備體積龐大,動力源與熱源數(shù)量眾多,使得熱定型階段的能耗量占整個印染過程總能耗量的1/3以上,廢氣排放量占印染廢氣排放總量的1/2以上。以擁有10臺印染熱定型機的中等規(guī)模企業(yè)為例,僅定型工段的每年耗電量就達2000萬度。而歐洲發(fā)達國家同等規(guī)模企業(yè),由于采用先進的印染熱定型設(shè)備及控制技術(shù),其定型工段每年耗電量僅為我國的62%左右,能耗差異巨大。同時,定型一般是整個印染過程的最后一道工序,故它還在很大程度上影響和決定著產(chǎn)品的質(zhì)量與性能。因此,在節(jié)能、減排方面國產(chǎn)印染熱定型機還有很多地方需要優(yōu)化設(shè)計,開發(fā)新型節(jié)能環(huán)保印染熱定型機和改進落后的印染熱定型機是各印染企業(yè)和印染熱定型機制造廠家當(dāng)前的一項重要任務(wù)。針對以上問題,對印染熱定型機各個部件的性能進行分析研究顯得尤為重要,本文主要對當(dāng)前印染熱定型機烘房內(nèi)的風(fēng)道進行性能分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化,其目的是提高印染熱定型機的熱效率,實現(xiàn)印染熱定型機的節(jié)能減排。
熱定型工藝正是利用織物在潮濕狀態(tài)下具有延展特性,在保持一定的拉伸力下,通過采用180-220℃的高溫?zé)峥諝鈱ζ溥M行熨燙,從而調(diào)整經(jīng)紗和緯紗在織物中的形態(tài),消除織物內(nèi)部的應(yīng)力和高彈性形變,使高彈性形變轉(zhuǎn)化為塑性形變,確保織物在新尺寸下穩(wěn)定下來。其熱定型的目的是去除織物在其加工制造過程中產(chǎn)生的皺痕,從而提高織物纖維的熱穩(wěn)定性。定型后織物整體的干燥均勻性、手感豐富性與殘余收縮率、以及單位織物的定型能耗量,是衡量定型機性能的主要技術(shù)指標,它們既相互獨立,又高度關(guān)聯(lián)。其中干燥均勻性指標要求定型后織物在整個幅寬范圍內(nèi)的干燥程度保持一致;殘余收縮率是指定型后織物經(jīng)過類似高溫煮洗前后尺寸的變化百分比,它與定型后織物的殘余應(yīng)力有關(guān);而織物的手感豐富性則主要與織物的整體平整度、有無折痕等相關(guān)。
為滿足上述性能要求,需要確保從烘房一側(cè)鼓入的熱空氣經(jīng)過噴嘴后在織物整個幅寬范圍內(nèi)形成穩(wěn)定均勻的溫度場,同時確??椢镌谡麄€定型過程中始終處于相對穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)。定型效果與能耗量由機械、流體、熱、濕度的相互作用結(jié)果共同決定:首先,熱空氣從烘房一側(cè)到達另一側(cè)是一個氣流壓力和流量遞變的過程,織物所處溫度場特性由風(fēng)道及噴嘴的結(jié)構(gòu)特征和布局共同決定;其次,熱風(fēng)經(jīng)噴嘴作用到布面上形成的流場非常復(fù)雜,風(fēng)道和噴嘴需采取特殊結(jié)構(gòu)來抑制湍流現(xiàn)象,否則極易造成布面在幅寬范圍內(nèi)無規(guī)律震蕩,增加織物殘余應(yīng)力、造成折痕或破壞布面平整性。若震蕩中織物與風(fēng)道直接接觸,還會使織物局部過熱而泛黃,影響定型效果。因此,定型機風(fēng)道結(jié)構(gòu)要盡量保證織物幅寬范圍內(nèi)的溫度均勻性和經(jīng)噴嘴吹向織物氣流的穩(wěn)定性。
如今,國內(nèi)大多數(shù)造紙織物定型機都是直接由國外公司進口或國內(nèi)外校企合作研制,定型機是聚酷織物生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備,其原理就是利用化纖受熱烙化的熱塑性,加熱并使纖維維持規(guī)定的形態(tài)和尺寸,在所需溫度將織物拉幅拉寬至規(guī)定尺寸,然后快速冷卻,使受熱變化的纖維微結(jié)構(gòu)逐漸凝固固定下來,從而織物的尺寸和形態(tài)達到穩(wěn)定。定型工藝的本質(zhì)是化學(xué)纖維大段分子鏈段的重排,并且消除了織物的內(nèi)應(yīng)力,但是由于這類自動化設(shè)備只有少數(shù)國外企業(yè)能夠開發(fā)研制,因此技術(shù)壟斷嚴重影響了我國紡織工業(yè)整體的進步發(fā)展。
聚酯織物的主要材料是聚酯切片,聚酯切片先經(jīng)烙融拉絲后抽離成聚酯纖維。利用聚酯纖維加工其它產(chǎn)品前,必須先對這些聚酯纖維進行工藝加工,比如在預(yù)設(shè)的溫、濕度的條件下,對聚酯纖維進行規(guī)定次數(shù)的縱向拉伸和橫行拉幅。再完成干燥工序后,這些經(jīng)加工過后的聚酯織物的長度和寬度都會出現(xiàn)顯著的改變,會將原先整齊的聚酯織物出現(xiàn)的表面不平整、厚度不均勻、邊緣不整齊的現(xiàn)象,甚至更嚴重的情況能導(dǎo)致整幅織物面目全非,不能正常使用造成織物報廢、物料損失。因此在利用這些聚酯織物進行生產(chǎn)前,必須先對其進行熱處理能夠恢復(fù)聚酯纖維的本來屬性,使得聚酯織物光滑平整、厚度均勻并且邊緣整齊,使織物達到可用的工藝要求。在進行拉幅熱定型工藝處理時使用的全自動大型機械定型設(shè)備就是熱定型機,它是利用在設(shè)定,的溫度和張力下對經(jīng)先期加工后的聚酯織物進行工藝處理,使織物符合造紙用聚酯網(wǎng)生產(chǎn)的技術(shù)要求。
近年來,由于能源短缺、環(huán)境日益惡化以及自然災(zāi)害頻頻發(fā)生,能源節(jié)約以及環(huán)保問題不斷引起人們的重視,同時印染熱定型工業(yè)的能量消耗高、排放廢氣大也要求人們對傳統(tǒng)印染機械進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。因此國內(nèi)外對印染熱定型機的研究也日趨增多,其共同目標是實現(xiàn)定型機的節(jié)能減排,打造出一臺節(jié)能環(huán)保的新型印染松弛熱定型機。
目前的染色一般都采用高溫高壓染色,印染之后排出的染液中還蘊含有大量的熱量,如果將這些熱量直接排放,會造成極大的浪費。印染后的織物面料需要先經(jīng)過預(yù)烘干在進行烘干和定型,烘干定型的溫度一般在120-200攝氏度,而預(yù)烘干的溫度則要低的多,一般都40-50攝氏度。通常的廢染液具有70-80攝氏度的溫度,這一溫度剛好可以用于對織物的預(yù)烘干進行加熱。具有可利用的前景。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)能織物印染處理設(shè)備,特別是一種印染烘干余熱利用裝置,可以實現(xiàn)集約化生產(chǎn),起到節(jié)能加工的技術(shù)效果。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種印染烘干余熱利用裝置,它包括高溫染液引流管、換熱器和配溫水導(dǎo)出管,高溫染液引流管的入口與廢液輸送管末端的廢液排放口相連,高溫染液引流管的出口連接換熱器的入液口,換熱器的冷水入水口通過冷水入水管連接供水裝置,換熱器的預(yù)熱水出口連接預(yù)熱水導(dǎo)出管的入口,預(yù)熱水導(dǎo)出管的出口與烘干預(yù)加熱器底部的預(yù)加熱室供熱管連接;所述的高溫染液引流管的末端穿入換熱器內(nèi),穿入換熱器內(nèi)的部分管壁上設(shè)有若干孔眼;換熱器上還設(shè)置有經(jīng)過換熱后的低溫染液流出管。
優(yōu)選地,所述的高溫染液引流管上靠近換熱器的位置設(shè)有閘閥。
優(yōu)選地所述的預(yù)熱水導(dǎo)出管上設(shè)有控制第一開關(guān)。
優(yōu)選地所述的冷水入水管上設(shè)有控制第二開關(guān)。
本發(fā)明的有益效果是:將廢棄染液中的余熱利用起來,與用于預(yù)烘干的冷水進行充分混合,形成滿足預(yù)烘干用水要求的50℃左右的預(yù)烘干溫水,升溫加熱的速度快,使用安全、方便,節(jié)約了能源消耗,大大降低了生產(chǎn)成本,增加了工廠效益。
附圖說明
圖1為本發(fā)明具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1、高溫染液引流管,2、換熱器,3、配溫水導(dǎo)出管,4、廢液輸送管,5、廢液排放口,6、烘干預(yù)加熱器,7、預(yù)加熱室供熱管,8、入液口,9、冷水入水口,10、預(yù)熱水出口,11、孔眼,12、閘閥,13、冷水入水管,14、第一開關(guān),15、第二開關(guān)。
具體實施方式
為能清楚說明本方案的技術(shù)特點,下面通過一個具體實施方式,并結(jié)合其附圖,對本方案進行闡述。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種印染烘干余熱利用裝置,它包括高溫染液引流管1、換熱器2和配溫水導(dǎo)出管3,高溫染液引流管1的入口與廢液輸送管4末端的廢液排放口5相連,高溫染液引流管1的出口連接換熱器2的入液口8,換熱器2的冷水入水口9通過冷水入水管13連接供水裝置,換熱器2的預(yù)熱水出口10連接預(yù)熱水導(dǎo)出管3的入口,預(yù)熱水導(dǎo)出管3的出口與烘干預(yù)加熱器6底部的預(yù)加熱室供熱管7連接;所述的高溫染液引流管1的末端穿入換熱器2內(nèi),穿入換熱器2內(nèi)的部分管壁上設(shè)有若干孔眼11;換熱器上還設(shè)置有經(jīng)過換熱后的低溫染液流出管。
優(yōu)選地,所述的高溫染液引流管1上靠近換熱器2的位置設(shè)有閘閥12。
優(yōu)選地所述的預(yù)熱水導(dǎo)出管3上設(shè)有控制第一開關(guān)14。
優(yōu)選地所述的冷水入水管13上設(shè)有控制第二開關(guān)15。
本發(fā)明將廢棄染液中的余熱利用起來,與用于預(yù)烘干的冷水進行充分混合,形成滿足預(yù)烘干用水要求的50℃左右的預(yù)烘干溫水,升溫加熱的速度快,使用安全、方便,節(jié)約了能源消耗,大大降低了生產(chǎn)成本,增加了工廠效益。
使用上述廢棄染液中的熱量回用裝置的烘干定型機,由于在布料進入定型機烘房之前已經(jīng)進行了預(yù)烘干,降低了定型機烘房的負荷,從而增加了定型機的走布速度,有效提高了定型機的定型效率;同時,預(yù)烘干后的布料將熱量帶入定型機烘房內(nèi),使第一節(jié)定型機烘房的升溫速度大大加快,從而降低了定型機整體的熱量消耗,本發(fā)明的定型機比傳統(tǒng)定型機可節(jié)約熱量10%~15%。