Jusqu'à présent ont été proposés de nombreux appareils de chauffage à vapeur de liquide se composant de plusieurs récipients verticaux comportant, à l'avant, des faces de chauffage par contact, I'appareil comportant un conduit supérieur de passage de vapeur assurant la communication des récipients les uns avec les autres, et un conduit inférieur rempli d'un liquide servant de fluide calorifère dans lequel est immergé un élément chauffant entouré d'une gaine.
Toutefois les appareils à récipients verticaux comportant, tant à l'avant qu'à l'arrière, des faces destinées à être mises en contact avec les filés, ainsi que des conduits supérieurs et inférieurs de mise en communication du liquide et de la vapeur contenus dans chacun des récipients, présentent des inconvénients, les difficultés étant essentiellement dues au conduit de communication inférieur, étant donné que, dans un tel appareil, un conduit de fortes dimensions et de longueur suffisante doit être agencé entre l'un des côtés de chaque récipient vertical et un tel conduit de communication disposé à distance des récipients; de tels appareils sont d'une construction compliquée.
Un autre inconvénient que présentent de tels appareils est dû à la coexistence de vapeur saturée de fluide calorifère assurant le chauffage des récipients, de fluide calorifère liquide condensé dans les récipients et de fluide calorifère liquide dans le conduit de communication inférieur, ce qui entraîne un refroidissement des récipients, la répartition de température à travers les récipients devenant irrégulière.
La présente invention a pour objet un appareil de traitement thermique des filés en fibres synthétiques comprenant plusieurs récipients verticaux agencés à distance les uns des autres, et présentant respectivement à l'avant et à l'arrière des surfaces destinées à être en contact avec les filés, caractérisé en ce qu'il comporte des chambres chauffantes horizontales oblongues s'étendant vers l'arrière depuis l'un des côtés du fond de chacun des récipients verticaux, chaque récipient étant en communication avec la chambre chauffante adjacente, la partie supérieure de chaque récipient étant en communication avec au moins une chambre chauffante par un conduit, toutes les chambres étant en communication les unes avec les autres par un conduit flexible.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, des formes d'exécution de l'appareil, objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue en perspective d'une forme d'exécution d'un appareil, objet de l'invention;
la fig. 2 est une vue en élévation, partiellement en coupe, de l'appareil représenté sur la fig. 1;
la fig. 3 est une coupe selon la ligne III-III de la fig. 2;
la fig. 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la fig. 2;
la fig. 5 est une vue en plan de l'appareil;
la fig. 6 est une vue en perspective d'une autre forme d'exécution de l'appareil;
la fig. 7 est une vue en élévation en bout, partiellement en coupe, de l'appareil; et
la fig. 8 est une coupe selon la ligne VIII-VIII de la fig. 7.
L'appareil représenté comprend plusieurs récipients verticaux 1 destinés au traitement thermique des filés. Les récipients I comportent une face antérieure 2 et une face postérieure 3 destinées à être mises en contact avec les filés. Ces faces destinées à chauffer les filés par contact peuvent comporter une rainure, comme représenté sur la fig. 4, ou être planes ou dépourvues de rainures. Une chambre chauffante oblongue 4 est disposée horizontalement de manière à s'étendre vers l'arrière à partir du côté gauche du fond de chaque récipient vertical 1 et le long de ce côté.
Un élément chauffant 5 est agencé à l'intérieur de chaque chambre chauffante 4. Chaque chambre chauffante contient un fluide calorifère liquide 6 en quantité telle que l'élément chauffant 5 soit entièrement recouvert par le liquide. Le liquide 6 est introduit dans le récipient fermé après que le vide a été fait dans ce dernier.
Les récipients I étant en communication les uns avec les autres, le liquide contenu dans chaque récipient se trouve au même niveau.
Une ouverture 7 assure la communication entre le récipient 1 et la chambre chauffante 4. Un conduit de communication supérieur 8 assure la communication entre les récipients verticaux 1.
Chaque récipient 1 communique avec le conduit de communication 8 par un conduit de raccordement 9 débouchant dans l'une des parois latérales du récipient vertical 1. Ce conduit de raccordement 9 est d'une longueur suffisante pour permettre le déplacement vers la droite ou vers la gauche des récipients verticaux 1. Les parties postérieures des chambres chauffantes 4 communiquent entre elles par un conduit 10 en cuivre ou en matière similaire, ce conduit étant flexible et ondulé de manière à permettre de modifier l'écartement de chambres chauffantes adjacentes. Un conduit étroit 11 permet au liquide résultant de la condensation, dans le conduit supérieur 8, de vapeur de fluide calorifère de retourner dans la chambre chauffante.
De préférence plusieurs conduits 1 1 débouchant dans plusieurs chambres chauffantes 4 seront agencés afin d'éviter la chute de température dans un récipient seulement. Un soufflet 12 en matière élastique est agencé à l'extrémité d'un tube débouchant dans la paroi de l'un des récipients verticaux (de préférence le récipient se trouvant au centre de l'appareil). Ce soufflet 12 est actionné par les variations de la pression de vapeur dans les récipients et coupe ou établit le circuit entre une source d'énergie électrique et les éléments chauffants 5 dans les chambres chauffantes 4 en fonction de ces variations.
En variante, un couple thermo-électrique peut être monté sur le récipient, ce couple thermo-électrique réagissant directement aux variations de température du récipient de manière à maintenir la température de tous les récipients sensiblement constante.
Etant donné que les compartiments de vapeur de chaque récipient 1 communiquent entre eux par le conduit supérieur 8 et que les chambres chauffantes 4 communiquent entre elles par le conduit inférieur 10, le niveau de liquide est le même dans tous les récipients. La vapeur de fluide calorifère produite par chauffage du liquide par l'élément chauffant peut passer d'un récipient à l'autre grâce au conduit supérieur 8 et il en résulte que la pression de vapeur et la température sont les mêmes dans chaque récipient.
La régulation de la pression de vapeur dans l'un quelconque des récipients permet donc de maintenir constante la température dans tous les récipients.
Etant donné également que la vapeur de fluide calorifère produite dans la chambre chauffante 4 se répand immédiatement dans tout le récipient vertical adjacent, une répartition de température uniforme appropriée au traitement thermique des filés peut être obtenue dans tous les récipients. Il ne se produit donc aucun abaissement de température comme c'est le cas dans les appareils classiques de traitement thermique des filés dotés de tubes de grande longueur.
Les fig. 6 à 8 représentent une autre forme d'exécution de l'appareil, objet de l'invention. Un conduit 13 relie la partie supérieure du récipient vertical 1 à la chambre chauffante 4, un condenseur 14 étant intercalé sur ce conduit. Les chambres chauffantes 4 sont toutes reliées les unes aux autres par une paire de conduits flexibles 10 et 15. Le conduit 10 met en communication les parties de chaque chambre 4 contenant la phase liquide alors que le conduit 15 met en communication les parties de chaque chambre 4 contenant la phase de vapeur. Quant au reste, la construction de cet appareil est identique à celle de l'appareil représenté sur les fig. 1 à 5; en particulier, la phase de vapeur et la phase liquide de chaque récipient communiquent respectivement entre elles et remplissent essentiellement les mêmes fonctions.
Until now, numerous liquid vapor heaters have been proposed consisting of several vertical receptacles comprising, at the front, contact heating faces, the apparatus comprising an upper vapor passage duct providing communication. containers with each other, and a lower duct filled with a liquid serving as heat transfer fluid in which a heating element surrounded by a sheath is immersed.
However, apparatus with vertical receptacles comprising, both at the front and at the rear, faces intended to be brought into contact with the yarns, as well as upper and lower conduits for placing the liquid and the vapor contained in communication. in each of the receptacles have drawbacks, the difficulties being essentially due to the lower communication duct, given that, in such an apparatus, a duct of large dimensions and of sufficient length must be arranged between one of the sides of each receptacle vertical and such a communication duct disposed at a distance from the receptacles; such devices are of complicated construction.
Another drawback that such devices have is due to the coexistence of vapor saturated with caloriferous fluid ensuring the heating of the receptacles, of liquid caloriferous fluid condensed in the receptacles and of liquid caloriferous fluid in the lower communication duct, which causes cooling. containers, the temperature distribution across the containers becoming irregular.
The present invention relates to an apparatus for heat treatment of synthetic fiber yarns comprising several vertical containers arranged at a distance from each other, and having respectively at the front and at the rear surfaces intended to be in contact with the yarns. , characterized in that it has oblong horizontal heating chambers extending rearwardly from one side of the bottom of each of the vertical containers, each container being in communication with the adjacent heating chamber, the top of each container being in communication with at least one heating chamber by a conduit, all the chambers being in communication with each other by a flexible conduit.
The appended drawing represents, by way of example, embodiments of the apparatus, object of the present invention.
Fig. 1 is a perspective view of an embodiment of an apparatus, object of the invention;
fig. 2 is an elevational view, partially in section, of the apparatus shown in FIG. 1;
fig. 3 is a section along the line III-III of FIG. 2;
fig. 4 is a section taken along line IV-IV of FIG. 2;
fig. 5 is a plan view of the apparatus;
fig. 6 is a perspective view of another embodiment of the apparatus;
fig. 7 is an end elevational view, partially in section, of the apparatus; and
fig. 8 is a section along the line VIII-VIII of FIG. 7.
The apparatus shown comprises several vertical containers 1 intended for the heat treatment of the yarns. The containers I have a front face 2 and a rear face 3 intended to be brought into contact with the yarns. These faces intended to heat the yarns by contact may include a groove, as shown in FIG. 4, or be flat or devoid of grooves. An oblong heating chamber 4 is disposed horizontally so as to extend rearwardly from the left side of the bottom of each vertical container 1 and along that side.
A heating element 5 is arranged inside each heating chamber 4. Each heating chamber contains a liquid heating fluid 6 in an amount such that the heating element 5 is completely covered by the liquid. The liquid 6 is introduced into the closed container after the vacuum has been created in the latter.
The containers I being in communication with each other, the liquid contained in each container is at the same level.
An opening 7 provides communication between the container 1 and the heating chamber 4. An upper communication duct 8 provides communication between the vertical containers 1.
Each receptacle 1 communicates with the communication duct 8 by a connection duct 9 opening into one of the side walls of the vertical receptacle 1. This connecting duct 9 is of sufficient length to allow movement to the right or to the right. left of the vertical containers 1. The rear parts of the heating chambers 4 communicate with each other by a conduit 10 of copper or similar material, this conduit being flexible and corrugated so as to allow the spacing of adjacent heating chambers to be modified. A narrow duct 11 allows the liquid resulting from the condensation, in the upper duct 8, of heat-producing fluid vapor to return to the heating chamber.
Preferably several conduits 11 opening into several heating chambers 4 will be arranged in order to avoid the temperature drop in only one container. A bellows 12 made of elastic material is arranged at the end of a tube opening into the wall of one of the vertical containers (preferably the container located in the center of the apparatus). This bellows 12 is actuated by the variations in the vapor pressure in the containers and cuts or establishes the circuit between a source of electrical energy and the heating elements 5 in the heating chambers 4 according to these variations.
As a variant, a thermoelectric couple can be mounted on the container, this thermoelectric couple reacting directly to variations in temperature of the container so as to keep the temperature of all the containers substantially constant.
Since the vapor compartments of each container 1 communicate with each other via the upper duct 8 and the heating chambers 4 communicate with each other via the lower duct 10, the liquid level is the same in all the containers. The heating fluid vapor produced by heating the liquid by the heating element can pass from one container to another through the upper duct 8 and as a result the vapor pressure and temperature are the same in each container.
The regulation of the vapor pressure in any one of the receptacles therefore makes it possible to maintain constant the temperature in all the receptacles.
Also since the heat transfer fluid vapor produced in the heating chamber 4 immediately spreads throughout the adjacent vertical vessel, a uniform temperature distribution suitable for heat treatment of the yarns can be achieved in all vessels. There is therefore no reduction in temperature as is the case in conventional apparatus for heat treatment of yarns provided with very long tubes.
Figs. 6 to 8 represent another embodiment of the apparatus, object of the invention. A duct 13 connects the upper part of the vertical vessel 1 to the heating chamber 4, a condenser 14 being interposed on this duct. The heating chambers 4 are all connected to each other by a pair of flexible conduits 10 and 15. The conduit 10 puts in communication the parts of each chamber 4 containing the liquid phase while the conduit 15 places the parts of each chamber in communication. 4 containing the vapor phase. As for the rest, the construction of this device is identical to that of the device shown in FIGS. 1 to 5; in particular, the vapor phase and the liquid phase of each container communicate with each other respectively and fulfill essentially the same functions.