CN104099734B - 一种高温高压气液染色机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高温高压气液分流染色机及其控制方法，染色机包括主缸、提布轮、气流喷嘴、染液喷嘴、热交换器、染液主泵和风机组件；所述气流喷嘴与染液喷嘴分离，且可以根据待染织物的特性而方便快捷地独立控制气流与染液流的参数；气流喷嘴位于染液喷嘴之前，使得高压气流可以首先将缠绕的织物蓬松吹开，之后再进行染液喷射穿透，从而大大提高了染液的使用效率，提升了染色的匀染性能、得色率，缩短染色时间、降低助剂、染料的使用总量，有效降低COD总量。本发明还能使染色更加均匀，降低气液分流染色机的能耗，达到节能环保的目的。

Description

一种高温高压气液染色机及其控制方法

技术领域

本发明涉及染色技术领域，具体涉及一种高温高压气液分流染色机及其控制方法。

背景技术

当前广泛使用的高温高压气（温度高于100℃，压力大于1大气压）染色机根据染色的原理主要有两种类型：溢流染色机和气流雾化染色机。溢流染色机存在浴比大、耗电大、用染化料助剂多、工艺时间长等缺点，并且染色质量也存在固布面的折痕、管差等问题。气流雾化染色机采用空气动力学原理，利用气流喷嘴将染液雾化喷到织物上，从而解决溢流染色机存在的各种缺点，逐步成为染色的主流技术。喷嘴是气流雾化染色机的核心关键部件，其主要作用是利用气流推动织物在喷嘴管中向前移动，同时将雾化的染液喷向织物而达到染色的目的。

当前广泛使用的气流雾化染色机存在以下缺点：

（1）气流需在混合腔内先把染液进行雾化，然后通过喷嘴将织物吹开的同时进行处染，由于气流与染液在混合前各自的压力、流向角度不一致等问题使得气流与染液接触雾化时产生大量的紊流，浪费大量的动能使效率下降，导致能耗急剧上升。

（2）气流雾化染色机依赖气流动力拉动织物前进，需要高流量高压力气流才能拉动织物，使得风机能耗高。

（3）染液与气流由于是先雾化然后通过喷嘴将织物吹开的同时进行处染，由于织物特性其含水率越高越难蓬松吹开，导致织物经常还未完全蓬松吹开处染过程就结束，使得染液渗透不彻底，匀染性能较差，得色率低，为解决该问题气流雾化染色机只能延长染色时间、增加助剂、染料的用量及为使布匹蓬松吹开需加大气流、染液的流量及压力，导致能耗的增加，COD排放总量增加；

因此，需要提供一种能够解决气流雾化染色机上述缺点的新型染色机，以使染色机达到提升了染色的匀染性能、得色率、缩短染色时间、降低助剂、染料的使用总量，有效降低COD总量，达到节能降耗，低碳环保的目的。

发明内容

为了解决上述问题，通过大量研究，提出了一种高温高压气液分流染色机及其控制方法，利用气流、染液分流且先气流、后染液流的方法，在喷嘴前端利用气流对织物进行蓬松吹开，在喷嘴后端对利用高速溢流染液对织物进行穿透染色，气流喷射流道与染液喷射流道均为倾斜布置且同向使得气流与染液流均可以同时拉动织物前进，从而解决了目前气流雾化染色机所存在的问题。本发明的目的通过如下至少一个技术方案实现。

一种高温高压气液分流染色机，其包括主缸、提布轮、气流喷嘴、染液喷嘴、热交换器、染液主泵和风机组件；所述提布轮一侧通过织物管道与主缸连接，提布轮另一侧通过织物管道与气流喷嘴和染液喷嘴连接，提布轮、织物管道、气流喷嘴和染液喷嘴共同构成一组染色单元，待染色的织物通过气流喷嘴所喷射的气流推力的作用而稳步运行；所述主缸上布置有一组以上的所述染色单元，从而同时对多组织物进行染色；所述气流喷嘴与气流管道连通，所述染液喷嘴与染液管道连通，来自风机机组的高速气流通过气流管道分流到每个染色单元中的气流喷嘴的气体腔，气体通过气流喷嘴的气流喷射流道吹向织物使得织物，使得织物蓬松并向前运动；染液在染液主泵的作用下流入热交换器，在加热后通过染液管道进入染液喷嘴的染液腔，最后通过染液喷嘴的染液喷射流道喷向织物；所述气流喷嘴与所述染液喷嘴相互独立，并且气流喷嘴的气流先于染液喷嘴的染液喷向织物。

进一步的，所述气流喷射流道为圆台环形，所述染液喷射流道为圆台环形，圆台较小的一端朝向织物即所述气流喷射流道与所述染液喷射流道的喷射朝向均与织物前进方向形成小于90度的夹角。

进一步的，所述的一种高温高压气液分流染色机还包括加料泵和染料桶，加料泵将染料桶中的染料泵向染液管道，与来自主缸底部并积蓄于集水管的残液和来自进水控制阀的纯水混合之后，在染液主泵的作用下流入所述热交换器。

进一步的，经过加料泵的染液管道上还设有加料控制阀；与各染色单元连接的气流管道上还设有风量控制阀。

本发明提供的一种高温高压气液分流染色机的控制方法是：利用染液主泵和加料控制阀及加料泵共同控制染料流；目标染液的染料含量百分比为a，则a=(V1*b+V2)/(V1+V2+V3)，其中集水管中染料残液的染料含量百分比b，染液主泵的流速为V1，加料控制阀的染料流速为V2，进水控制阀的纯水流速为V3；通过染色机的中央控制器控制染液主泵的转速、加料泵的转速、加料控制阀的开度、进水控制阀的开度实现染料流的控制。

进一步的，所述的控制方法通过调节气流管道上的风量控制阀的开度控制气流喷嘴的气流流速从而控制织物的运行速度。

相对于现有技术，本发明具有以下优点和技术效果：

本发明结构简单，布置巧妙，实现了高温高压气液分流染色机的气流与染液流分离，且可以根据待染织物的特性而方便快捷地独立控制气流与染液流的参数；气流喷射流道位于染液喷射流道之前，使得高压气流可以首先将缠绕的织物蓬松吹开，之后再进行高速溢流染液喷射，从而大大提高了染液的穿透渗透处染性能，提升了染色的匀染性能，得色率、缩短染色时间、降低助剂、染料的使用总量；气流喷射流道与染液喷射流道共同斜向喷向织物，不但可以防止织物的褶皱而出现染色不均匀，还可以充分利用染液喷射的冲力共同与气流一起拉动织物前进，解决了当前气流雾化染色机单纯依赖气流动力拉动织物前进，需要高流量高压力的问题，从而降风机的功率，降低了染色机的能耗。本发明还能有效降低COD总量，达到节能降耗，低碳环保的目的。

附图说明

图1是本发明的高温高压气液分流染色机的结构和工作原理示意图。

图2是本发明的高温高压气液分流染色机的气液分流喷嘴局部放大示意图。

图3是本发明的高温高压气液分流染色机的三维结构示意图。

1-主缸；2-织物管道；3-提布轮；4-气流喷嘴；5-染液喷嘴；6-热交换器；7-染料桶；8-染液主泵；9-加料泵；10-加料控制阀；11-集水管；12-气流管道；13-染液管道；14-进水控制阀；15-风量控制阀；16-风机机组；41-气体腔；42-气体喷射流道；51-染液喷射流道；52-染液腔。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明，但以下仅仅是本发明的较佳的实例，若有未特别详细说明的部件或过程，均是本领域技术人员可以参照常规技术实现的。

如图1～图3所示，一种高温高压气液分流染色机，其包括主缸1、提布轮3、气流喷嘴4、染液喷嘴5、热交换器6、加料泵9及加料控制阀10、染液主泵8、及风机组件16等主要部件；所述提布轮3通过织物管道2与主缸1、气流喷嘴4和染液喷嘴5连接共同构成一组染色单元，待染色的织物可通过气流喷嘴所喷射的气流推力的作用而稳步运行；所述主缸1上可根据具体实际工作需要布置多组通常为2～8组染色单元从而可以同时对多组织物进行染色；如图2，来自风机机组16的高速气流通过气流管道12分流到每个染色单元中的气体腔41，高速气体通过锥形气流喷射流道42吹向织物使得织物，使得织物蓬松并向前运动；加料泵9将染料桶7中的染料泵向染液管道，与来自主缸并积蓄于集水管11的残液、来自进水控制阀14的纯水混合之后，在染液主泵8的作用下流入热交换器6，在加热后通过染液管道13进入染液腔52，最后通过锥形染液喷射流道51喷向织物；所述气流喷嘴4与所述染液喷嘴5相互独立，并且气流喷嘴的气流应该先于染液喷嘴的染液喷向织物。

所述的一种高温高压气液分流染色机的染液流控制方法，利用染液主泵8和加料控制阀10及加料泵9共同控制染料流；其方法如下：假定集水管11中染料残液的染料含量百分比b，染液主泵的流速为V1，加料控制阀的染料流速为V2，进水控制阀14的纯水流速为V3，目标染液的染料含量百分比为a，则a=(V1*b+V2)/(V1+V2+V3);染液主泵的转速、加料泵的转速、加料控制阀的开度、进水控制阀的开度等4个染液控制参数通过染色机的中央控制器（图中省略）按照上述公式进行控制。还可通过调节气流管道上的风量控制阀15的开度控制气流喷嘴的气流流速从而控制织物的运行速度。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种高温高压气液分流染色机，其特征在于包括主缸（1）、提布轮（3）、气流喷嘴（4）、染液喷嘴（5）、热交换器（6）、染液主泵（8）和风机机组（16）；所述提布轮（3）一侧通过织物管道（2）与主缸（1）连接，提布轮（3）另一侧通过织物管道（2）与气流喷嘴（4）和染液喷嘴（5）连接，提布轮（3）、织物管道（2）、气流喷嘴（4）和染液喷嘴（5）共同构成一组染色单元，待染色的织物通过气流喷嘴所喷射的气流推力的作用而稳步运行；所述主缸（1）上布置有一组以上的所述染色单元，从而同时对多组织物进行染色；所述气流喷嘴（4）与气流管道（12）连通，所述染液喷嘴（5）与染液管道（13）连通，来自风机机组（16）的高速气流通过气流管道（12）分流到每个染色单元中的气流喷嘴（4）的气体腔（41），气体通过气流喷嘴（4）的气流喷射流道（42）吹向织物使得织物，使得织物蓬松并向前运动；染液在染液主泵（8）的作用下流入热交换器（6），在加热后通过染液管道（13）进入染液喷嘴（5）的染液腔（52），最后通过染液喷嘴（5）的染液喷射流道（51）喷向织物；所述气流喷嘴（4）与所述染液喷嘴（5）相互独立，并且气流喷嘴的气流先于染液喷嘴的染液喷向织物。

2.根据权利要求1所述的一种高温高压气液分流染色机，其特征在于所述气流喷射流道（42）为圆台环形，所述染液喷射流道（51）为圆台环形，圆台较小的一端朝向织物即所述气流喷射流道与所述染液喷射流道的喷射朝向均与织物前进方向形成小于90度的夹角。

3.根据权利要求1所述的一种高温高压气液分流染色机，其特征在于还包括加料泵（9）和染料桶（7），加料泵（9）将染料桶（7）中的染料泵向染液管道，与来自主缸底部并积蓄于集水管（11）的残液和来自进水控制阀（14）的纯水混合之后，在染液主泵（8）的作用下流入所述热交换器（6）。

4.根据权利要求1所述的一种高温高压气液分流染色机，其特征在于经过加料泵（9）的染液管道上还设有加料控制阀；与各染色单元连接的气流管道（12）上还设有风量控制阀（15）。

5.利用权利要求1所述的一种高温高压气液分流染色机的控制方法，其特征在于利用染液主泵（8）和加料控制阀（10）及加料泵（9）共同控制染料流；目标染液的染料含量百分比为a，则a=(V1*b+V2)/(V1+V2+V3)，其中集水管（11）中染料残液的染料含量百分比b，染液主泵的流速为V1，加料控制阀的染料流速为V2，进水控制阀（14）的纯水流速为V3；通过染色机的中央控制器控制染液主泵的转速、加料泵的转速、加料控制阀的开度、进水控制阀的开度实现染料流的控制。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于通过调节气流管道上的风量控制阀（15）的开度控制气流喷嘴的气流流速从而控制织物的运行速度。