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APPAREIL POUR LE TRAITEMENT A LIQUIDE, PAR EXEMPLE LA TEINTURE DE MATIERES
TEXTILES.
Pour le traitement et notamment la teinture de matières textiles au moyen d'un bain chauffé à plus de 100 et circulant dans des récipients à teinture fermés. des appareils de constructions très variées ont déjà été proposés.
Selon un appareil connu pour la teinture, le blanchiment etc. de matières textiles, un courant de bain de sens vertical et un courant de bain horizontal changeant automatiquement de direction, doivent exercer leur action simultanément sur les matières à teindreo A cet effets la circulation verticale du courant de bain doit être assurée par circulation due à la gravité en passant par un récipient d'expansion placé haute Dans ce but, il est prévu., dans la tuyauterie d'amenée du bain au récipient d'expan- sion, un dispositif de chauffage moyennant,,lequel le bain arrivant dans le récipient d'expansion doit être porté à la température d'ébullition ou audessus.
Toutefois, de cette manière on ne peut pas obtenir une circulation suffisante du bain, étant donné que la pression du matelas de vapeur s'exerce aussi bien sur la tuyauterie d'amenée que sur celle de refoulement et que,, faute d'une pompe insérée dans le circuit., une circulation suffisante du bain ne peut être obtenue.
On connaît en outre des appareils de teinture suivant lesquels le bain est amené dans un récipient d'expansion muni d'un dispositif de chauffage, moyennant une pompe, et où le matelas de vapeur se formant dans le récipient d'expansion à la suite du chauffage du bain au-dessus de 100 , se charge de l'amenée ultérieure du bain par le récipient à teinture. Dans cet appareil, il n'est pas possible de renverser la direction de circulation du bain et il n'est pas exclu en outre qu'il se tonne de la vapeur dans la tuyauterie d'aspiration de la pompe qui est branchée sur le récipient de teinture.
On a remédié à ces inconvénients par un développement ultérieur
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de l'appareil, qui permet non seulement de renverser la circulation du bain, mais qui empêche en outre la formation de vapeur dans la circulation du bain, par suite du raccordement de la tuyauterie d'aspiration de la'pompe au récipient d'expansion se trouvant sous l'action du matelas de pression de vapeur..
Dans de tels appareils pour le traitement et notamment la teinture de matières textiles au moyen d'un bain chauffé à plus de 1000 et circulant en direction réversible dans le récipient à teinture et comprenant un récipient d'expansion qui est, inséré dans le circuit' de la pompe du bain et dans lequel le liquide du bain, chauffé à plus de 100 forme la vapeur qui constitue pour le bain la charge de pression statique correspondante, l'invention prévoit de donner au récipient d'expansion une forme spéciale laquelle a pour but de maintenir le matelas de vapeur toujours à la pression correspondant à la température maximum dans le circuit du bain et d'éviter d'une manière sûre l'entraînement de billes de vapeur de même que d'eau d'alimentation moins chaude,
qui n'aura pas été portée à la tem- pérature correspondant à la pression de la vapeur, à partir du récipient d'expansion dans la circulation du bain, évitant ainsi la formation de bulles de vapeur et d'à-coups dans le courant de travail du bain.
A cet effet, l'invention prévoit de séparer, dans le récipient d'expansion qui se trouve de la manière connue à l'endroit le plus élevé du circuit l'arrivée et l'écoulement du bain de telle façon que le bain amené est dirigé d'abord sur le dispositif de chauffage et dans l'espace de vapeur avant qu'il puisse parvenir du côté de l'écoulement. Ce but peut être atteint en donnant différentes formes au récipient d'expansiono On pourra par exemple faire déboucher l'arrivée du bain dans la chambre du matelas de vapeur du récipient d'expansion, en plaçant le dispositif de chauffage dans la tuyauterie d'amenée dans la mesure du possible immédiatement devant l'endroit où celle-ci débouche dans le récipient d'expansion.
Le bain arrivant entre alors dans la chambre du matelas de vapeur à la température maximum du système de circulation du bain et y débouche en se trou- vant répartie autant que possible, sur toute la section du récipient d'expansiono Suivant l'invention le dispositif de chauffage peut être également placé dans la chambre du matelas de vapeur de sorte qu'il y est arrosé par le bain arrivant. Par le fait de son entrée dans la chambre du matelas de vapeur, le bain contenu dans le récipient d'expansion reste exempt de tourbillons qui pourraient être provoqués par -le courant venant de l'amenée. de sorte qu'il est impossible que des bulles de vapeur entraînées par ces tourbillons puissent entrer dans la tuyauterie d'écoulement de la pompe de circulation du bain, raccordée du côté inférieur dudit récipient.
Dans une autre exécution appropriée du récipient d'expansion selon l'invention la tuyauterie d'amenée du bain conduisant au récipient d'expansion débouche dans le bas., au moyen d'une pièce évasée formant diffuseur, dans un compartiment faisant partie du récipient d'expansion et séparée du côté de l'écoulemento Le dispositif de chauffage se trouve alors disposé au-dessus de l'endroit où cet évasement sous forme de diffuseur débouche dans le récipient d'expansiono L'évasement formant diffuseur permet de réduire la vitesse du bain dans toute proportion désirée par rapport à la vitesse du flux dans la tuyauterie, de sorte que le bain n'entre dans le récipient d'expansion et passe le radiateur qu'après s'être sensiblement calmé.
A cet effet., il est préférable de séparer l'amenée et le dispositif de chauffage de l'écoulement au moyen d'une paroi verticale, de sorte qu'après avoir passé par le radiateur, le bain est d'abord dirigé vers la chambre de vapeur avant qu'il puisse entrer dans le compartiment destiné à l'écoulement du bain en direction de la pompe.
Le dessin représente deux exemples d'exécution d'appareils selon l'invention pour le traitement de matières textiles au moyen d'un bain surchauffé.
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Dans l'exemple de la figo 1, la pompe 1 amène le bain., selon la position du clapet de soupape 2, soit de bas en haut ou vice versa à travers le récipient de traitement 3 et le dirige ensuite par la conduite 4 vers la chambre de vapeur 6 du récipient d'expansion 5. Avant d'entrer dans le récipient d'expansion le bain est chauffé par un dispositif de chauffage 11 et débouche ensuite dans la chambre de vapeur 6 du récipient d'expansion, après avoir été réparti au moyen de tuyères 7. Comme le bain débouche dans la chambre de vapeur à la température maximum régnant dans le système de circulation du bain, la pression de la vapeur est à tout moment adaptée à la température maximum du système de circulation du bain.
Le bain quitte le récipient d'expansion 5 par la conduite d'as- piration 8 de la pompe la Etant donné, que, par suite de l'amenée du bain dans la chambre de vapeur 6 du récipient 5 d'expansion le liquide contenu dans ce dernier reste en repos absolu pendant le service, il est impossi- ble que des bulles de vapeur pénètrent du récipient d'expansion dans la conduite d'aspiration 8 de la pompeo Dans la conduite d'aspiration 8 elle- même., il est impossible que des bulles de vapeur se forment,, car la résis- tance dans cette conduite peut être toujours maintenue inférieure à la va- leur de pression statique fournie par la colonne du liquide et s'ajoutant à la pression du matelas de vapeur.
L'amenée 4 et l'écoulement 8 du bain dans le récipient d'expansion 5 ne sont pas affectés du renversement du clapet 2 destiné à changer la direction de circulation du bain dans le ré- cipient de traitement 3. Quel que soit le sens dans lequel le bain passe dans le récipient de traitement, la conduite d'aspiration 8 de la pompe 1 se trouve toujours sous l'action du matelas de vapeur du récipient d'expansion et de ce fait cette conduite reste constamment au moins sous cette pression statique parce que les résistances de passage dans la conduite 8 dimensionnée en conséquence n'excèdent pas la valeur de pression statique fournie par le niveau du bain au-dessus de la pompe s'ajoutant au matelas de vapeur 60
Dans l'exemple d'une circulation de bain au moyen d'un récipient de traitement radial 3, représenté par la figo 2,
le bain est amené à la chambre de liquide du récipient d'expansion 5 par le baso Afin d'assurer une entrée calme du bain, la conduite d'amenée 4 débouche dans le fond du récipient 5 par une pièce évasée 9 de la forme d'un diffuseur. Dans le récipient 5, l'amenée 4,9 est séparée de l'écoulement 8 par une paroi 100 Dans le compartiment séparé, destiné à l'amenée il est prévu sur le fond du récipient 5 un dispositif 11 de chauffage par exemple,, sous forme d'un serpentine Après avoir passé par le dispositif de chauffage 11,
le bain arrivant dans le récipient 5 se dirige vers la chambre à vapeur 6 de ce récipient et passe par-dessus la paroi séparatrice 10 du côté de l'écoulemento En général rien ne s'oppose à pourvoir cette paroi au-dessus du dispositif de chauffage d'une ou plusieurs ouvertures 10a qui permettent un passage calme du baino
Dans la figo 2, l'installation a été représentée avec les éléments essentiels complémentaires tels qu'ils sont nécessaires pour un traitement de teinture. Il a été raccordé au récipient d'expansion 5, et plus précisément à la chambre de vapeur 6 de celui-ci un vase d'apport de colorants 12 dans lequel les colorants adjuvants sont introduits par un entonnoir 15, après fermeture d'une soupape 13 et ouverture d'une autre soupape 14.
Ces colorants peuvent ensuite passer du vase 12 dans le récipient d'expansion, après fermeture de la soupape 14 et ouverture de la soupape 13.
De plus., un vase d'échantillonnage 16 est raccordé aux conduites de circulation entre le récipient de traitement 3 et le clapet 2 destiné au renversement du courant de bain. Ce vase 16 est traversé par un courant de bain prélevé parallèle et absolument proportionnel à celui du récipient de traitement 3, après ouverture des soupapes 17 180
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Le fonctionnement de l'appareil selon l'invention en se basant sur l'exemple d'exécution représenté par la figo 2, est le suivant g
Après avoir introduits les matières textiles dans le récipient 3 et un échantillon dans le vase 16, on ferme hermétiquement les couvercles de ces récipients..
On remplit alors l'installation du liquide de bain préalablement chauffé, le cas échéante par exemple en le prélevant sur un récipient de réserve pouvant être raccordé à la pompe 1, jusqu'à ce que le niveau du liquide dans le récipient d'expansion 5 ait atteint approximativement la hauteur de la paroi 10. La lecture de la hauteur de remplissage pourra se faire par un regard monté sur le récipient 5, mais ne figurant pas sur le dessin., Pendant ce remplissage le soupapes 19 et 20 du récipient à teinture 3 et du récipient d'expansion 5, de même qu'une soupape similaire du vase d'échantillonnage 16, seront ouvertes pour permettre à l'air de s'échapper.
Les soupapes d' aération du vase 1.6 et du récipient à teinture seront fermées après chaque remplissagetandis qu'il sera utile de laisser la soupape d'aération 20 du récipient d'expansion encore ouverte jusqu'à ce que l'air soit chassé dans toute la mesure du possible de la chambre de vapeur du récipient par le bain se chauffant et la vapeur se formant par l'échauffement du bain à plus de 100 . Le bain ainsi rempli circulera sous Inaction de la pompe 1, selon la position du clapet de renversement 2, soit de l'intérieur vers l'extérieur ou de l'extérieur vers l'intérieur dans le récipient de traitement radial 3. Le vase d'échantillonnage 16 est traversé par une quantité proportionnelle de liquide et ce,\) dans le même sens de circulation que le récipient de traitement principal 3.
Par la fermeture des soupapes 17 et 18, il est possible de contrôler pendant le procédé de teintures à 1-laide de l'échantillon, s'il est nécessaire de continuer l'opération ou d'apporter des colorants complémentaires ou de vérifier si la teinture est finie.
Le vase d'apport de colorants 12, raccordé au récipient de di- latation 5, peut recevoir les colorants d'un entonnoir 15, Pour le moment propice à cet apport ainsi que pour le dosage et la quantité de ce complément on se basera sur l'échantillon placé dans le vase 16. Les colorants d'apport peuvent passer dans le récipient d'expansion 5, après fermeture de la soupape 14 et ouverture de la soupape 13. A la chambre de vapeur 6 du récipient de dilatation,\) une conduite 21 peut être raccordé par laquelle l'alimentation en énergie chauffante du serpentin 11 peut être commandée moyennant une soupape de pression 22 de telle manière que 1:alimentation en énergie chauffante se règle automatiquement selon une température ncminale déterminée par exemple pour une certaine teinture.
Lorsque la pression de vapeur croît par rapport à cette température nominale.. l'alimen- tation en énergie chauffante du serpentin se réduira automatiquement de même qu'elle augmentera lorsque cette pression s'abaissée
Cette invention permet un service sûr pour la teinture au moyen de bain surchauffé à volontés sans qu'il soit nécessaire de faire appel à un moyen de compression étranger (par exemple le gaz comprimé) pour maintenir la pression de saturation correspondant de cas en cas à la température maximum du baino La température la plus élevée du système de bain règne dans le récipient d'expansion.
Comme ce dernier se trouve à l'en= droit le plus élevée la pression du bain ne peut en aucun point du système être inférieure à la pression de saturation. Toute formation indésirée de vapeur et les effets accompagnant selle-ci (à-coups et tourbillons) sont donc évitéso L'écoulement par le fond du récipient d'expansion en direc- tion de la pompe se fait d'une manière calme et sans être dérangé par l'amenéeo
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APPARATUS FOR TREATMENT WITH LIQUID, FOR EXAMPLE DYING MATERIALS
TEXTILES.
For the treatment and in particular the dyeing of textile materials by means of a bath heated to more than 100 and circulating in closed dyeing containers. devices of very varied constructions have already been proposed.
According to a known apparatus for dyeing, bleaching etc. of textile materials, a vertical bath current and a horizontal bath current automatically changing direction must exert their action simultaneously on the materials to be dyed. To this end, the vertical circulation of the bath current must be ensured by circulation due to the gravity passing through an expansion vessel placed high For this purpose, a heating device is provided in the supply pipe from the bath to the expansion vessel by means of which the bath entering the vessel expansion must be brought to boiling temperature or above.
However, in this way it is not possible to obtain sufficient circulation of the bath, given that the pressure of the steam mattress is exerted on the supply pipe as well as on the discharge pipe and that, in the absence of a pump inserted in the circuit, sufficient circulation of the bath cannot be obtained.
In addition, dyeing devices are known according to which the bath is brought into an expansion vessel provided with a heating device, by means of a pump, and where the vapor mattress is formed in the expansion vessel as a result of the expansion. heating the bath to above 100, takes care of the subsequent supply of the bath through the dye container. In this device, it is not possible to reverse the direction of circulation of the bath and it is not excluded, moreover, that steam is thundered in the suction pipe of the pump which is connected to the container. of dye.
These drawbacks have been remedied by further development
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device, which not only reverses the circulation of the bath, but also prevents the formation of steam in the circulation of the bath, due to the connection of the suction piping of the pump to the expansion vessel under the action of the vapor pressure mattress.
In such apparatuses for the treatment and in particular the dyeing of textile materials by means of a bath heated to more than 1000 and circulating in a reversible direction in the dyeing vessel and comprising an expansion vessel which is inserted into the circuit. pump of the bath and in which the liquid of the bath, heated to more than 100 forms the vapor which constitutes for the bath the corresponding static pressure load, the invention provides for giving the expansion vessel a special shape which has for The aim is to keep the steam mattress always at the pressure corresponding to the maximum temperature in the bath circuit and to safely avoid the entrainment of steam balls as well as less hot feed water,
which will not have been brought to the temperature corresponding to the vapor pressure, from the expansion vessel in the circulation of the bath, thus avoiding the formation of vapor bubbles and jolts in the current working the bath.
To this end, the invention provides for separating, in the expansion vessel which is located in the known manner at the highest point of the circuit, the inlet and the outlet of the bath in such a way that the bath supplied is directed first onto the heater and into the vapor space before it can reach the flow side. This goal can be achieved by giving different shapes to the expansion vessel. For example, the inlet of the bath can be unblocked in the chamber of the steam mattress of the expansion vessel, by placing the heating device in the supply pipe. as far as possible immediately in front of the point where it opens into the expansion vessel.
The incoming bath then enters the chamber of the steam mattress at the maximum temperature of the bath circulation system and emerges there, being distributed as much as possible over the entire section of the expansion vessel. According to the invention, the device heater can also be placed in the chamber of the steam mattress so that it is sprinkled there by the incoming bath. By the fact of its entry into the chamber of the steam mattress, the bath contained in the expansion vessel remains free of vortices which could be caused by the current coming from the inlet. so that it is impossible that vapor bubbles entrained by these vortices can enter the flow pipe of the circulation pump of the bath, connected to the lower side of said vessel.
In another suitable embodiment of the expansion vessel according to the invention, the bath supply pipe leading to the expansion vessel opens out at the bottom, by means of a flared part forming a diffuser, into a compartment forming part of the vessel. expansion and separated from the flow side o The heating device is then placed above the place where this flare in the form of a diffuser opens into the expansion vessel o The flare forming a diffuser makes it possible to reduce the speed of the bath in any desired proportion to the speed of the flow in the piping, so that the bath does not enter the expansion vessel and pass the radiator until it has substantially calmed down.
For this purpose, it is preferable to separate the inlet and the heating device from the flow by means of a vertical wall, so that after passing through the radiator, the bath is first directed towards the steam chamber before it can enter the compartment intended for the flow of the bath to the pump.
The drawing shows two exemplary embodiments of apparatus according to the invention for the treatment of textile materials by means of a superheated bath.
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In the example of figo 1, the pump 1 brings the bath., Depending on the position of the valve flap 2, either from bottom to top or vice versa through the treatment vessel 3 and then directs it through line 4 towards the steam chamber 6 of the expansion vessel 5. Before entering the expansion vessel, the bath is heated by a heating device 11 and then opens into the steam chamber 6 of the expansion vessel, after having been distributed by means of nozzles 7. As the bath opens into the steam chamber at the maximum temperature prevailing in the circulation system of the bath, the steam pressure is at all times adapted to the maximum temperature of the circulation system of the bath.
The bath leaves the expansion vessel 5 through the suction line 8 of the pump Since, as a result of the introduction of the bath into the vapor chamber 6 of the expansion vessel 5, the liquid contained in the latter remains in absolute rest during operation, it is impossible for vapor bubbles to enter from the expansion vessel into the suction line 8 of the pump. In the suction line 8 itself. It is impossible for vapor bubbles to form, because the resistance in this line can always be kept below the static pressure value supplied by the column of liquid and adding to the pressure of the vapor mattress.
The inlet 4 and the flow 8 of the bath in the expansion vessel 5 are not affected by the reversal of the valve 2 intended to change the direction of circulation of the bath in the treatment vessel 3. Whatever the direction in which the bath passes into the treatment vessel, the suction pipe 8 of the pump 1 is always under the action of the vapor mattress of the expansion vessel and therefore this pipe remains constantly at least under this pressure static because the passage resistances in the pipe 8 dimensioned accordingly do not exceed the value of the static pressure supplied by the level of the bath above the pump adding to the steam mattress 60
In the example of a bath circulation by means of a radial treatment vessel 3, represented by FIG. 2,
the bath is brought to the liquid chamber of the expansion vessel 5 via the baso In order to ensure a calm inlet of the bath, the supply pipe 4 opens into the bottom of the vessel 5 via a flared part 9 in the form of 'a diffuser. In the container 5, the inlet 4.9 is separated from the flow 8 by a wall 100 In the separate compartment, intended for the feed, there is provided on the bottom of the container 5 a heating device 11 for example ,, in the form of a serpentine After passing through the heating device 11,
the bath arriving in the receptacle 5 goes towards the steam chamber 6 of this receptacle and passes over the dividing wall 10 on the side of the flow. In general, nothing is opposed to providing this wall above the heating of one or more openings 10a which allow a calm passage of the baino
In figo 2, the installation has been shown with the additional essential elements as required for a dye treatment. It was connected to the expansion vessel 5, and more precisely to the vapor chamber 6 thereof, a dye supply vessel 12 into which the adjuvant dyes are introduced through a funnel 15, after closing a valve. 13 and opening of another valve 14.
These dyes can then pass from the vessel 12 into the expansion vessel, after closing the valve 14 and opening the valve 13.
In addition, a sampling vessel 16 is connected to the circulation lines between the treatment vessel 3 and the valve 2 for reversing the bath stream. This vessel 16 is crossed by a bath current taken parallel and absolutely proportional to that of the treatment vessel 3, after opening the valves 17 180
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The operation of the apparatus according to the invention, based on the exemplary embodiment shown in FIG. 2, is the following g
After having introduced the textile materials into the receptacle 3 and a sample into the receptacle 16, the lids of these receptacles are hermetically closed.
The installation is then filled with the previously heated bath liquid, if necessary, for example by taking it from a reserve container which can be connected to the pump 1, until the level of the liquid in the expansion container 5 has reached approximately the height of the wall 10. The filling height can be read by a sight glass mounted on the container 5, but not shown in the drawing., During this filling the valves 19 and 20 of the dye container 3 and expansion vessel 5, as well as a similar valve on sample vessel 16, will be opened to allow air to escape.
The ventilation valves of the 1.6 vessel and the dye container will be closed after each filling, while it will be useful to leave the ventilation valve 20 of the expansion vessel still open until all air is forced out. as far as possible of the vapor chamber of the vessel by the heating bath and the vapor formed by heating of the bath to more than 100. The bath thus filled will circulate under the inaction of the pump 1, depending on the position of the reversing valve 2, either from the inside to the outside or from the outside to the inside in the radial treatment vessel 3. The vessel d The sampling 16 is crossed by a proportional quantity of liquid and this, \) in the same direction of flow as the main treatment vessel 3.
By closing the valves 17 and 18 it is possible to check during the dyeing process using the sample whether it is necessary to continue the operation or to add additional dyes or to check whether the dyeing is finished.
The dye supply vessel 12, connected to the expansion vessel 5, can receive the dyes from a funnel 15. For the time suitable for this supply as well as for the dosage and quantity of this complement, it will be based on the sample placed in the vessel 16. The input dyes can pass into the expansion vessel 5, after closing the valve 14 and opening the valve 13. To the vapor chamber 6 of the expansion vessel, \) a pipe 21 can be connected through which the supply of heating energy to the coil 11 can be controlled by means of a pressure valve 22 in such a way that 1: supply of heating energy is automatically regulated according to a minimum temperature determined for example for a certain dye .
When the vapor pressure increases from this nominal temperature .. the heating energy supply to the coil will automatically decrease as well as it will increase when this pressure decreases.
This invention allows safe service for dyeing by means of superheated bath at will without the need for extraneous compression means (e.g. compressed gas) to maintain the corresponding saturation pressure from case to case. the maximum temperature of the bath o The highest temperature of the bath system prevails in the expansion vessel.
As the latter is at the highest point, the pressure of the bath cannot at any point in the system be less than the saturation pressure. Any undesired formation of vapor and the accompanying effects (jolts and vortices) are therefore avoided. The flow through the bottom of the expansion vessel towards the pump takes place in a calm manner and without being disturbed by the amenéeo