CN103256597A - 一种用于纱线生产的内环式金属纤维红外辐射燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明同时涉及纺织设备和金属纤维辐射燃烧技术领域，具体公开了一种用于纱线生产的内环式金属纤维红外辐射燃烧器，可以同时对纱线进行红外线热辐射处理和烧去裸露出纱线条干表面的毛羽，本发明主要应用于纱线的生产过程中，制备的纱线成品，纤维抱合紧密、条干光滑、无毛羽、光泽好、织物纹理清晰且服用性能好。

Description

一种用于纱线生产的内环式金属纤维红外辐射燃烧器

 

技术领域

本发明同时涉及纺织设备和金属纤维辐射燃烧技术领域，特别是一种适用于纱线生产时对纱线进行红外线热辐射处理和烧去裸露出纱线条干表面毛羽的内环式金属纤维红外辐射燃烧器。

背景技术

目前，在纺纱生产中，为了解决纤维之间互相抱合不紧密和毛羽多的问题，采取了多种纺纱工艺和设备，如赛络纺纱、紧密纺纱、涡流纺纱等，存在设备投资大，生产成本高的缺点，但是仍然没有解决存在的问题，仅仅是有了一定程度上的改善和提高；现有解决毛羽多的方法是采用烧毛机处理，它是利用大量可燃气体燃烧的火焰将裸露出纱线条干表面的毛羽烧去，但是，传统烧毛机火口是采用直接喷射燃烧，由于结构不合理，不但燃气消耗量大，而且烧毛效率低，在依靠喷射大量可燃气体燃烧将表面毛羽烧去的同时，不可避免的也使纱线表层的纤维受到了损伤，造成纱线表层纤维发黄，强力下降，影响质量；而由于烧毛机火口温度较高，被烧毛的纱线必须快速通过才能使纱线纤维尽量少受损伤，因此要求纱线必须具有足够的强力，致使可加工的品种一般都是比较粗，相对强力高的合股线类，对强力比较低的单纱品种，特别是高支数单纱，现有烧毛机多数无法加工。

传统烧毛机的燃烧装置，除了过度燃烧的热效率低外，污染物的大量排放是一个关键问题，烟气中产生大量的CO 和NOx等有害气体，CO对人的危害人所共知，而NOx等对环境的污染及对人体的危害更大，近年来，要求降低燃烧污染物排放的呼声日趋强烈，一些国家已经陆续颁布了严格的排放标准，我国也陆继出台了许多发展高效、低排的相关政策，在这种背景下，研究燃烧效率高、污染物排放低的燃气燃烧技术和开发高效、低排的新型设备，拓宽在工业领域，特别是纺织工业领域的绿色应用和保护环境有着重要的社会意义和实际应用价值。

发明内容

为了克服上述问题，本发明的目的是提供一种填补行业空白，结构合理、有利于提高纱线质量，效率高、污染物排放低，使用全预混可燃气的用于纱线生产的内环式金属纤维红外辐射燃烧器。

本发明的技术方案是以如下方式完成的，所述的用于纱线生产的内环式金属纤维红外辐射燃烧器，其特征在于主要由供气壳体、燃气接口、燃气分流板、燃气喷射板和金属燃烧网毡组成，其中供气壳体的一侧设有一个燃气接口，燃烧器工作时，经过充分全预混的可燃气体由此燃气接口进入，在燃气接口周边的供气壳体内安装有燃气分流板，燃气分流板的工作面上加工有数个通透的喷孔，对燃气起到一级分流的作用，燃气经过燃气分流板的分流，压力均衡且混合均匀的分布在供气壳体的空腔内，在燃烧器的供气壳体中心区域设有一个上下贯通的燃烧通道，燃烧通道的中心是发生红外线辐射和火焰燃烧的中心，也是被加工纱线自下而上通过的中心，在燃烧通道的一侧向壳体外设有一条上下内外贯通的纱线进出缝隙，用于纱线进出，在燃烧通道的内壁上安装有燃气喷射板，燃气喷射板的工作面上同样加工有数个通透的可燃气喷孔，对燃气起到二级分流的作用，在燃气喷射板的内壁上安装有一个金属燃烧网毡，金属燃烧网毡是一个透气均匀的金属纤维网层，具有细密的孔隙，燃气最终通过金属燃烧网毡细密的孔隙充分分散渗透到表面后燃烧；在燃烧器的燃烧通道上端口另外再配合安装有聚集燃烧罩和燃烧管，通向机器上端的烟尘吸入口，用于排放燃烧产生的废烟废气和燃烧灰尘。

所述的用于纱线生产的内环式金属纤维红外辐射燃烧器，在保证充分全预混可燃气不需要一级分流的情况下，也可以不安装燃气分流板，仅使用燃气喷射板进行一次分流。

所述的供气壳体的截面可以为矩形，也可以是圆形；所述的燃烧通道是下端口径小，上端口径大的锥筒形，或者直筒形，其燃烧通道的截面是圆形，或者椭圆形、也可以是矩形；所述的金属燃烧网毡是由耐热的合金金属纤维网片与金属纤维烧结的复合网毡，也可以是由金属纤维单独编织的金属纤维网片或者是由金属纤维单独烧结或针刺的金属纤维毡。

所述的耐热合金金属纤维主要成分是Fe、Cr、Al，具有耐高温、抗腐蚀、抗氧化、机械强度高、使用寿命长等优点，最高使用温度可以达到1300℃，长期工作温度达到1100℃时，仍然具有优良的抗氧化性能和热强度，其导热系数和辐射率都很高，可以提高燃烧效率，减少燃气的消耗量，并且低污染物的排放，该金属纤维的另一个重要特性是在燃烧状态下达到800℃的燃烧温度时，可以发出红外线，根据这个特性，在本发明中使用该金属纤维制造的内环式金属纤维红外辐射燃烧器在燃烧状态下金属燃烧网毡可以发出红外线对纱线进行热辐射处理，燃烧器工作时，当纱线通过燃烧部位的燃烧通道时，波长仅为几个微米的热辐射红外线瞬间穿透过纱线条干内部，使纱线纤维与纤维之间空隙的空气受热膨胀溢出，纤维之间空隙缩小，在上部纱线卷绕机构的纵向拉动力量作用下，纤维之间空隙变得更小，纤维互相抱合的更紧密，因此改善了被加工纱线的强力，并且金属燃烧网毡表面燃烧的火焰还可以快速烧去裸露出纱线条干表面的毛羽，两相结合，使纱线呈现更加具有光泽，且条干光滑的状态；同时，由于高强度的红外线可以使纱线条干里外层的纤维同时受到热辐射，相对会减轻纱线表层纤维受损发黄、里外不匀情况的发生，有利产品质量提高。

金属纤维燃烧器同时还具有燃烧强度高、调节范围大的特性，除了用较大的燃烧强度加工相对强力比较高的合股纱线产品外，还可以用降低燃烧强度的方法来降低辐射强度和火焰温度，尽量不损伤纱线表层的纤维，配合适当降低卷绕速度，可以加工相对强力比较低的单纱品种，特别是高支数单纱，使可加工品种的范围更大，解决了现有烧毛机型多数无法加工强力比较低的单纱品种，特别是高支数单纱的难题。

本发明采用燃气与空气全预混的燃烧方式，保证了燃气与空气的完全混合，燃烧特别充分，使CO等不完全燃烧产物的排放浓度下降到很低，金属燃烧网毡细密的孔隙又具有均匀的透气性，燃烧十分稳定和温度分布均匀，没有局部高温存在，因此也抑制了有害气体NOx的生成，并且安全无回火，具有燃烧效率高，节约能源，燃烧完全，污染物排放低，安全性高的优点。

附图说明

图1是本发明中内环式金属纤维红外辐射燃烧器的截面结构示意图。

具体实施方法

结合附图详细描述实施例。一个用于纱线生产的内环式金属纤维红外辐射燃烧器主要由供气壳体1、燃气接口2、燃气分流板3、燃气喷射板6和金属燃烧网毡7组成，其中供气壳体1的一侧设有一个燃气接口2，燃烧器工作时，经过充分全预混的可燃气体由此燃气接口2进入，在燃气接口2周边的供气壳体1内安装有燃气分流板3，燃气分流板3的工作面上加工有数个通透的喷孔，对燃气起到一级分流的作用，燃气经过燃气分流板3的分流，压力均衡且混合均匀的分布在供气壳体1的空腔内，在供气壳体1的中心区域设有一个上下贯通的燃烧通道4，燃烧通道4的中心是发生红外线辐射和火焰燃烧的中心，也是被加工纱线自下而上通过的中心，在燃烧通道4的一侧向壳体外设有一条上下内外贯通的纱线进出缝隙5，用于被加工纱线进出，在燃烧通道4的内壁上安装有一个燃气喷射板6，燃气喷射板6的工作面上同样加工有数个通透的可燃气喷孔，对燃气起到二级分流的作用，在燃气喷射板6的内壁上安装有一个金属燃烧网毡7，金属燃烧网毡7是一个透气均匀的金属纤维网层，具有细密的孔隙；燃烧器工作时，全预混的可燃气体通过燃气接口2进入供气壳体1内，经过燃气分流板3数个通透喷孔的一级分流，压力均衡且混合均匀的分布在供气壳体1的空腔内，由外围向内经过燃气喷射板6的二级分流，喷射到金属燃烧网毡7，再通过金属燃烧网毡7细密的孔隙充分分散渗透到表面后燃烧，金属燃烧网毡7燃烧状态下发出红外线，被加工的纱线经过燃烧通道4一侧上下内外贯通的纱线进出缝隙5进入燃烧器的燃烧通道4，进行红外辐射处理和烧去毛羽，在燃烧通道4上端口另外配合安装聚集燃烧罩和燃烧管，通向机器上端的烟尘吸入口，排放燃烧产生的废烟废气和燃烧灰尘。

其中制作聚集燃烧罩的材料可以选择不具有红外功能的一般耐热金属材料，也可以选择同样具有红外功能、耐热的合金金属纤维材料，当使用该金属纤维制造的聚集燃烧罩安装在燃烧器的火口上端，受到火焰燃烧达到一定温度时，也可以发出红外线对被加工纱线进行热辐射加强处理，能增强提高成品纱线的质量。

所述的燃烧通道是下端口径小，上端口径大的锥筒形，或者直筒形，其燃烧通道的截面是圆形，或者椭圆形、也可以是矩形，上述金属燃烧网毡是由耐热合金金属纤维网片与金属纤维烧结的复合网毡，也可以是由金属纤维单独编织的金属纤维网片或者是由金属纤维单独烧结或针刺的金属纤维毡。

本发明在工作时，内环式金属纤维红外辐射燃烧器的金属燃烧网毡在燃烧状态下发出红外线，对燃烧通道内通过的纱线进行热辐射处理，使纱线内部纤维与纤维之间空隙的空气受热膨胀溢出，纤维之间空隙缩小，纤维互相抱合的更紧密，提高纱线的强力，并且还可以快速烧去裸露在纱线条干表面上的毛羽，两相结合，制备出纤维抱合紧密、条干光滑、无毛羽、光泽好、织物纹理清晰、服用性能好的纱线成品。

Claims (5)

1.一种用于纱线生产的内环式金属纤维红外辐射燃烧器，其特征在于：在    内环式金属纤维红外辐射燃烧器的供气壳体一侧设有燃气接口，在供气壳体的中心设有上下贯通的燃烧通道，在燃烧通道的一侧向供气壳体外设有上下内外贯通的纱线进出缝隙，在燃烧通道内安装有燃气喷射板，在燃气喷射板的内壁上安装有金属燃烧网毡。

2.根据权利要求1所述的用于纱线生产的内环式金属纤维红外辐射燃烧器，其特征在于：在所述的燃气接口周边的供气壳体内安装有燃气分流板，燃气分流板的工作面上均布有通透的喷孔。

3. 根据权利要求1所述的用于纱线生产的内环式金属纤维红外辐射燃烧器，其特征在于：所述的供气壳体的截面为矩形或圆形。

4. 根据权利要求1所述的用于纱线生产的内环式金属纤维红外辐射燃烧器，其特征在于：所述的燃烧通道为下端口径小，上端口径大的锥筒形，或者直筒形，其燃烧通道的截面为圆形、椭圆形或矩形。

5. 根据权利要求1所述的用于纱线生产的内环式金属纤维红外辐射燃烧器，其特征在于：所述的金属燃烧网毡是由耐热合金金属纤维网片与金属纤维烧结的复合网毡，或者是由金属纤维单独编织的金属纤维网片，或者是由金属纤维单独烧结或针刺的金属纤维毡。

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