Навигация
Машины с газовым обогревом для сушки и термообработки тканей
52897
знаков
0
таблиц
16
изображений
4.2 Машины с газовым обогревом для сушки и термообработки тканей
Использование природного газа для сушки и термообработки тканей представляет большой интерес, так как позволяет значительно снизить энергозатраты, повысить производительность труда и снизить себестоимость обработки по сравнению с паровыми сушилками или электрическими термозрельниками. Использование газа позволяет исключить дорогостоящие установки для производства пара (котельные) и нагрева воздуха (калориферы). Газовый обогрев позволяет интенсифицировать сушку, упростить конструцию машины, снизить ее металлоемкость и уменьшить габаритные размеры, а отсутствие калориферов позволяет снизить мощность циркуляционных вентиляторов. В итоге простыми средствами общека-мерной обдувки достигается интенсивность сушки, эквивалентная паровым сушилкам с сопловым обдувом [8—15 (кг/м2ч)].
На рис. 12 представлена схема модифицированной двухполотенной газовой сушильно-отделочной машины ГСО-220, отличающейся от ГСО-2 меньшим путем прохождения газовоздушной смеси от горелки до контакта с тканью.
В машине применены горелки 1 с короткой длиной факела и керамическими стабилизаторами, которые являются эффективными теплоизлучателями. Сгорание газа и смешивание его с воздухом происходит непосредственно под роликами, что обеспечивает равномерное распределение теплового потока по всей площади и предупреждает возможность местного перегрева ткани. Сушильная камера роликового типа состоит из трех сушильных зон 3, 4 и 6 и одной зоны охлаждения 8. Первая зона размещена над камерой смешивания продуктов сгорания с воздухом, вторая отделена от первой пустотелой перегородкой 2, в нее поступает газовоздушная смесь из первой зоны и пустотелой перегородки. Под второй зоной расположена камера, в которой смешиваются газовоздушные смеси, поступающие из первой, второй и третьей зон. Циркуляция газовоздушной смеси осуществляется четырьмя центробежными вентиляторами 11, расположенными по два с каждой стороны. Газовоздушная смесь поступает в них через сетчатые фильтры и нагнетается в верхний 9 и нижний 10 коллекторы, из которых распределяется в сопловые камеры 5 со щелями для обдувки ткани в третьей зоне, в которой ткань заправлена по способу петля в петле. На этом же участке имеет место радиационная отдача тепла от стенок коробов.
Из третьей зоны ткань выводится наверх и проводится над верхним коллектором в охладительную камеру 8, в которой обдувается холодным воздухом, поступающим из помещения перед его смешиванием с продуктами сгорания газа. Отработавшая газовоздушная смесь удаляется через воздуховод 7. Нижние ролики приводные, верхние—холостые.
Рис. 12. Схема газовой сушильно-отделочной машины ГСО-220
Проведенные во ВНИИЛтекмаше исследования показали целесообразность использования высоких температур не только в первый, но и в последующие периоды сушки, не опасаясь значительного перегрева ткани. Благодаря этому можно упростить конструкцию машины, которая может состоять из одинаковых секций, оборудованных горелками. Примером такой машины может служить секционный термический зрельник ТГА-1, предназначенный для сушки или термофиксации хлопчатобумажных или вискозно-штапельных тканей. Он может обрабатывать два полотна внакладку, что повышает его производительность. ТГА-1 состоит из заправочного устройства для двух полотен, термокамеры, состоящей из одной, двух или трех секций, холодильника и укладчиков ткани для двух полотен.
Холодильник представляет собой закрытую камеру, внутри которой ткань движется петлями по направляющим роликам и охлаждается воздухом с помощью центробежного вентилятора. Транспортировка ткани осуществляется верхними приводными роликами, нижние ролики холостые.
. 
Рис. 13. Схема термического газового зрельника ТГА-1
На рис. 13 представлена схема термического газового зрельника (продольный разрез), имеющего три зоны 1, 2 и 3 для проводки ткани. В первой зоне под нижними роликами размещаются газовые горелки 7 с керамическими насадками. Здесь газовоздушная смесь с помощью жалюзи 6 смешивается с наружным воздухом и отработавшей газовоздушной смесью, поступающей из третьей зоны с помощью вентиляторов 5. Создаваемое в третьей зоне некоторое разрежение способствует продвижению газовоздушной смеси через первую и вторую зоны в третью, из которой часть ее выбрасывается наружу через воздуховод 4, а часть поступает на рециркуляцию.
Рассматриваемый газовый зрельник отличается простотой устройства и отсутствием коробов с соплами. Устанавливая две или три такие секции, можно обеспечить заданные продолжительность обработки и температуру.
Машины для термической обработки тканей
Рассматриваемые машины можно разделить на две группы. К первой относятся машины для термической обработки, проводимой с целью получения малосминаемых и безусадочных, гидрофобных или огнестойких тканей (так называемых высоких отделок), ко второй—машины для стабилизации тканей из синтетических волокон или их смесей с натуральными или искусственными волокнами.
Машины первой группы в зависимости от вида реакций, протекающих на тканях при высоких температурах, называют полимеризаторами или конденсационными машинами, а по ГОСТ 16845—71 —термическими зрельниками. В этих машинах ткани, пропитанные соответствующими аппретами (предконденсатами), предварительно высушиваются в конвективной сушилке до влажности 6—12% (без пересушивания) и на термическом зрель-нике подвергаются тепловой обработке горячим воздухом при температуре 150—170 °С (и более) в течение 3—5 мин. За это время влажность ткани снижается до 0—0,5 % и на волокне происходит образование полимерной пленки, которая и сообщает ткани заданные свойства. Сушка и термообработка таких тканей контактным способом нежелательны из-за налипания аппрета на поверхность цилиндров.
В машинах второй группы осуществляется стабилизация синтетических волокнистых материалов, изделий из триацетилцеллюлозных волокон или из смеси волокон кратковременным нагреванием их в течение 10—60 с до температуры, близкой к температуре размягчения или плавления (обычно 180—230 °С), с последующим охлаждением. При охлаждении происходит фиксирование достигнутого состояния волокна, отвечающего минимальному уровню потенциальной энергии макромолекулы полимера, при котором выравниваются внутренние напряжения молекулярных цепей, и волокно приобретает устойчивое состояние.
Обогрев воздуха в термических зрельниках возможен с помощью паровых и электрических калориферов. Последним отдается предпочтение, так как они проще и более надежны в эксплуатации.
Еще более перспективен газовый обогрев, рассмотренный выше, который обходится в 10—15 раз дешевле электрического. Для увеличения длины заправки ткани и соответственно продолжительности термообработки и производительности машины на некоторых отечественных зрельниках предусматривается заправка петля в петле, которая сложнее в эксплуатации, из-за чего предпочтительнее заправка по роликам одинакового диаметра. В последних случаях можно в 1,5—2 раза интенсифицировать термообработку, используя сопловой обдув ткани.
Рис. 14. Схема термического зрельника ТО-120-1
Процесс обработки в термических зрельниках складывается из трех периодов: первый—высушивание ткани от влажности 3—10 % до нулевой, второй—нагрев ткани до температуры воздуха и выдерживание при этой температуре в течение нескольких минут и третий — охлаждение. Во время выдерживания ткани в термическом зрельнике на волокне происходят физико-химические реакции, требующие расхода тепла (полимеризация, поликонденсация), которое необходимо непрерывно подводить с помощью циркуляционных вентиляторов. Одновременно с этим с помощью вытяжной вентиляции необходимо отводить газообразные продукты, выделяющиеся при указанных реакциях, что создает в камере некоторое разрежение, препятствующее выходу этих продуктов за пределы камеры (в цех). В результате в термических зрельниках значительная часть тепла (около 35—40 %) тратится непроизводительно— на нагрев транзитного воздуха, подсасываемого в камеру и удаляемого вытяжной вентиляцией.
На рис. 14 показана схема термического зрельника ТО-120-1 конвективного типа с длиной заправки ткани 250 м, что при скорости движения ткани 25—135 м/мин позволяет варьировать продолжительность обработки соответственно от 10 до 2 мин.
Зрельник состоит из заправочного устройства 1—4 и двухсекционной термокамеры, в которой ткань проводится по вращающимся роликам 5 с заправкой петля в петле 7, охладительной камеры и люлечного укладчика 9.
Термокамера состоит из двух секций, между которыми установлены роликовые компенсаторы 6. Привод машины осуществлен по системе Г—Д с плавной регулировкой скоростей; верхние ряды роликов приводные. В средней части камеры установлены два вентилятора и электрокалорифер.
4.3.Сушильно-ширильные и стабилизационные машины
Сушильно-ширильные машины предназначены для сушки тканей при одновременном ширении, что позволяет получать добротные ткани, отличающиеся ровнотой по ширине, гладкой поверхностью без засечек и загнутых кромок, имеющие красивый внешний вид. Указанная отделка достигается на ширильных машинах, установленных в сушильных или стабилизационных камерах. В производственной практике эти машины известны под названиями: сушильная рама, шпанрама, планрама, воздушная рама и др.
Современные непрерывнодействующие Сушильно-ширильные (СШМ) и сушильно-ширильно-стабилизационные (СШСМ) машины являются сложным дорогостоящим оборудованием, конструкция которого больше по сравнению с другими машинами отделочного производства отражает прогресс в области машиностроения и технологии отделки тканей. В большинстве своем они универсальны и в составе линий способны выполнять комплекс операций отделки: пропитывание, сушку, ширение по утку, усадку по основе, обрезку и смазывание кромок трикотажных полотен и др. Эти машины пригодны для обработки широкого ассортимента тканей. Они обеспечивают высококачественную обработку, хорошо разглаживают ткань, расправляют загнутые кромки и в ряде случаев исправляют диагональные перекосы уточных нитей. Большинство СШМ и СШСМ выпускается в настоящее время в виде однопольных машин с игольчатыми и ножевыми клуппами, но предпочтение отдается игольчатым клуппам. Машины снабжаются механизмами опережения и позволяют подавать ткань на иглы в свободном состоянии без натяжения по основе (см. рис. 45). В этих случаях процесс сушки сопровождается усадкой ткани по длине.
Игольчатые клуппы снабжаются специальными защелками, благодаря чему цепное поле можно передвигать не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости и удерживать кромку ткани клуппами работающими в перевернутом на 180° положении. В связи с этим цепное поле игольчатых клуппов может устанавливаться в несколько ярусов (этажей), называемых полем, в которых цепи движутся одна над другой в горизонтальных плоскостях; заправочная длина ткани при этом значительно увеличивается, а мощность сушилки соответственно возрастает.
Машины с ножевыми и комбинированными клуппами делаются только однопольными, так как их клуппы не могут работать в перевернутом положении.
Однодольные машины предназначены преимущественно для обработки легких и средних по массе тканей. СШМ этой группы обычно используются для досушивания тканей, предварительно подсушенных до 25—35 %-ной влажности на барабанной, сопловой или другой сушилке активного действия. Такое сочетание сушильных устройств позволяет использовать их наилучшим образом и повысить скорость (производительность) движения ткани в СШМ при относительно короткой длине цепного сушильного поля, получая при этом разглаженную и ровную по ширине ткань.
В машинах с ножевыми клуппами возможность работы с опережением и получение усадки исключаются.
Однопольные СШМ разработаны на единой конструктивной основе, отличаясь одна от другой числом секций (5—10) и рабочими ширинами 1200, 1400, 1800, .2200 м.м. Машины предназначены для ширения и сушки хлопчатобумажных и вискозно-штапельных тканей в составе поточных линий. Универсальные (комбинированные) клуппы позволяют осуществлять режим обработки при скорости движения до 125 м/мин и температуре воздуха до 140°С.
Технологическая схема однопольной сушильно-ширильной машины показана на рис. 15. Она представляет собой цепную ширильную машину 11, установленную в сушильной камере 10 с системой подогрева воздуха калориферами и обдува ткани.
Ткань последовательно заправляется на тянульный вал 1, расправляется на винтовых тканерасправителях 2 и 4, между которыми установлен перекосный ролик 3, поступает на второй обрезиненный тянульный вал 5, с помощью кромкорасправителей 6, столика 7, накалывающих 8 и докалывающих 9 щеток захватывается за кромки клуппной цепью ширильной машины 11 и проводится через все секции сушильной камеры. Высушенная ткань подается на следующую машину (или на выборочный механизм). На СШМ и СТПГ.М перед поступлением на цепное поле положение кромок полотна ткани контролируется электромеханическими или фотоэлектрическими кромконаблюдателями, установленными со стороны кромок. При малейшем отклонении ткани в сторону и выходе кромки из цепей прибор подает команду электродвигателю, перемещающему направляющую параллель вместе с клуппной цепью на сближение с кромкой,
Рис. 15. Технологическая схема однодольной сушильно-ширильной машины
после захвата которой двигатель переключается на обратное вращение, и параллель с клуппной цепью возвращается в исходное положение.
Тянульные валы 1 и 5 получают вращение через вариаторы скоростей, что позволяет регулировать натяжение полотна вдоль основы и скорость его подачи на цепное поле с опережением, которое может достигать 20 %.
Циркуляция воздуха в СШМ производится 'осевым или центробежным вентилятором. Существует много различных циркуляционных систем, но каждая из них обеспечивает двусторонний сопловой обдув ткани. Более рационально располагать вентиляторы сбоку, так как в этом случае сокращается зона разрежения, соприкасающаяся с внешними стенками сушильной камеры, что способствует уменьшению подсоса холодного воздуха и, кроме того, не загромождается доступ к внутренним частям машины. На рис. 16 показана схема циркуляции воздуха в зоне сушилки СШМ с боковым расположением осевого вентилятора 2, приводимого в движение электродвигателем 1.
Воздух через верхний 3 и нижний 4 короба поступает на цепное поле, сильными струями сверху и снизу обдувает ткань 5, которая клуппами 7 транспортируется через сушильную камеру. Отработавший воздух через фильтры направляется в калориферы 8, а после насыщения выбрасывается через патрубок 6 в места максимального скопления испаренной влаги.
Для лучшего использования вентиляционной мощности щелевые сопла выполняются телескопическими, т. е. раздвижными, у которых длина щели сопла изменяется в соответствии с изменением расстояния между цепями. Выпускаются также машины, имеющие сопла с круглыми отверстиями; в этих случаях сопловые коробки имеют несколько рядов отверстий, образующих сетку.
Рис. 16. Схема циркуляции воздуха в зоне сушилки СШМ
Однопольные СШСМ отличаются от СШМ наличием стабилизационных и охладительных камер, а кроме того, все секции, как правило, имеют устройства для отвода отработавших газов, выделяющихся при термических обработках тканей. Эти машины оснащены игольчатыми клуппными цепями. Во всех секциях, предназначенных для сушки и ширения, установлены паровые калориферы, нагревающие воздух до температуры 130—150°С, а в секции для стабилизации—электрические калориферы, нагревающие воздух до температуры 200—250 °С.
В нашей стране выпускаются стабилизационные машины СШС-6/180 и СШС-4-220-Т (для трикотажного полотна), которые пригодны и для обработки хлопко- или вискозно-лавсано-вых тканей.
Многопольные СШМ предназначаются главным образом для сушки тяжелых тканей поверхностной плотностью более 400 г/м2 и находят применение для сушки шерстяных тканей, поэтому в данной книге не рассматриваются.
Агрегирование СШМ и СШСМ с различными машинами для мокрой и сухой отделки позволяет создавать поточные линии с законченным циклом отделки, что отвечает требованиям современного производства.
Похожие работы
... среды Москвы Контроль состояния и очистка акваторий рек В Москве создается единая система экомониторинга водных объектов. Ее создание позволит оперативно оценивать качество воды в Москве-реке и ее притоках, эффективно анализировать состояние водоемов, быстро реагировать на факты аварийного загрязнения и “залповые сбросы”, а также выявлять источники загрязнения. Комплекс мер по ...
... на рубль услуг коп. 90,5 85,9 -5,08 8 Прибыль – всего руб. 95695 156023,5 +63,04 9 Уровень рентабельности % 10,5 16,4 +5,9 Заключение. Целью дипломного проектирования являлось проектирование производственной инфраструктуры на примере МУПБО «Бодрость». Для достижения поставленной цели были выполнены следующие задачи. Изучены теоретические материалы по заданной теме, что ...
... других предприятиях перерабатывают в сухой влажностью для картофельного 20 %, или используют для изготовления патоки, глюкозы и других крахмалопродуктов. 1.1 Получение сырого картофельного крахмала Сырьем для производства картофельного крахмала служит картофель. Химический состав клубней картофеля колеблется в довольно широких пределах и зависит от сорта картофеля, климатических, почвенных ...
... (тема, объект, его составные части) Цель поиска информации Страна поиска Классификационные индексы Наименование источника поиска информации Энергосберегающее оборудование и технологии кристаллизации растворов солей Снижение энергозатрат на процесс кристаллизации сульфата натрия из осадительной ванны Россия Пат. 1752115 РФ, МКН G21F 9/16 Айзенштейн В.Г., Захаров М.К.,Носов Г.А., ...
0 комментариев