專利名稱：一種紡織材料與紡織品低溫負(fù)壓烘燥的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及中小功率微波源組合技術(shù)領(lǐng)域，又涉及真空負(fù)壓干燥技術(shù)領(lǐng)域，又涉及采用組合式微波裝置結(jié)合真空負(fù)壓裝置對紡織材料與紡織品低溫烘干的技術(shù)領(lǐng)域，是一種紡織材料與紡織品低溫負(fù)壓烘燥的方法與裝置。
背景技術(shù)：
在紡織、染整行業(yè)中，對天然纖維(包括植物纖維、動物纖維、礦物纖維)、化學(xué)纖維、合成纖維等紡織材料，以及由紡織材料制成的各種類型的紗線和紡織品的烘燥是一個極其重要的加工環(huán)節(jié)。由于在整個紡織品的生產(chǎn)過程中，烘燥熱能消耗在熱能的總消耗量中占有較大比例，因此合理選用烘燥方法和烘燥設(shè)備，對提高烘燥效率、降低熱能消耗是至關(guān)重要的。傳統(tǒng)的烘燥方法和裝置主要有熱風(fēng)烘燥和射頻烘燥，但是由于這兩種手段都存在著明顯的不足之處，如熱風(fēng)烘燥的烘燥時間長、烘燥質(zhì)量差、生產(chǎn)效率低、能耗大，以及如射頻烘燥的高能耗、高維護(hù)費(fèi)用等，在當(dāng)今低能耗、低排放的大環(huán)境下，受到了普遍的詬病。 近來微波烘燥由于其快速、低能耗、烘燥過程控制方便等特點(diǎn)而日益受到重視。2009年6月 24日公告的中國發(fā)明專利申請200710301230. 1 “一種基于染整行業(yè)中紗線微波烘干的方法及裝置”，其微波烘干紗線的方法是將待烘干的紗線放置在微波烘干機(jī)腔體內(nèi)烘干，在烘干過程中，依據(jù)在線動態(tài)檢測的溫度、濕度數(shù)值并回饋到PLC控制系統(tǒng)，通過PLC電腦調(diào)控微波輸出功率，同時調(diào)整烘干過程中蒸汽排除的速度，提高微波利用率。其不足之處在于1、在常壓下，水的沸點(diǎn)是100°C，而紗筒內(nèi)部產(chǎn)生的水蒸氣要通過層層紗線的阻擋從紗筒外表面散發(fā)出去，其溫度必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于100°c才能產(chǎn)生足夠的蒸氣壓來克服外層紗線的阻力。因此盡管上述專利技術(shù)能改善以往烘燥方法的不足之處，但仍不能有效地避免紗筒內(nèi)部過烘現(xiàn)象的發(fā)生。2、紡織品的烘燥過程大致可分為三個階段預(yù)熱升溫階段，等速烘燥階段，和烘燥速率下降、逐漸變?yōu)槠教怪亮汶A段。雖然，上述發(fā)明專利申請所述的微波加熱烘燥裝置可以縮短預(yù)熱升溫階段和烘燥速率下降、逐漸變?yōu)槠教怪亮汶A段的烘燥時間和降低運(yùn)行費(fèi)用， 但是，在關(guān)鍵的等速烘燥階段，由于紡織品比較濕潤，紡織品內(nèi)部水分?jǐn)U散速率大于其表面的水分汽化速率，從而影響了微波能量在此階段對紡織品內(nèi)部所含水分的加熱烘燥效果。本發(fā)明擬采用微波加熱結(jié)合真空負(fù)壓的方法對紡織材料與紡織品進(jìn)行低溫負(fù)壓烘燥。其特點(diǎn)在于1、在真空負(fù)壓狀態(tài)下，水的沸點(diǎn)將隨著氣壓的降低而降低。在適當(dāng)?shù)呢?fù)壓下，可使紗筒內(nèi)部的紗線溫度始終不超過烘燥工藝所規(guī)定的范圍，從而有效地防止過烘現(xiàn)象的發(fā)生。這一點(diǎn)對于對溫度有特殊要求的特種動物纖維、人造纖維、合成纖維等及其制品的烘燥尤為重要；2、在低溫負(fù)壓狀態(tài)下，由于水的沸點(diǎn)低于常壓狀態(tài)下的100°C，水在蒸發(fā)時，從低沸點(diǎn)(如31. 2KPa,70°C )到常壓(101. 4KPa)下的沸點(diǎn)100°C之間的能量將被節(jié)約下來。雖說隨著沸點(diǎn)的降低，水的氣化潛熱將有所增加，但兩者之差仍使整個烘燥過程所需的能源進(jìn)一步降低，烘燥效率得以提高。3、在負(fù)壓狀態(tài)下，在等速烘燥階段，可使紡織品表面的水分汽化速率增加，增大了等速烘燥曲線的斜率，從而有利于微波能量在此階段對紡織品內(nèi)部所含水分的加熱烘燥效果，縮短整個烘燥過程所需的時間，提高生產(chǎn)效能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種紡織材料與紡織品低溫負(fù)壓烘燥的方法與
直ο本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種紡織材料與紡織品低溫負(fù)壓烘燥的裝置，包括微波源、溫度傳感器、諧振腔、 風(fēng)冷或水冷裝置、真空傳感器、放氣閥、濕度傳感器、抽氣閥、抽氣管道、真空泵、真空泵電機(jī)、攪拌器、面板和控制器、屏蔽密封門、外殼、指示燈、開關(guān)、散裝物品烘燥箱和筒子紗烘燥托架，其中，在外殼內(nèi)，若干個由中小功率磁控管、激勵腔、波導(dǎo)和電源組成的微波源分布在諧振腔的壁上，與諧振腔共同構(gòu)成溫度場均勻的微波加熱裝置；微波源自身發(fā)出的熱量由風(fēng)冷或水冷裝置加以散除；若干個溫度傳感器分布在諧振腔的壁上，形成溫度監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)； 將散裝的紡織材料或紡織品放入散裝物品烘燥箱里，或?qū)⑼沧蛹喆a放在筒子紗烘燥托架上后放入諧振腔，關(guān)上屏蔽密封門，關(guān)閉放氣閥，開啟抽氣閥，接通真空泵電機(jī)的電源，帶動真空泵通過抽氣管道抽出諧振腔內(nèi)的空氣，同時由真空傳感器監(jiān)測諧振腔內(nèi)的真空度；當(dāng)真空度達(dá)到預(yù)定的范圍時開啟微波源，同時由溫度傳感器監(jiān)測諧振腔內(nèi)的溫度分布，然后由控制器控制各個微波源的輸出功率，使得被烘燥的物品的溫度保持在設(shè)定的范圍內(nèi)；攪拌器用來使得諧振腔內(nèi)的微波能量分布均勻，當(dāng)微波加熱裝置設(shè)計和制造能保證諧振腔3內(nèi)的微波能量分布均勻時也可省略攪拌器；當(dāng)濕度傳感器檢測到的濕度及其變化率小于設(shè)定值時，整個加熱烘燥過程結(jié)束；也可將烘燥過程結(jié)束的條件規(guī)定為當(dāng)降低微波源的輸出功率小于設(shè)定的下限時檢測到的溫度仍超過設(shè)定的溫度上限，即結(jié)束烘燥；在此情況下，可省去濕度傳感器；此時，關(guān)閉微波源、真空泵電機(jī)和抽氣閥，開啟放氣閥，當(dāng)諧振腔內(nèi)的氣壓恢復(fù)到大氣壓時就可打開屏蔽密封門，取出被烘燥的物品；指示燈和開關(guān)用來指示和操控本發(fā)明裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止。所說的散裝物品烘燥箱由側(cè)板和底座組成；在側(cè)板和底座上布有通氣孔，用來散發(fā)散裝物品烘燥箱內(nèi)被烘燥物品烘燥時散發(fā)的水氣；在底座內(nèi)可安裝運(yùn)動機(jī)構(gòu)，以便進(jìn)出諧振腔，也可不安裝運(yùn)動機(jī)構(gòu)直接由搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行移動；散裝物品烘燥箱的所有部件均由低介質(zhì)損耗的材料，如聚乙烯、聚四氟乙烯等制作；散裝物品烘燥箱也可制成扁長方體形的，以利于水氣的散發(fā)，在烘燥時可在諧振腔內(nèi)同時排列多個散裝物品烘燥箱來保障烘燥效率。所說的筒子紗烘燥托架由托架底座和安裝在托架底座上的若干根中空的立柱組成；在立柱和托架底座上布有通氣孔；在托架底座內(nèi)可安裝運(yùn)動機(jī)構(gòu)，以便進(jìn)出諧振腔，也可不安裝運(yùn)動機(jī)構(gòu)直接由搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行移動；筒子紗烘燥托架的所有部件均由低介質(zhì)損耗的材料，如聚乙烯、聚四氟乙烯等制作；當(dāng)被烘燥的筒子紗采用金屬紗管時，筒子紗烘燥托架所有部件均由金屬制成，并且在每根立柱上均安設(shè)若干列彈性金屬觸頭，使得金屬紗管與筒子紗烘燥托架有良好的電接觸，同時，當(dāng)筒子紗烘燥托架進(jìn)入諧振腔后，筒子紗烘燥托架與諧振腔之間也用金屬彈性觸頭來保證良好的電接觸，以避免在烘燥過程中發(fā)生跳火現(xiàn)象。一種利用上述低溫負(fù)壓烘燥裝置的紡織材料與紡織品低溫負(fù)壓烘燥的方法，將散裝的紡織材料或紡織品放入散裝物品烘燥箱里，或?qū)⑼沧蛹喆a放在筒子紗烘燥托架上后放入諧振腔進(jìn)行烘燥，包括如下步驟①確定烘燥溫度和氣壓由烘燥工藝確定烘燥溫度的下限Tl和上限T2 ；再由水的沸點(diǎn)與氣壓曲線圖確定烘燥過程中氣壓的下限Pl和上限P2;②保持氣壓P的值滿足Pl < P < P2 在整個烘燥過程中由真空傳感器測得的氣壓值送入控制器，由控制器控制真空泵電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，使得諧振腔內(nèi)的氣壓滿足Pl ^ P < P2 ；③保持烘燥溫度T滿足Tl < T < T2 在整個烘燥過程中由溫度傳感器測得的溫度值送入控制器，由控制器控制微波源的輸出功率，使得諧振腔內(nèi)的溫度滿足Tl < T < T2 ；④判斷烘燥結(jié)束在整個烘燥過程中由濕度傳感器測得的濕度H的值送入控制器，由控制器計算出在設(shè)定的時間段Δ t內(nèi)濕度的變化率K，當(dāng)H <設(shè)定的Ha，并且K彡設(shè)定的δ時結(jié)束烘燥；也可將烘燥過程結(jié)束的條件規(guī)定為當(dāng)降低微波源的輸出功率W小于設(shè)定的下限Wa時，檢測到的溫度T仍超過設(shè)定的溫度上限Τ2，即結(jié)束烘燥。本發(fā)明的有益效果在于1、有效地克服了單獨(dú)用微波烘燥時等速烘燥階段相對較長的瓶頸，使整個烘燥過程快速、節(jié)能，并能有效地避免過烘現(xiàn)象的發(fā)生。2、可滿足對溫度有特殊要求的特種動物纖維、人造纖維、合成纖維等及其制品的烘燥要求。3、使用大批量生產(chǎn)的中小功率磁控管、可調(diào)電源等部件，質(zhì)量高、性能穩(wěn)定可靠、 價格低廉，整套設(shè)備投資低。4、各微波源的輸出功率分別可調(diào)，使得諧振腔內(nèi)的微波輻照均勻。5、可集中控制，方便管理。6、維修更換方便，節(jié)約維護(hù)費(fèi)用。7、應(yīng)用面廣，被加熱烘燥的物品既可為散裝的又可為整件的。因而本發(fā)明可應(yīng)用于紡織、印染、印刷、食品、醫(yī)藥、化工、礦采、造紙等行業(yè)的加熱烘干。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的低溫負(fù)壓烘燥裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實(shí)施例1中散裝紡織材料烘燥箱結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是實(shí)施例1中金屬筒芯筒子紗烘燥托架結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的實(shí)施例2的低溫負(fù)壓烘燥裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是水的沸點(diǎn)與氣壓曲線圖。圖6是某公司生產(chǎn)的中小功率磁控管的輸入輸出特性曲線。圖7是本發(fā)明中有濕度傳感器時的低溫負(fù)壓烘燥流程框圖。圖8是本發(fā)明中無濕度傳感器時的低溫負(fù)壓烘燥流程框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，下述的實(shí)施方式只是示例性的，是為了更好地使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解本專利，不能理解為是對本專利包括的范圍的限制；只要是根據(jù)本專利所揭示的精神所作的任何等同變更或修飾而形成的相似結(jié)構(gòu)、方法及其相似變化，均落入本專利包括的范圍。實(shí)施例1請參閱圖1、圖2和圖3，所說的一種紡織材料與紡織品低溫負(fù)壓烘燥的裝置由微波源1、溫度傳感器2、諧振腔3、風(fēng)冷或水冷裝置6、真空傳感器7、放氣閥8、濕度傳感器9、 抽氣閥10、抽氣管道11、真空泵12、真空泵電機(jī)13、攪拌器14、面板和控制器15、屏蔽密封門16、外殼17、指示燈18、開關(guān)19、散裝物品烘燥箱30和筒子紗烘燥托架40組成，其中，在外殼17內(nèi)，若干個由中小功率磁控管、激勵腔、波導(dǎo)和電源組成的微波源1分布在諧振腔3 的壁上，與諧振腔3共同構(gòu)成溫度場均勻的微波加熱裝置；微波源1自身發(fā)出的熱量由風(fēng)冷或水冷裝置6加以散除；若干個溫度傳感器2分布在諧振腔3的壁上，形成溫度監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)；將散裝的紡織材料或紡織品放入散裝物品烘燥箱30里，或?qū)⑼沧蛹喆a放在筒子紗烘燥托架40上后放入諧振腔3，關(guān)上屏蔽密封門16，關(guān)閉放氣閥8，開啟抽氣閥10，接通真空泵電機(jī)13的電源，帶動真空泵12通過抽氣管道11抽出諧振腔3內(nèi)的空氣，同時由真空傳感器7監(jiān)測諧振腔3內(nèi)的真空度；當(dāng)真空度達(dá)到預(yù)定的范圍時開啟微波源1，同時由溫度傳感器2監(jiān)測諧振腔3內(nèi)的溫度分布，然后由面板和控制器15控制各個微波源1的輸出功率， 使得被烘燥的物品的溫度保持在設(shè)定的范圍內(nèi)；攪拌器14用來使得諧振腔3內(nèi)的微波能量分布均勻，當(dāng)微波加熱裝置設(shè)計和制造能保證諧振腔3內(nèi)的微波能量分布均勻時也可省略攪拌器14 ；當(dāng)濕度傳感器9檢測到的濕度及其變化率小于設(shè)定值時，整個加熱烘燥過程結(jié)束；此時，關(guān)閉微波源1、真空泵電機(jī)13和抽氣閥10，開啟放氣閥8，當(dāng)諧振腔3內(nèi)的氣壓恢復(fù)到大氣壓時就可打開屏蔽密封門16，取出被烘燥的物品；指示燈18和開關(guān)19用來指示和操控本發(fā)明裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止。如前面背景技術(shù)中所述，紡織品的烘燥過程大致可分為三個階段預(yù)熱升溫階段， 等速烘燥階段，和烘燥速率下降、逐漸變?yōu)槠教怪亮汶A段。在第三階段——烘燥速率下降、 逐漸變?yōu)槠教怪亮汶A段，隨著被烘燥物品內(nèi)水分的蒸發(fā)，被烘燥物品的表面溫度將隨之上升；在本發(fā)明中，當(dāng)溫度傳感器2檢測到的溫度T超過設(shè)定的溫度上限T2時，面板和控制器 15將會降低微波源1的輸出功率，因此，也可將烘燥過程結(jié)束的條件定義為當(dāng)降低微波源 1的輸出功率W小于設(shè)定的下限Wa時檢測到的溫度T仍超過設(shè)定的溫度上限T2，即結(jié)束烘燥；在此情況下，可省去濕度傳感器9，以簡化設(shè)備，提高可靠性。所說的散裝物品烘燥箱30由側(cè)板3001和底座3003組成；在側(cè)板3001和底座 3003上布有通氣孔3002，用來散發(fā)散裝物品烘燥箱30內(nèi)被烘燥物品烘燥時散發(fā)的水氣；在底座3003內(nèi)可安裝運(yùn)動機(jī)構(gòu)，以便進(jìn)出諧振腔3，也可不安裝運(yùn)動機(jī)構(gòu)直接由搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行移動；散裝物品烘燥箱30的所有部件均由低介質(zhì)損耗的材料，如聚乙烯、聚四氟乙烯等制作；散裝物品烘燥箱30也可制成扁長方體形的，以利于水氣的散發(fā)，在烘燥時可在諧振腔3內(nèi)同時排列多個散裝物品烘燥箱30來保障烘燥效率。所說的筒子紗烘燥托架40由托架底座4005和安裝在托架底座上的若干根中空的立柱4002組成；在立柱4002和托架底座4005上分別布有通氣孔4001和4004 ；在托架底座4005內(nèi)可安裝運(yùn)動機(jī)構(gòu)，以便進(jìn)出諧振腔3，也可不安裝運(yùn)動機(jī)構(gòu)直接由搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行移動；筒子紗烘燥托架40的所有部件均由低介質(zhì)損耗的材料，如聚乙烯、聚四氟乙烯等制作；當(dāng)被烘燥的筒子紗采用金屬紗管時，筒子紗烘燥托架40所有部件均由金屬制成，并且在每根立柱4002上均安設(shè)若干列彈性金屬觸頭4003，使得金屬紗管與筒子紗烘燥托架40 有良好的電接觸，同時，當(dāng)筒子紗烘燥托架40進(jìn)入諧振腔3后，筒子紗烘燥托架40與諧振腔3之間也用金屬彈性觸頭來保證良好的電接觸，以避免在烘燥過程中發(fā)生跳火現(xiàn)象。實(shí)施例2請參閱圖4，圖4是用于試樣烘燥的一種小型低溫負(fù)壓烘燥裝置，由微波源1、溫度傳感器2、諧振腔3、風(fēng)冷或水冷裝置6、真空傳感器7、放氣閥8、濕度傳感器9、抽氣閥10、 抽氣管道11、真空泵12、真空泵電機(jī)13、面板和控制器15、指示燈18、開關(guān)19、內(nèi)殼20、密封門21、屏蔽門22、外殼23和分隔板M組成，其中，在外殼23內(nèi)，若干個由中小功率磁控管、激勵腔、波導(dǎo)和電源組成的微波源1分布在諧振腔3的一側(cè)，與諧振腔3共同構(gòu)成微波加熱裝置，微波源1自身發(fā)出的熱量由風(fēng)冷或水冷裝置6加以散除；內(nèi)殼20、密封門21和分隔板M均由低介質(zhì)損耗的材料，如聚乙烯、聚四氟乙烯等制作；分隔板M用來支撐內(nèi)殼 20和密封門M ；所有與產(chǎn)生負(fù)壓有關(guān)的部件，如真空傳感器7、放氣閥8、抽氣閥10、真空泵 12、以及溫度傳感器2和濕度傳感器9，通過管道連接到內(nèi)殼20上；將散待烘燥的紡織材料或紡織品內(nèi)殼20內(nèi)，關(guān)上密封門21和屏蔽門22，關(guān)閉放氣閥8，開啟抽氣閥10，接通真空泵電機(jī)13的電源，帶動真空泵12通過抽氣管道11抽出內(nèi)殼20內(nèi)的空氣，同時由真空傳感器 7監(jiān)測內(nèi)殼20內(nèi)的真空度；當(dāng)真空度達(dá)到預(yù)定的范圍時開啟微波源1，同時由溫度傳感器2 監(jiān)測被烘燥的物品的溫度，然后由面板和控制器15控制各個微波源1的輸出功率，使得被烘燥的物品的溫度保持在設(shè)定的范圍內(nèi)；當(dāng)濕度傳感器9檢測到的濕度及其變化率小于設(shè)定值時，整個加熱烘燥過程結(jié)束；也可將烘燥過程結(jié)束的條件規(guī)定為當(dāng)降低微波源的輸出功率W小于設(shè)定的下限Wa時檢測到的溫度T仍超過設(shè)定的溫度上限T2，即結(jié)束烘燥；在此情況下，可省去濕度傳感器9 ；此時，關(guān)閉微波源1、真空泵電機(jī)13和抽氣閥10，開啟放氣閥8，當(dāng)內(nèi)殼20內(nèi)的氣壓恢復(fù)到大氣壓時就可打開屏蔽門22和密封門21，取出被烘燥的物品；指示燈18和開關(guān)19用來指示和操控本烘燥裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止。請參閱圖5，圖5為水的沸點(diǎn)與氣壓曲線圖，由烘燥工藝可以獲得有關(guān)烘燥過程中對溫度的要求，然后可由圖5確定烘燥時在諧振腔3內(nèi)需要保持的氣壓范圍。請參閱圖6，圖6是某公司生產(chǎn)的中小功率磁控管的輸入輸出特性曲線；由圖可見，磁控管的輸出功率與輸入電壓或輸入電流之間有較好的線性關(guān)系，因此，既可通過調(diào)節(jié)輸入電壓來控制磁控管的輸出功率，也可通過調(diào)節(jié)輸入電流來控制磁控管的輸出功率。請參閱圖7，圖7給出了本發(fā)明的有濕度傳感器時的低溫負(fù)壓烘燥的流程框圖。51 由烘燥工藝確定烘燥溫度的下限Tl和上限T2 ；52由圖4確定烘燥過程中氣壓的下限Pl和上限P2 ；53關(guān)閉放氣閥8，打開抽氣閥10力4通過真空傳感器7測量氣壓P，55判斷P彡P(guān)2 是，則進(jìn)入56，否則進(jìn)入58 ；56判斷真空泵電機(jī)13是否啟動，是，則進(jìn)入58，否，則57啟動真空泵電機(jī)13 ；58判斷P < Pl ？是，則59關(guān)閉真空泵電機(jī)13，否則進(jìn)入60 ；60判斷微波源1是否已經(jīng)啟動，是，則進(jìn)入62，否則61啟動微波源1 ；62通過溫度傳感器2測量溫度T ； 63判斷T < Tl ？是，則64增加微波源1的輸出功率，否則進(jìn)入65 ；65判斷T > T2 ？是，則 66降低微波源1的輸出功率，否則進(jìn)入67 ；67通過濕度傳感器9測量抽出的空氣中濕度H 在設(shè)定的時間段At內(nèi)濕度的變化率K，其計算方法為，設(shè)時間段At的起始時刻和終止時刻分別為tl和t2，S卩At = t2-tl，在tl和t2測得的濕度分別為Hl和H2，則濕度變化率 K= |H2-Hl|/At ;68判斷H<設(shè)定的Ha 并且K彡設(shè)定的δ ？否，則退回54，是，則進(jìn)入 69 ；69關(guān)閉微波源1，關(guān)閉真空泵電機(jī)13，關(guān)閉抽氣閥10，開啟放氣閥8。
請參閱圖8，圖8給出了本發(fā)明的無濕度傳感器時的低溫負(fù)壓烘燥的流程框圖。51 由烘燥工藝確定烘燥溫度的下限Tl和上限Τ252由圖4確定烘燥過程中氣壓的下限Pl和上限Ρ2 ；53關(guān)閉放氣閥8，打開抽氣閥10 ；54通過真空傳感器7測量氣壓P，55判斷P彡Ρ2 ？ 是，則進(jìn)入56，否則進(jìn)入58 ；56判斷真空泵電機(jī)13是否啟動，是，則進(jìn)入58，否，則57啟動真空泵電機(jī)13 ；58判斷P < Pl ？是，則59關(guān)閉真空泵電機(jī)13，否則進(jìn)入60 ；60判斷微波源1是否已經(jīng)啟動，是，則進(jìn)入62，否則61啟動微波源1 ；62通過溫度傳感器2測量溫度T ； 63判斷T < Tl ？是，則64增加微波源1的輸出功率，否則進(jìn)入65 ；65判斷T > Τ2 ？是， 則66降低微波源1的輸出功率，否則進(jìn)入70 ；70判斷W <設(shè)定的Wa ？否，則退回Μ，是， 則進(jìn)入69 ；69關(guān)閉微波源1，關(guān)閉真空泵電機(jī)13，關(guān)閉抽氣閥10，開啟放氣閥8。
權(quán)利要求
1.一種紡織材料與紡織品低溫負(fù)壓烘燥的裝置，包括，微波源(1)、溫度傳感器O)、諧振腔( 、風(fēng)冷或水冷裝置(6)、真空傳感器(7)、放氣閥(8)、濕度傳感器(9)、抽氣閥(10)、 抽氣管道(11)、真空泵(12)、真空泵電機(jī)(13)、攪拌器(14)、面板和控制器(15)、屏蔽密封門(16)、外殼(17)、指示燈(18)、開關(guān)(19)、散裝物品烘燥箱(30)和筒子紗烘燥托架(40)； 其特征在于在外殼(17)內(nèi)，若干個由中小功率磁控管、激勵腔、波導(dǎo)和電源組成的微波源 (1)分布在諧振腔( 的壁上，與諧振腔( 共同構(gòu)成溫度場均勻的微波加熱裝置；微波源 (1)自身發(fā)出的熱量由風(fēng)冷或水冷裝置(6)加以散除；若干個溫度傳感器( 分布在諧振腔(3)的壁上，形成溫度監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)；將散裝的紡織材料或紡織品放入散裝物品烘燥箱(30) 里，或?qū)⑼沧蛹喆a放在筒子紗烘燥托架00)上后放入諧振腔(3)，關(guān)上屏蔽密封門(16)，關(guān)閉放氣閥(8)，開啟抽氣閥(10)，接通真空泵電機(jī)(13)的電源，帶動真空泵(12)通過抽氣管道(11)抽出諧振腔⑶內(nèi)的空氣，同時由真空傳感器(7)監(jiān)測諧振腔(3)內(nèi)的真空度； 當(dāng)真空度達(dá)到預(yù)定的范圍時開啟微波源(1)，同時由溫度傳感器(2)監(jiān)測諧振腔(3)內(nèi)的溫度分布，然后由面板和控制器(15)控制各個微波源(1)的輸出功率，使得被烘燥的物品的溫度保持在設(shè)定的范圍內(nèi)；攪拌器(14)用來使得諧振腔(3)內(nèi)的微波能量分布均勻，當(dāng)微波加熱裝置設(shè)計和制造能保證諧振腔⑶內(nèi)的微波能量分布均勻時也可省略攪拌器(14)； 當(dāng)濕度傳感器(9)檢測到的濕度及其變化率小于設(shè)定值時，整個加熱烘燥過程結(jié)束；也可將烘燥過程結(jié)束的條件規(guī)定為當(dāng)降低微波源的輸出功率W小于設(shè)定的下限Wa時檢測到的溫度T仍超過設(shè)定的溫度上限T2，即結(jié)束烘燥；在此情況下，可省去濕度傳感器(9)；此時， 關(guān)閉微波源(1)、真空泵電機(jī)(13)和抽氣閥(10)，開啟放氣閥(8)，當(dāng)諧振腔(3)內(nèi)的氣壓恢復(fù)到大氣壓時就可打開屏蔽密封門(16)，取出被烘燥的物品；指示燈(18)和開關(guān)(19) 用來指示和操控本發(fā)明裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止。。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紡織材料與紡織品低溫負(fù)壓烘燥的裝置，其特征在于 所說的散裝物品烘燥箱(30)由側(cè)板(3001)和底座(300 組成；在側(cè)板(3001)和底座 (3003)上布有通氣孔(3002)，用來散發(fā)散裝物品烘燥箱(30)內(nèi)被烘燥物品烘燥時散發(fā)的水氣；在底座(3003)內(nèi)可安裝運(yùn)動機(jī)構(gòu)，以便進(jìn)出諧振腔(3)，也可不安裝運(yùn)動機(jī)構(gòu)直接由搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行移動；散裝物品烘燥箱(30)的所有部件均由低介質(zhì)損耗的材料制作；散裝物品烘燥箱(30)也可制成扁長方體形的，以利于水氣的散發(fā)，在烘燥時可在諧振腔(3)內(nèi)同時排列多個散裝物品烘燥箱(30)來保障烘燥效率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紡織材料與紡織品低溫負(fù)壓烘燥的裝置，其特征在于 所說的筒子紗烘燥托架GO)由托架底座000 和安裝在托架底座上的若干根中空的立柱000 組成；在立柱000 和托架底座000 上分別布有通氣孔G001)和0004)； 在托架底座G005)內(nèi)可安裝運(yùn)動機(jī)構(gòu)，以便進(jìn)出諧振腔(3)，也可不安裝運(yùn)動機(jī)構(gòu)直接由搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行移動；筒子紗烘燥托架GO)的所有部件均由低介質(zhì)損耗的材料制作；當(dāng)被烘燥的筒子紗采用金屬紗管時，筒子紗烘燥托架GO)所有部件均由金屬制成，并且在每根立柱000 上均安設(shè)若干列彈性金屬觸頭(4003)，使得金屬紗管與筒子紗烘燥托架00)有良好的電接觸，同時，當(dāng)筒子紗烘燥托架GO)進(jìn)入諧振腔C3)后，筒子紗烘燥托架G0)與諧振腔C3)之間也用金屬彈性觸頭來保證良好的電接觸，以避免在烘燥過程中發(fā)生跳火現(xiàn)象。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紡織材料與紡織品低溫負(fù)壓烘燥的裝置，其特征在于所說的外殼內(nèi)，若干個由中小功率磁控管、激勵腔、波導(dǎo)和電源組成的微波源(1)分布在諧振腔(3)的一側(cè)，與諧振腔C3)共同構(gòu)成微波加熱裝置，微波源(1)自身發(fā)出的熱量由風(fēng)冷或水冷裝置(6)加以散除；諧振腔(3)內(nèi)可設(shè)置由低介質(zhì)損耗的材料制作的內(nèi)殼 (20)、密封門(21)、以及起支撐作用的分隔板M ；所有與產(chǎn)生負(fù)壓有關(guān)的部件，如真空傳感器(7)、放氣閥(8)、抽氣閥(10)、真空泵(12)、以及溫度傳感器⑵和濕度傳感器(9)，通過管道連接到內(nèi)殼00)上，將待烘燥的物品置于內(nèi)殼00)內(nèi)進(jìn)行加熱烘燥。
5. 一種利用權(quán)利要求1所述裝置的一種紡織材料與紡織品低溫負(fù)壓烘燥的方法，其特征在于將散裝的紡織材料或紡織品放入散裝物品烘燥箱里，或?qū)⑼沧蛹喆a放在筒子紗烘燥托架上后放入諧振腔進(jìn)行烘燥，包括如下步驟①確定烘燥溫度和氣壓由烘燥工藝確定烘燥溫度的下限Tl和上限T2；再由水的沸點(diǎn)與氣壓曲線圖確定烘燥過程中氣壓的下限Pl和上限P2 ；②保持氣壓P的值滿足Pl< P < P2 在整個烘燥過程中由真空傳感器測得的氣壓值送入控制器，由控制器控制真空泵電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，使得諧振腔內(nèi)的氣壓滿足Pl ^ P < P2 ；③保持烘燥溫度T滿足Tl< T < T2 在整個烘燥過程中由溫度傳感器測得的溫度值送入控制器，由控制器控制微波源的輸出功率，使得諧振腔內(nèi)的溫度滿足Tl ^ T < T2 ；④判斷烘燥結(jié)束在整個烘燥過程中由濕度傳感器測得的濕度H的值送入控制器，由控制器計算出在設(shè)定的時間段Δ t內(nèi)濕度的變化率K，當(dāng)H <設(shè)定的Ha，并且K彡設(shè)定的δ 時結(jié)束烘燥；也可將烘燥過程結(jié)束的條件規(guī)定為當(dāng)降低微波源的輸出功率W小于設(shè)定的下限Wa時，檢測到的溫度T仍超過設(shè)定的溫度上限Τ2，即結(jié)束烘燥。
全文摘要
一種紡織材料與紡織品低溫負(fù)壓烘燥的方法與裝置，包括微波源、溫度傳感器、諧振腔、風(fēng)冷或水冷裝置、真空傳感器、放氣閥、濕度傳感器、抽氣閥、抽氣管道、真空泵、真空泵電機(jī)、攪拌器、面板和控制器、屏蔽密封門、外殼、指示燈、開關(guān)、散裝物品烘燥箱和筒子紗烘燥托架；將散裝的紡織材料或紡織品放入散裝物品烘燥箱里，或?qū)⑼沧蛹喆a放在筒子紗烘燥托架上后放入諧振腔，在低溫負(fù)壓工況下對被烘燥的物品進(jìn)行加熱烘燥。本發(fā)明能有效地克服單獨(dú)使用微波烘燥時等速烘燥階段相對較長的瓶頸、避免過烘現(xiàn)象的發(fā)生，使整個烘燥過程快速、節(jié)能；特別可滿足對溫度有特殊要求的特種動物纖維、人造纖維、合成纖維等及其制品的烘燥要求。
文檔編號F26B7/00GK102175071SQ20111003293
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者孔繁金, 裘誠 申請人:上海中方寶達(dá)紡織智能儀器有限公司, 孔繁金, 裘誠