CN106012175A - 一种加弹机冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种加弹机冷却装置，包括冷却架、换热管、保冷层、第一导丝器、第二导丝器、风机；所述冷却架呈空腔状，表面含若干气孔和管道开孔，两端连导丝器；所述换热管为呈螺旋形的管状体，两端为入口管和出口管，管内流动有传热介质，所述保冷层紧密包围所述管状体外表面，并和换热管一起放置于冷却架内，所述入口管和出口管通过管道开孔穿过冷却架；所述风机垂直于冷却架设置。本加弹机冷却装置结构简单、易于操作，丝束进入换热管内部后，在能够在保冷效果得到大幅度提升的同时减少不稳定因素，提高了换热的效率和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种化纤领域加弹机设备的内部装置，尤其是一种加弹机冷却装置。
背景技术
在化纤领域中，为了使一些纤维（如涤纶、锦纶、丙纶、竹炭纤维或一些复合纤维等）具有某些特殊的性能，尤其是具有良好的弹性，在制原丝后，还要进行加弹变形处理，对纤维进行加弹变形的设备称为加弹机。一般来说，用加弹机进行加弹的重要工艺单元包括喂丝罗拉、加热装置、冷却装置、假捻器、上油机构、卷绕机构等，其中一段工艺流程为加热装置-冷却装置-假捻器。加热后的冷却处理是极其关键的步骤，如冷却效果好且均匀，能把加热时造成的纤维结构变化固定下来，从而快速定型。目前最常用的有冷却板或V型冷却槽。冷却板主要是丝束与板面的直接接触实现冷却的，而丝在板的金属表面直接接触可能会存在晃动、灰尘粘附等问题，还会引起弹性下降。V形冷却槽降温，冷却空气（通常为常温空气）从槽底部通过，丝束悬空容易抖动，不利于均匀传热，加捻力和解捻力波动，出毛丝或结节，导致产品丝质量下降。
专利CN 203462224 U公开了一种新型的加弹机的新型冷却板。该新型冷却板包括一中空的限位板，外壁开设有一抽气孔，内壁开设孔洞，抽气孔连接有一气管并与抽风机连接。该专利通过对冷却板开孔抽风的方式提升了空气冷却效果，然而并没有从结构上进行再设计，有时还是会面临丝束容易被吹起抖动、传热均匀性变差的问题。所有空气和丝束直接接触的传热都会面临这样的问题。
化纤加弹装置的冷却步骤中，传热的性能和稳定性是非常关键的环节，其优化关系到产品丝的品质，必须重点加以考虑。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种加弹机冷却装置，结构简单、操作方便，提升了传热的效果和稳定性，使纤维的加弹质量得以提升。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种加弹机冷却装置，包括冷却架、换热管、保冷层、第一导丝器、第二导丝器、风机；
所述冷却架呈空腔状，表面含气孔、第一管道开孔、第二管道开孔，冷却架一端连接第一导丝器，另一端连接第二导丝器；
所述换热管主体为呈螺旋形的管状体，两端为向外伸出的直管段，位于换热管下部的直管段为入口管，位于换热管上部的直管段为出口管，换热管内流动有传热介质，所述保冷层紧密包围在所述管状体外表面，并和换热管一起放置于冷却架内，所述入口管和出口管分别通过第一管道开孔和第二管道开孔穿过冷却架；
所述风机垂直于冷却架设置。
进一步地，所述冷却架为封闭或半封闭的薄壁圆筒状，表面开的气孔为直径2~10mm的圆形，呈阵列分布于冷却架表面。冷却架的薄壁结构使丝束的抖动被限位，增加了传热的稳定性，表面开孔，能使空气流通，通过风机鼓风，可以带走部分前面工段留下的余热，减少对换热管和保温层的干扰。
进一步地，所述冷却架和换热管的材质为碳钢或不锈钢。冷却架和换热管的散热性能更佳。
进一步地，所述入口管和出口管，与所述第一管道开孔、第二管道开孔的连接方式为过盈连接，连接后换热管的管状体和保冷层悬空置于冷却架内。悬空结构进一步阻隔了换热管和保冷层与冷却架附近空气的接触，从而鼓风机能更好地散去余热。
进一步地，所述换热管内的传热介质为温度低于室温的冷却水或冷冻盐水。冷液体作为传热介质能够起到比气体更迅速的传热效果，并且通过调节流量就可以改变热负荷和走丝速度等参数，方便高效。
进一步地，所述保冷层的材质为聚氨酯。用聚氨酯保冷和阻隔，保冷效果提升，同时管状体径向各个位置具有稳定的温度梯度分布，丝束冷却的稳定性得到提高。
进一步地，所述第一导丝器、第二导丝器的中心，与所述管状体的中轴线在同一平面。丝束在穿过管状体的中部时，基本处于悬空状态，减少了与换热管壁的接触，将抖动等不稳定因素减少到最低状态，使传热更为稳定。
本发明的有益效果在于：
本加弹机冷却装置结构简单、易于操作，丝束进入换热管内部后，在能够在保冷效果得到大幅度提升的同时减少不稳定因素，提高了换热的效率和可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例的一个工艺单元的结构示意图。
图2为本发明冷却装置换热管的径向剖面图。
1-加弹机加热装置，12-第一导丝器；
2-加弹机冷却装置，21-冷却架，211-第一管道开孔，212-第二管道开孔，213-气孔，22-换热管，221-入口管，222-出口管，223-保冷层，224-管状体，23-第二导丝器，24-第三导丝器；
3-解捻器，32-第四导丝器；
4-风机，5-丝束。
具体实施方式
下面结合图1~图2，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
参见图1~图2，一种加弹机冷却装置2，包括冷却架21、换热管22、保冷层223、第一导丝器23、第二导丝器24、风机4；所述冷却架21呈半封闭圆柱薄片状，表面含阵列排布的气孔213，第一管道开孔211和第二管道开孔212，前端连接第一导丝器23，后端连接第二导丝器24；所述换热管22主体为呈螺旋形的管状体224，两端分别为入口管221和出口管222，管内流动有冷冻盐水，所述入口管221位于换热管22下部，出口管222位于换热管22上部，所述保冷层223紧密包围管状体224外表面所述入口管221和出口管222通过管道开孔穿过冷却架，此时换热管22在冷却架内呈悬空，所述风机4垂直于冷却架21鼓风。
在加弹工艺中，丝束5通过加弹机加热装置1加热后，依次经过第一导丝器12、第二导丝器23对其方向的调整，对正冷却架21的中心轴，从换热管围成的管状体中间穿过，到达第三导丝器23。在整个过程中，风机4不断地补充新鲜室温空气，带走前面工段带来的部分热量，同时，冷冻盐水降低了换热管22围成的管状体224空间内的空气，使得丝束5的温度进一步降低，降低温度后的丝束5经过第四导丝器32进入解捻器3，加弹工艺的第一步温度处理环节圆满完成。由于风机4与换热管22的联合降温作用和保冷层223的保冷作用，管状体224径向各个位置具有稳定的温度梯度分布，在管状体224空间内，温度最低，丝束快速穿过冷却装置，从而达到迅速降温、定型的效果。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员仍可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (7)
1.一种加弹机冷却装置，其特征在于,包括冷却架、换热管、保冷层、第一导丝器、第二导丝器、风机；
所述冷却架呈空腔状，表面含气孔、第一管道开孔、第二管道开孔，冷却架一端连接第一导丝器，另一端连接第二导丝器；
所述换热管主体为呈螺旋形的管状体，两端为向外伸出的直管段，位于换热管下部的直管段为入口管，位于换热管上部的直管段为出口管，换热管内流动有传热介质，所述保冷层紧密包围在所述管状体外表面，并和换热管一起放置于冷却架内，所述入口管和出口管分别通过第一管道开孔和第二管道开孔穿过冷却架；
所述风机垂直于冷却架设置。
2.根据权利要求1所述的加弹机冷却装置，其特征在于，所述冷却架为封闭或半封闭的薄壁圆筒状，表面开的气孔为直径2~10mm的圆形，呈阵列分布于冷却架表面。
3.根据权利要求1所述的加弹机冷却装置，其特征在于，所述冷却架和换热管的材质为碳钢或不锈钢。
4.根据权利要求1所述的加弹机冷却装置，其特征在于，所述入口管和出口管，与所述第一管道开孔、第二管道开孔的连接方式为过盈连接，连接后换热管的管状体和保冷层悬空置于冷却架内。
5.根据权利要求1所述的加弹机冷却装置，其特征在于，所述换热管内的传热介质为温度低于室温的冷却水或冷冻盐水。
6.根据权利要求1所述的加弹机冷却装置，其特征在于，所述保冷层的材质为聚氨酯。
7.根据权利要求1所述的加弹机冷却装置，其特征在于，所述第一导丝器、第二导丝器的中心，与所述管状体的中轴线在同一平面。
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