專利名稱：一步繅絲機自控電熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及絲綢工業(yè)制絲技術(shù)領(lǐng)域中一步繅絲機電熱裝置；具體地說，涉及對現(xiàn)行繅絲機的加熱方式的變革——一步繅絲機的索緒鍋和繅絲鍋用水的電熱和自動控制裝置。
技術(shù)背景現(xiàn)今繅絲工業(yè)中必須用水，而且對水溫有一定的工藝要求。從無緒的蠶繭的繭層表面引出緒絲稱為索緒。只有當(dāng)索緒用水加熱升溫到80~100℃，蠶繭繭層繭絲之間減小的膠著力才利于以后工序的加工；繅絲鍋用水水溫若低于20℃，則已充分膨潤、軟和的繭層絲膠過度凝固、收斂、粘結(jié)力強，不利于繭絲順利離解。因此，古今中外必須對繅絲用水加熱升溫。
然而，制絲工業(yè)普遍采用的燃煤鍋爐蒸汽供熱使冷水升溫的技術(shù)是落后的一、投資和運行費用高。一座中型絲廠僅建鍋爐車間約需300萬元，其設(shè)備、設(shè)施包括鍋爐、蒸汽管網(wǎng)、廠房、煙囪、供水供電通風(fēng)除塵設(shè)備、堆煤場、煤渣場等，每月車間固定費2萬元左右，每噸蒸汽成本100元左右。隨著煤價的攀升，蒸汽費用還將上漲。
二、燃煤污染嚴重。每燃燒一噸煤，約排放3噸CO2和SO2，堆積近100公斤炭渣。中國繅絲工業(yè)每年消耗約100萬噸煤。
三、熱效率低。燃煤鍋爐熱效率為12％～20％，也就是煤燃燒值的12％～20％才轉(zhuǎn)換為蒸汽的熱量；蒸汽的熱效率為45％～60％，也就是蒸汽熱量的45％～60％才轉(zhuǎn)換為索緒湯、繅絲湯的熱量。綜合起來，熱效率為5.4％～12％，熱損失高達88％～94.6％。
與燃煤加熱技術(shù)相比，電熱技術(shù)的優(yōu)越性有目共睹1、清潔、衛(wèi)生、無環(huán)境污染。
2、電熱效率高達60％以上。
3、能在小體積空間內(nèi)集中產(chǎn)生大量熱能。
4、調(diào)控溫度容易、方便、準(zhǔn)確，甚至可以實現(xiàn)自動化調(diào)控。
5、優(yōu)選電熱元器件，可以實現(xiàn)防水、防漏電功能。
6、目前上市的電熱器件、元件和材料是品種型號規(guī)格齊備，標(biāo)準(zhǔn)化水平高，價格便宜。
以常見的快熱式電熱水器為例，其出水溫度可在100℃內(nèi)調(diào)節(jié)，熱效率不小于80％，泄漏電流最大不超過5mA，停水自動斷電。
針對制絲工藝落后的水加熱技術(shù)的弊端，利用現(xiàn)代電熱科技成果，成都天友發(fā)展有限公司研制成功了《一步繅絲機自控電熱裝置》。經(jīng)查新，尚未發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外有與本專利申請內(nèi)容相同的裝置被公開和使用。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型在上述技術(shù)背景下，提出了一種全新的索緒和繅絲用水的電加熱和自控裝置，取代現(xiàn)有繅絲行業(yè)一直、普遍采用的鍋爐燃燒煤炭產(chǎn)生蒸汽，通過管道輸送到繅絲機對索緒和繅絲鍋的用水進行加熱的傳統(tǒng)方式。
因此，本實用新型的目的就在于提供一種一步繅絲機自控電熱裝置，使索緒和繅絲用水的加熱不再依靠燒鍋爐供蒸汽來進行和基本由手工操作控制的狀況，達到減少建廠投資、減少占地、不排污、無污染、無噪音、安全清潔、使用維修方便、便于生產(chǎn)工藝自動控制、改善工人勞動環(huán)境和降低勞動強度等目的。
本實用新型滿足索緒用水工藝要求的工作溫度范圍約80~100℃，繅絲用水工藝要求的工作溫度范圍約25～42℃。能夠按不同的工藝要求設(shè)定工作溫度值，溫度穩(wěn)定，誤差±1.5℃。
為了達到上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)措施1、打破傳統(tǒng)觀念，直接用電能加熱索緒鍋和繅絲鍋中的工作用水，取代原來自動繅絲機利用鍋爐燒煤產(chǎn)生蒸汽供熱，加熱索緒和繅絲用水的方式。
2、選用高效節(jié)能的電熱元件對索緒和繅絲用水加熱，滿足生產(chǎn)工藝要求。本實用新型采用特形的標(biāo)準(zhǔn)電熱元件，該產(chǎn)品按國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，規(guī)范嚴格，質(zhì)量可靠，使用安全，工作穩(wěn)定，調(diào)控方便，價格低廉。
3、科學(xué)合理地設(shè)計自動溫度控制線路和選用可靠經(jīng)濟實用的元器件，構(gòu)成本實用新型的工作溫度設(shè)置、自動控制和低誤差的自動保溫線路。
4、嚴格安全性設(shè)計，采用兩級漏電保護裝置和采用防水元器件材料，確保觸水工作人員的操作安全。漏電保護動作時間≤0.1S，額定剩余動作電流30mA，額定剩余不動作電流小于15mA。
5、改用8×8×1mm不銹鋼絲隔繭網(wǎng)，代替現(xiàn)有厚8mm的不銹鋼孔板制作的索緒鍋底隔繭板。使熱傳導(dǎo)和對流有效截面積增大約31.6倍(從2.376％增大為75％)，大大提高加熱速度和熱效率。
具體地說，由圖1可知，本實用新型由電熱鍋A、電熱元件B、自動測溫探頭C、測溫探頭D、自動溫度控制器E、漏電保護斷路器F、電源G、溫度顯示器H、指示燈I、設(shè)定值旋鈕J組成；其位置和連接關(guān)系是在電熱鍋A內(nèi)設(shè)置有電熱元件B、自動測溫探頭C、測溫探頭D；電熱元件B和自動測溫探頭C，自動溫度控制器E，漏電保護斷路器F，電源G依次連接；溫度顯示器H和測溫探頭D連接，指示燈I和電熱元件B并聯(lián)，自動溫度控制器E上設(shè)置有設(shè)定值旋鈕J；所述的電熱鍋A包括索緒鍋和繅絲鍋。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)對比，具有以下優(yōu)點和積極效果1、直接用電能加熱繅絲用水，取代原來自動繅絲機利用鍋爐燒煤產(chǎn)生蒸汽供熱。減小甚至取消鍋爐及其配套設(shè)備設(shè)施及其運行能耗費用，如省去鍋爐的上水凈水、碎煤輸煤、進風(fēng)引風(fēng)、消煙除塵、除渣、煙囪、廢水廢氣排污處理等設(shè)備設(shè)施投資及其運行費用；盡量減少甚至取消煤炭消耗；節(jié)約不可再生能源煤炭，避免排污和污染治理費用。
2、本裝置使用和維護方便，工作溫度穩(wěn)定，調(diào)整控制方便，有利于繅絲工業(yè)自動化。工作溫度可以按工藝要求直接調(diào)整、設(shè)定，工作溫度誤差±1.5℃。
3、直接用新型電熱元件加熱索緒和繅絲用水，熱效率較高。大幅度減少中間設(shè)備設(shè)施和熱載體媒質(zhì)的能量消耗，降低運行成本。
4、電熱元件只在繅絲用水溫度低于工藝要求時才消耗能量，其余時間并不耗能；而燒鍋爐供熱卻全天需要運行所有設(shè)備設(shè)施消耗能源。
5、元器件材料線路標(biāo)準(zhǔn)化，結(jié)構(gòu)十分簡單，建設(shè)投資大幅度降低，安裝維修方便，維護成本低廉；6、改進索緒鍋底隔繭網(wǎng)后使電熱元件的傳熱有效截面積增大約31.6倍，大大提高加熱速度和能源利用率。


圖1-本實用新型組成方框圖；其中A-電熱鍋，B-電熱元件， C-自動測溫探頭，D-測溫探頭， E-自動溫度控制器，F(xiàn)-漏電保護斷路器，G-電源， H-溫度顯示器，I-指示燈，J-設(shè)定值旋鈕。
圖2-索緒鍋自控電熱裝置示意圖；其中1-索緒鍋后段， 2-第一電熱元件， 3-第一測溫探頭，4-第一溫度顯示器， 5-索緒鍋前段，6-第二電熱元件，7-第二測溫探頭，8-第二溫度顯示器，9-第一自動測溫探頭，10-第一指示燈， 11-第一設(shè)定值旋鈕，12-第一自動溫度控制器， 13-第一二級漏電保護斷路器，14-第一一級漏電保護斷路器， 15-第二自動測溫探頭，16-第二指示燈， 17-第二設(shè)定值旋鈕，
18-第二自動溫度控制器， 19-第二二級漏電保護斷路器，20-第一電源。
圖3-繅絲鍋自控電熱裝置示意圖；其中21-10緒繅絲鍋(整機共40段)， 22-第三電熱元件，23-第三溫度顯示器， 24-第三指示燈， 25-第三設(shè)定值旋鈕，26-第三自動溫度控制器， 27-第三二級漏電保護斷路器，28-第三一級漏電保護斷路器， 29-集緒器， 30-接緒器，31-緒下繭， 32-第三測溫探頭， 33-第三自動測溫探頭，34-每十緒一套共40套， 35-第二電源， 36-每段繅絲鍋10緒。
圖4-本索緒鍋底隔繭網(wǎng)示意圖；圖5-現(xiàn)有索緒鍋底隔繭板示意圖。
其中37-索緒機構(gòu)， 38-索緒鍋， 39-有緒繭， 40-理緒鍋， 41-無緒繭，42-索緒鍋底隔繭網(wǎng)前段， 43-索緒鍋底隔繭網(wǎng)后段，44-索緒鍋底有孔隔板前段， 45-索緒鍋底有孔隔板后段。
具體實施方式
下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作具體描述。
1、索緒鍋自控電熱裝置由圖2可知，索緒鍋自控電熱裝置的結(jié)構(gòu)是①在索緒鍋后段1設(shè)置有第一電熱元件2、第一測溫探頭3和第一自動測溫探頭；第一電熱元件2和第一自動測溫探頭9，第一自動溫度控制器12，第一二級漏電保護斷路器13，第一一級漏電保護斷路器14，第一電源20依次電連接；第一測溫探頭3和第一溫度顯示器4電連接；第一工作指示燈10和第一電熱元件2并聯(lián)；第一自動溫度控制器12上設(shè)置有第一設(shè)定值旋鈕11。
②在索緒鍋前段5設(shè)置有第二電熱元件6、第二測溫探頭7和第二自動測溫探頭15；第二電熱元件6和第二自動測溫探頭15，第二自動溫度控制器18，第二二級漏電保護斷路器19，第一一級漏電保護斷路器14，第一電源20依次電連接；第二測溫探頭7和第二溫度顯示器8連接；第二指示燈16和第二電熱元件6并聯(lián)；在第二自動溫度控制器18上設(shè)置有第二設(shè)定值旋鈕17。
第一電源20(常規(guī)電源220V)，經(jīng)過第一一級漏電保護斷路器14后分為前后兩組，分別經(jīng)過第一二級漏電保護斷路器13和第二二級漏電保護斷路器19，又分別經(jīng)過第一自動溫度控制器12和第二自動溫度控制器18，再分別連接第一電熱元件2和第二電熱元件6。通電后將分別加熱索緒鍋后段1和索緒鍋前段5的工作用水。
當(dāng)索緒鍋后段1和索緒鍋前段5達到設(shè)定溫度上限時，水中的第一自動測溫探頭9和第二自動測溫探頭15分別把溫度信號傳回第一自動溫度控制器12和第二自動溫度控制器18，與設(shè)定溫度值比較，斷開線路斷電停止加熱；當(dāng)索緒鍋后段1和索緒鍋前段5低于設(shè)定溫度下限時，則相反，接通電源繼續(xù)加熱。
通過旋轉(zhuǎn)第一自動溫度控制器12和第二自動溫度控制器18上的第一設(shè)定值旋鈕11和第二設(shè)定值旋鈕17，可以根據(jù)工藝要求分別調(diào)整索緒鍋后段1和索緒鍋前段5工作溫度的設(shè)定溫度值。設(shè)定溫度范圍50℃～100℃。
第一一級漏電保護斷路器14和第一二級漏電保護斷路器13、第二二級漏電保護斷路器19，各自的漏電動作時間≤0.1S秒，額定剩余動作電流30mA，額定剩余不動作電流小于15mA，確保了操作人員的安全。
水中的第一測溫探頭3和第二測溫探頭7分別把溫度信號傳給第一溫度顯示器4和第二溫度顯示器8，分別反映出索緒鍋后段1和索緒鍋前段5的工作水溫度，以便監(jiān)督控制。第一溫度顯示器4和第二溫度顯示器8的溫度顯示范圍是20～110℃。
線路中的第一指示燈10和第二指示燈16隨時顯示各電加熱器的工作狀態(tài)，以便監(jiān)督控制。
2、繅絲鍋自控電熱裝置由圖3可知，繅絲鍋自控電熱裝置的結(jié)構(gòu)是包括40組，每組是在繅絲鍋21底部設(shè)置有第三電熱元件22、第三自動控溫器測溫探頭33和第三測溫探頭32；第三電熱元件22、第三自動控溫器測溫探頭33，第三自動溫度控制器26，第三二級漏電保護斷路器27，第三一級漏電保護斷路器28，第二電源35依次電連接；第三測溫探頭32和第三溫度顯示器23電連接；第三工作指示燈24和第三電熱元件22并聯(lián)。在第三自動溫度控制器26上設(shè)置有第三設(shè)定值旋鈕25。
工作原理是自動繅絲機400緒中，繅絲鍋21每十緒為一個加熱段，整機共40段。每段一組加熱和自控裝置，40組形成一整套繅絲鍋電熱和自控裝置。
220V電源35，經(jīng)過第三一級漏電保護斷路器28后分為40組，分別經(jīng)過第三二級漏電保護斷路器27，又經(jīng)過第三自動溫度控制器26，再連接第三電熱元件22。通電后將分別加熱一段繅絲鍋21的工作用水。
當(dāng)繅絲鍋21的工作用水達到設(shè)定溫度上限時，水中的第三自動控溫器測溫探頭33把溫度信號傳回第三自動溫度控制器26，與設(shè)定溫度值比較，斷開線路斷電停止加熱；當(dāng)繅絲鍋21的工作用水低于設(shè)定下限溫度時，則相反，接通電源繼續(xù)加熱。
通過旋轉(zhuǎn)第三自動溫度控制器26上的設(shè)定值調(diào)整旋鈕，可以根據(jù)工藝要求分別調(diào)整繅絲鍋21的工作用水的工作溫度的設(shè)定溫度值。設(shè)定溫度范圍30℃~36℃。
第三一級漏電保護斷路器28和第三二級漏電保護斷路器27，各自的漏電動作時間≤0.1S秒，額定剩余動作電流30mA，額定剩余不動作電流小于15mA，確保了操作人員的安全。
水中的第三測溫探頭32把溫度信號傳給第三溫度顯示器23，分別反映出繅絲鍋21的工作用水的溫度。以便監(jiān)督控制。第三溫度顯示器23的溫度顯示范圍20℃～110℃。
線路中的第三工作指示燈24隨時顯示各電加熱器的工作狀態(tài)，以便監(jiān)督控制。
另外，第三電熱元件22為一種特形GYXY1型管狀電熱元件。
3、索緒鍋底隔繭網(wǎng)由圖4可知，在索緒鍋底設(shè)置的索緒鍋底隔繭網(wǎng)前段42和索緒鍋底隔繭網(wǎng)后段43是一種由φ1mm粗不銹鋼絲制成的間隔8mm×8mm的不銹鋼絲網(wǎng)，其邊緣鑲嵌有厚0.5mm、寬8mm的不銹鋼薄板，防止掛絲。
其熱傳導(dǎo)和對流有效截面積為75％，比現(xiàn)有索緒鍋底不銹鋼板有孔隔板增大約31.6倍，大大提高加熱速度和熱效率。
由圖5可知，現(xiàn)有索緒鍋底設(shè)置的有孔隔板前段44和索緒鍋底有孔隔板后段45是一種板厚0.8mm的不銹鋼薄板，板上Φ5.5孔的分布密度為每平方分米10個孔。其熱傳導(dǎo)和對流有效截面積僅僅為2.376％。
權(quán)利要求1.一步繅絲機自控電熱裝置，其特征在于由電熱鍋(A)、電熱元件(B)、自動測溫探頭(C)、測溫探頭(D)、自動溫度控制器(E)、漏電保護斷路器(F)、電源(G)、溫度顯示器(H)、指示燈(I)、設(shè)定值旋鈕(J)組成；其位置和連接關(guān)系是在電熱鍋(A)內(nèi)設(shè)置有電熱元件(B)、自動測溫探頭(C)、測溫探頭(D)；電熱元件(B)和自動測溫探頭(C)，自動溫度控制器(E)，漏電保護斷路器(F)，電源(G)依次電連接；溫度顯示器(H)和測溫探頭(D)電連接，指示燈(I)和電熱元件(B)并聯(lián)，溫度控制器(E)上設(shè)置有設(shè)定值旋鈕J；所述的電熱鍋(A)包括索緒鍋和繅絲鍋。
2.按權(quán)利要求1所述的一步繅絲機自控電熱裝置，其特征在于索緒鍋自控電熱裝置的結(jié)構(gòu)是在索緒鍋后段(1)設(shè)置有第一電熱元件(2)、第一測溫探頭(3)和第一自動測溫探頭(3)；第一電熱元件(2)和第一自動測溫探頭(9)，第一自動溫度控制器(12)，第一二級漏電保護斷路器(13)，第一一級漏電保護斷路器(14)，第一電源(20)依次電連接；第一測溫探頭(3)和第一溫度顯示器(4)電連接；第一工作指示燈(10)和第一電熱元件(2)并聯(lián)；第一自動溫度控制器(12)上設(shè)置有第一設(shè)定值旋鈕(11)；在索緒鍋前段(5)設(shè)置有第二電熱元件(6)、第二測溫探頭(7)和第二自動測溫探頭(15)；第二電熱元件(6)和第二自動測溫探頭(15)，第二自動溫度控制器(18)，第二二級漏電保護斷路器(19)，第一一級漏電保護斷路器(14)，第一電源(20)依次電連接；第二測溫探頭(7)和第二溫度顯示器(8)電連接；第二指示燈(16)和第二電熱元件(6)并聯(lián)；第二自動溫度控制器(18)上設(shè)置有第二設(shè)定值旋鈕(17)。
3.按權(quán)利要求2所述的一步繅絲機自控電熱裝置，其特征在于在索緒鍋底設(shè)置的索緒鍋底隔繭網(wǎng)前段(42)和索緒鍋底隔繭網(wǎng)后段(43)是一種由φ1mm粗不銹鋼絲制成的間隔8mm×8mm的不銹鋼絲網(wǎng)，其邊緣鑲嵌有厚0.5mm、寬8mm的不銹鋼薄板。
4.按權(quán)利要求1所述的一步繅絲機自控電熱裝置，其特征在于繅絲鍋自控電熱裝置的結(jié)構(gòu)是包括40組，每組是在繅絲鍋(21)底部設(shè)置有第三電熱元件(22)、第三自動測溫探頭(33)和第三測溫探頭(32)；第三電熱元件(22)和第三自動測溫探頭(33)，第三自動溫度控制器(26)，第三二級漏電保護斷路器(27)，第三一級漏電保護斷路器(28)，第二電源(35)依次電連接；第三測溫探頭(32)和第三溫度顯示器(23)電連接；第三指示燈(24)和第三電熱元件(22)并聯(lián)；第三自動溫度控制器(26)上設(shè)置有第三設(shè)定值旋鈕(25)。
5.按權(quán)利要求4所述的一步繅絲機自控電熱裝置，其特征在于第三電熱元件(22)為一種特形GYXY1型管狀電熱元件。
專利摘要本實用新型公開了一種一步繅絲機自控電熱裝置，涉及絲綢工業(yè)制絲技術(shù)領(lǐng)域中一步繅絲機電熱裝置。本實用新型的結(jié)構(gòu)是在電熱鍋A內(nèi)設(shè)置有電熱元件B、自動測溫探頭C、測溫探頭D；電熱元件B和自動測溫探頭C，溫度控制器E，漏電保護斷路器F，電源G依次電連接；溫度顯示器H和測溫探頭D電連接，指示燈I和電熱元件B并聯(lián)，溫度控制器E上設(shè)置有設(shè)定值旋鈕J；所述的電熱鍋A包括索緒鍋和繅絲鍋。本實用新型直接用電能加熱繅絲用水，取代原來繅絲機利用鍋爐燒煤產(chǎn)生蒸汽供熱，使用和維護方便；熱效率高；結(jié)構(gòu)簡單，建設(shè)投資大幅度降低，安裝維修方便，維護成本低廉。
文檔編號H05B1/02GK2811331SQ20052009754
公開日2006年8月30日 申請日期2005年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月4日
發(fā)明者譚之虎, 鄒方清, 劉輝芬 申請人:成都天友發(fā)展有限公司