CN102587057B - 微波加热节能染色机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微波加热节能染色机，它包括进出布组件、提布组件、喷头组件、主缸、网箱组件、主泵组件、循环泵组件、料筒组件、备水桶组件、换热器组件和过滤器组件，所述换热器组件包括筒状壳体、两块管板和若干换热管，所述换热管的管材均为耐热绝缘管材；所述换热管均有一端插入管板上的相应通孔内、且端部的外侧面均与所述通孔相封接；所述筒状壳体内壁上设有耐热绝缘托架，所述耐热绝缘托架上设有微波发生器，所述微波发生器通过信号线与控制面板相连，所述控制面板上设有计算机芯片和A/D&D/A转换电路。本发明的微波加热节能染色机，加热效率高，有利于环保，可方便调节和控制染液温度。
Description
技术领域
本发明涉及一种染色机，具体讲是一种微波加热节能染色机。
背景技术
传统的高温高压染色机中，循环泵促进染液沿输水管道流通，经过换热器组件升温，染液温度提高到130℃-135℃，然后流经过滤器组件过滤，流到喷头组件，喷头组件在0.3MPa左右的压力驱动下喷射染液到织物上、并推动织物进入导布管，染液在泵的驱动下通过导布管和网箱组件、再从网箱组件和导布管回流到循环泵，并带动织物行进，织物再经提布组件的提升，在染色机的主缸内进行循环运动。
其中换热器组件对染液的升温方式一般均为蒸汽加热或导热油加热。传统的换热器组件包括筒状壳体、两块管板和若干换热管。所述筒状壳体上分别设有染液进口和染液出口，所述两块管板分别与筒状壳体内腔的两端留有间距，所述两块管板均与筒状壳体的内壁相封接。所述两块管板上均设有若干相对应的通孔，所述换热管的两端分别插入所述相应通孔内、且换热管的端部外侧面与所述通孔相封接，从而使换热管内腔和筒状壳体两端的染液进口和染液出口相连通。
筒状壳体的筒壁上分别设有传热介质进口和传热介质出口，所述传热介质进口通过管道与蒸汽锅炉或油锅炉连通，通过进入筒状壳体内的高温蒸汽或高温导热油对流经换热管内腔的染液进行加热，实现对织物的染色。
这种高温高压染色机存在如下缺陷：
1、需要先对传热介质进行加热，高温蒸汽或高温导热油等传热介质再对染液进行加热，加热效率低，对热量的利用率低；
2、蒸汽锅炉和油锅炉的使用要耗费大量的水、电、煤等资源和能源，生产成本高，而且不利于环保和节能减排；
3、对染液温度的调节和控制不太方便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种加热效率高、有利于环保、可方便调节和控制染液温度的微波加热节能染色机。
为解决上述技术问题，本发明的微波加热节能染色机，它包括进出布组件、提布组件、喷头组件、主缸、网箱组件、主泵组件、循环泵组件、料筒组件、备水桶组件、换热器组件和过滤器组件.
所述进出布组件和提布组件相连，所述喷头组件设在提布组件和主缸之间，所述网箱组件设在主缸内腔，所述喷头组件和网箱组件之间通过导布管相连通。
所述主泵组件分别与过滤器组件和主缸通过管道相连通，所述循环泵组件分别与料筒组件和网箱组件通过管道相连通，所述料筒组件分别与网箱组件的末端和备水桶组件通过管道相连通，所述换热器组件分别与喷头组件和循环泵组件通过管道相连通。
所述换热器组件包括筒状壳体、两块管板和若干换热管，所述筒状壳体呈立式布置，所述筒状壳体上分别设有染液进口和染液出口，所述两块管板分别与筒状壳体内腔的两端留有间距，所述两块管板均与筒状壳体的内壁相封接。
所述换热管的管材均为耐热绝缘管材。
所述两块管板上均设有若干相对应的通孔，所述换热管中至少一根换热管的两端均分别插入所述相应通孔内、且该换热管的端部外侧面与所述通孔相封接，其余换热管的一端闭合，另一端均插入所述相应通孔内、且端部的外侧面均与所述通孔相封接。
所述筒状壳体内壁上设有耐热绝缘托架，所述耐热绝缘托架上设有微波发生器，所述微波发生器通过信号线与控制面板相连，所述控制面板上设有计算机芯片和A/D&D/A转换电路。
本发明的微波加热节能染色机，使用微波对染液直接升温，而不需要通过蒸汽或热油等传热介质。微波是频率在300MHz-300GHz之间的超高频电磁波，它既具有电磁波的性质，又不同于普通无线电波和光波的性质。具体来说，微波具有以下特性：
1、热效应：微波能被水分子或某些染料分子等极性分子大量吸收，在快速交变的高频电磁场作用下，这些极性分子的极性取向随着电磁场的变化而快速变化，例如微波频率为2450MHz时,水分子在1秒内有24.5亿次的偶极子旋转运动。这种反复快速的运动使极性分子相互之间摩擦生热，微波场的场能转化为热能，热量迅速深入物品内部，内外同时加热，使换热管内的染液在短时间内达到内外同热的效果；
2、非热效应：微波的非热效应源于化学基团对微波的选择性吸收，促进了基团的旋转振动，使水分子和染料分子产生振动，促进染料溶解和扩散，还可有选择的提高某些化学反应的速度，提高染料分子对纤维的亲和力，提高染料上染率和固色率，改善染色均匀性；
3、反射性：微波遇到金属良导体，会像镜子反射光线一样被反射，因此金属可用来隔离微波；
4、穿透性：微波遇到绝缘材料，如玻璃、塑料、陶瓷、云母等，会完全透过这些材料而不被吸收，只有微量的反射。
本发明的微波加热节能染色机中，循环泵组件促进染液沿管道流通，经过换热器组件；换热器组件的换热管内腔与筒状壳体上的染液进口和染液出口相连通，染液从染液进口进入换热管内腔；换热器组件内的微波发生器产生微波，微波完全透过耐热绝缘换热管而被换热管内的染液完全吸收，使染液内外各部分均匀加热、快速升温，从染液出口流出；然后流经过滤器组件过滤，流到喷头组件，喷头组件在高压驱动下喷射染液到织物上、并推动织物进入导布管，染液在泵的驱动下通过导布管和网箱组件、再从网箱组件和导布管回流到循环泵组件，并带动织物行进，织物再经提布组件的提升，在染色机的主缸内进行循环运动。
控制面板上的A/D&D/A转换电路可将微波发生器传递的电信号转换为数字信号，也可将计算机芯片的数字信号转换为电信号，因而通过控制面板即可调节微波发生器的输出功率和输出频率，可以方便地控制加热状态。
因此，本发明的微波加热节能染色机，与现有技术相比，具有以下优点：
1、使用微波对染液直接升温，而不需要通过蒸汽或热油等传热介质，减少了热量损耗，加热效率高，节约能源，减少废水排放，有利于环境保护；
2、微波能瞬间穿透换热管内要加热的染液，无需预热；也可瞬间停止加热，无余热，加热温度容易控制；
3、只有换热管内的染液选择性吸收微波而被加热，换热器的筒体内壳、换热管等装置不会吸收微波而升温，减少了热损失，进一步提高热效率；
4、微波加热的热量从被处理物体内部产生，换热管内的染液内外各部分均匀加热，短时间内达到内外同热的效果，不会像一般传热介质加热使物体表面和内部产生较大的温差；
5、通过控制面板可方便地调节微波发生器的输出功率和输出频率，从而调节加热状态；
6、可进一步促进染料扩散与溶解，减少染色时间，提高生产效率，改善了染色均匀度、染料上染率和色牢度。
作为改进，所述染液出口处设有温度检测装置，所述温度检测装置通过信号线与控制面板的A/D&D/A转换电路相连。
此结构可通过控制面板上的A/D&D/A转换电路可将温度检测装置传递的电信号转换为数字信号，传递给计算机芯片，再将计算机芯片的数字信号转换为电信号，再反馈到微波发生器，从而更直观地控制染色体系的温度。
作为上述改进的优选，所述温度检测装置为红外温度探测头。
作为优选，所述换热管的管材为耐热塑料。
作为改进，所述两块管板之间的筒状壳体内腔还设有若干导流板，所述导流板的外径小于筒状壳体的内腔，所述导流板的一端焊接在筒状壳体的内壁上、而且各导流板沿筒状壳体的内腔呈左、右交替状分布；所述导流板上均设有与管板相对应的通孔，所述的若干换热管穿过所述导流板上对应的通孔；所述一端闭合的换热管，依次穿入各导流板上的相应通孔后，所述闭合端封合在最后穿入的导流板上。
此结构可使染液在换热器组件内停留更长时间，使加热更为充分。
作为上述改进的优选，所述换热管为3根，所述的换热管在筒状壳体内腔分别呈左、中、右分布，中部的换热管两端分别插入管板上的相应通孔内、其端部外侧面与所述通孔相封接，左换热管和右换热管分别依次穿入各导流板上的相应通孔后，所述闭合端均封合在最后穿入的导流板上。
作为优选，所述耐热绝缘托架为耐热塑料、陶瓷或云母。
作为改进，所述换热器组件的筒状壳体上设有微波防护罩。
此结构可进一步防止微波泄漏，提高设备的安全性能。
作为优选，所述主缸的横截面为圆形，所述网箱组件为沿主缸内腔四分之三圆周设置的环形筒体，所述网箱组件从与导布管相连的前端至末端由窄变宽。
此结构可使坯布在主缸内的运行更为流畅，不易乱布，使得染色机可适用于多种织物的染整，弥补了许多染色机往往无法用于染较厚的坯布或染组织较松散的坯布的缺点。许多染色机由于导布管过长，染较厚坯布时易发生堵布现象，使染色无法进行，或是染组织较松散的坯布时，流量和流速过大，对组织较松散的坯布产生冲疵现象。
附图说明
图1为本发明的微波加热节能染色机的主视图。
图2为本发明的微波加热节能染色机的俯视结构示意图。
图3为本发明的微波加热节能染色机的左视结构示意图。
图4为本发明的微波加热节能染色机中换热器组件的结构示意图。
图5为本发明的微波加热节能染色机的电路结构框图。
图中所示：1、进出布组件，2、提布组件，3、喷头组件，4、主缸，5、网箱组件，6、主泵组件，7、循环泵组件，8、料筒组件，9、备水桶组件，10、换热器组件，11、过滤器组件，12、导布管，13、筒状壳体，14、管板，15、换热管，16、染液进口，17、染液出口，18、耐热绝缘托架，19、微波发生器，20、温度检测装置，21、导流板，22、微波防护罩。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述，但本发明不局限于以下的实施例，相同领域的技术人员可以在本发明的技术方案框架内提出其他的实施例，但这些实施例均包括在本发明的保护范围内。
如图所示，本发明的微波加热节能染色机，它包括进出布组件1、提布组件2、喷头组件3、主缸4、网箱组件5、主泵组件6、循环泵组件7、料筒组件8、备水桶组件9、换热器组件10和过滤器组件11。
所述进出布组件1和提布组件2相连，所述喷头组件3设在提布组件2和主缸4之间，所述网箱组件5设在主缸4内腔，所述喷头组件3和网箱组件5之间通过导布管12相连通。
所述主泵组件6分别与过滤器组件11和主缸4通过管道相连通，所述循环泵组件7分别与料筒组件8和网箱组件5通过管道相连通，所述料筒组件8分别与网箱组件5的末端和备水桶组件9通过管道相连通，所述换热器组件10分别与喷头组件3和循环泵组件7通过管道相连通。
所述换热器组件10包括筒状壳体13、两块管板14和若干换热管15，所述筒状壳体13呈立式布置，所述筒状壳体13上分别设有染液进口16和染液出口17，所述两块管板14分别与筒状壳体13内腔的两端留有间距，所述两块管板14均与筒状壳体13的内壁相封接。
所述换热管15的管材均为耐热绝缘管材。
所述两块管板14上均设有若干相对应的通孔，所述换热管15中至少一根换热管的两端均分别插入所述相应通孔内、且该换热管的端部外侧面与所述通孔相封接，其余换热管的一端闭合，另一端均插入所述相应通孔内、且端部的外侧面均与所述通孔相封接。
所述筒状壳体13内壁上设有耐热绝缘托架18，所述耐热绝缘托架18上设有微波发生器19，所述微波发生器19通过信号线与控制面板相连，所述控制面板上设有计算机芯片和A/D&D/A转换电路。
本发明的微波加热节能染色机中，循环泵组件7促进染液沿管道流通，经过换热器组件10；换热器组件10的换热管15内腔与筒状壳体13上的染液进口16和染液出口17相连通，染液从染液进口16进入换热管15内腔；换热器组件10内的微波发生器19产生微波，微波完全透过耐热绝缘换热管15而被换热管15内的染液完全吸收，使染液内外各部分均匀加热、快速升温，从染液出口17流出；然后流经过滤器组件11过滤，流到喷头组件3，喷头组件3在高压驱动下喷射染液到织物上、并推动织物进入导布管12，染液在泵的驱动下通过导布管12和网箱组件5、再从网箱组件5和导布管12回流到循环泵组件7，并带动织物行进，织物再经提布组件2的提升，在染色机的主缸4内进行循环运动。
控制面板上的A/D&D/A转换电路可将微波发生器19传递的电信号转换为数字信号，也可将计算机芯片的数字信号转换为电信号，因而通过控制面板即可调节微波发生器19的输出功率和输出频率，可以方便地控制加热状态。一般织物的染色为在2000-3000MHz的微波下染色0.2-0.5h，与传统染色机相比大大缩短了作业时间。
在本实施例中，所述染液出口17处设有温度检测装置20，所述温度检测装置20通过信号线与控制面板的A/D&D/A转换电路相连。
此结构可通过控制面板上的A/D&D/A转换电路可将温度检测装置20传递的电信号转换为数字信号，传递给计算机芯片，再将计算机芯片的数字信号转换为电信号，再反馈到微波发生器19，从而更直观地控制染色体系的温度。
在本实施例中，所述温度检测装置20优选为红外温度探测头。
在本实施例中，所述换热管15的管材优选为耐热塑料。
在本实施例中，所述两块管板14之间的筒状壳体13内腔还设有若干导流板21，所述导流板21的外径小于筒状壳体13的内腔，所述导流板21的一端焊接在筒状壳体13的内壁上、而且各导流板21沿筒状壳体13的内腔呈左、右交替状分布；所述导流板21上均设有与管板14相对应的通孔，所述换热管15为3根，所述的换热管15在筒状壳体内腔分别呈左、中、右分布，中部的换热管两端分别插入管板14上的相应通孔内、其端部外侧面与所述通孔相封接，左换热管和右换热管分别依次穿入各导流板21上的相应通孔后，所述闭合端均封合在最后穿入的导流板21上。
此结构可使染液在换热器组件10内停留更长时间，使加热更为充分。
在本实施例中，所述耐热绝缘托架18优选为耐热塑料。此外，也可选择陶瓷或云母作为耐热绝缘托架。
在本实施例中，所述换热器组件10的筒状壳体13上还设有微波防护罩22。
此结构可进一步防止微波泄漏，提高设备的安全性能。
在本实施例中，所述主缸4的横截面为圆形，所述网箱组件5为沿主缸4内腔四分之三圆周的环形筒体，所述网箱组件5从与导布管12相连的前端至末端由窄变宽。
此结构可使坯布在主缸4内的运行更为流畅，不易乱布，使得染色机可适用于多种织物的染整，弥补了许多染色机往往无法用于染较厚的坯布或染组织较松散的坯布的缺点。许多染色机由于导布管过长，染较厚坯布时易发生堵布现象，使染色无法进行，或是染组织较松散的坯布时，流量和流速过大，对组织较松散的坯布产生冲疵现象。
综上所述，本发明的微波加热节能染色机，加热效率高，有利于环保，还可方便地调节和控制染色体系的温度。
Claims (9)
1.一种微波加热节能染色机，它包括进出布组件、提布组件、喷头组件、主缸、网箱组件、主泵组件、循环泵组件、料筒组件、备水桶组件、换热器组件和过滤器组件，所述进出布组件和提布组件相连，所述喷头组件设在提布组件和主缸之间，所述网箱组件设在主缸内腔，所述喷头组件和网箱组件之间通过导布管相连通，所述主泵组件分别与过滤器组件和主缸通过管道相连通，所述循环泵组件分别与料筒组件和网箱组件通过管道相连通，所述料筒组件分别与网箱组件的末端和备水桶组件通过管道相连通，所述换热器组件分别与喷头组件和循环泵组件通过管道相连通；所述换热器组件包括筒状壳体、两块管板和若干换热管，所述筒状壳体呈立式布置，所述筒状壳体上分别设有染液进口和染液出口，所述两块管板分别与筒状壳体内腔的两端留有间距，所述两块管板均与筒状壳体的内壁相封接，其特征在于：所述换热管的管材均为耐热绝缘管材；所述两块管板上均设有若干相对应的通孔，所述换热管中至少一根换热管的两端均分别插入所述相应通孔内、且该换热管的端部外侧面与所述通孔相封接，其余换热管的一端闭合，另一端均插入所述相应通孔内、且端部的外侧面均与所述通孔相封接；所述筒状壳体内壁上设有耐热绝缘托架，所述耐热绝缘托架上设有微波发生器，所述微波发生器通过信号线与控制面板相连，所述控制面板上设有计算机芯片和A/D&D/A转换电路。
2.根据权利要求1所述的微波加热节能染色机，其特征在于：所述染液出口处设有温度检测装置，所述温度检测装置通过信号线与控制面板的A/D&D/A转换电路相连。
3.根据权利要求2所述的微波加热节能染色机，其特征在于：所述温度检测装置为红外温度探测头。
4.根据权利要求1所述的微波加热节能染色机，其特征在于：所述换热管的管材为耐热塑料。
5.根据权利要求1所述的微波加热节能染色机，其特征在于：所述两块管板之间的筒状壳体内腔还设有若干导流板，所述导流板的外径小于筒状壳体的内腔，所述导流板的一端焊接在筒状壳体的内壁上、而且各导流板沿筒状壳体的内腔呈左、右交替状分布；所述导流板上均设有与管板相对应的通孔，所述的若干换热管穿过所述导流板上对应的通孔；所述一端闭合的换热管，依次穿入各导流板上的相应通孔后，所述闭合端封合在最后穿入的导流板上。
6.根据权利要求4所述的微波加热节能染色机，其特征在于：所述换热管为3根，所述的换热管在筒状壳体内腔分别呈左、中、右分布，中部的换热管两端分别插入管板上的相应通孔内、其端部外侧面与所述通孔相封接，左换热管和右换热管分别依次穿入各导流板上的相应通孔后，所述闭合端均封合在最后穿入的导流板上。
7.根据权利要求1所述的微波加热节能染色机，其特征在于：所述耐热绝缘托架为耐热塑料、陶瓷或云母。
8.根据权利要求1-6任一项所述的微波加热节能染色机，其特征在于：所述换热器组件的筒状壳体上设有微波防护罩。
9.根据权利要求1-6任一项所述的微波加热节能染色机，其特征在于：所述主缸的横截面为圆形，所述网箱组件为沿主缸内腔四分之三圆周设置的环形筒体，所述网箱组件从与导布管相连的前端至末端由窄变宽。
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