CN106605023B

CN106605023B - 一种歧管

Info

Publication number: CN106605023B
Application number: CN201580026914.8A
Authority: CN
Inventors: 索尼·什里拉姆; 塔卡尔·安基特; 沙阿·于伽; 潘查尔·萨哈伽
Original assignee: Inspiron Engineering Private Ltd
Current assignee: Inspiron Engineering Private Ltd
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2015-05-15
Publication date: 2020-03-10
Anticipated expiration: 2035-05-15
Also published as: KR20170005818A; KR101983889B1; EP3143199A1; EP3143199B1; WO2015173835A1; WO2015173835A4; CN106605023A; ES2748449T3

Abstract

本发明涉及一种设置在鼓风机/干燥机输送端的歧管(14/16)，其用于对经过所述歧管(14/16)的板(44)的织物材料、纤维素材料或其它纤维材料(12)进行流体处理，且包括封闭分配通道(50)和板(44)，封闭分配通道(50)一端具有一入口(46)，且板(44)具有至少一个出口孔(63)；所述歧管特征在于出口孔(63)为圆锥形，具有面向分配通道(50)内侧的窄入口(64)和与板(44)外表面平齐的宽出口(65)，织物材料、纤维素材料或其它纤维材料(12)经过所述出口孔(63)。

Description

一种歧管

发明领域

本发明涉及一种歧管，尤其涉及一种设置在鼓风机/干燥机输送端的歧管，其用于向织物材料、纤维素材料或其它纤维材料吹流体，例如热风。

背景技术

WO03/038364A公开用于拉幅机的一种废热回收装置，一种清洁水自动过滤装置和一种废气再生装置。在所述装置中，由织布机编织的纺织品(TX)浸泡在沉降槽(ST)内的水，树脂和化学品混合物，通过轧布机(MG)进行脱水，以及利用数个腔室(CH1-CH4)进行干燥和热处理，以提高其质量。每一腔室(CH1-CH4) 包括被绝缘材料(IS)所围绕的主体(CM)以及数百个用于将热风喷射至经过主体中心(CM)的纺织品(TX)上下侧的热风喷嘴(HN)。热风喷嘴(HN)设置在数个与热风管(HP)相接的热风分布箱(HD)上，热风鼓风机(HB)用于使经加热器(HT)加热的热风在热风管(HP)内循环。每一腔室(CH1-CH4)的上侧设置一个排气管(GP),排气管(GP)与一个主排气管(GM)相连通，排风机 (BW)与主排气管(GM)相接。换言之，分别通过入口/出口流入/流出每一腔室内的冷风与在腔室内循环的空气混合，经加热器(HT)加热至预定温度，加热后的热风通过热风管(HP)和热风分布箱(HD)借助热风鼓风机(HB)流至热风喷嘴(HN)，并且经过上下热风喷嘴(HN)之间的纺织品(TX)利用经热风喷嘴(HN)喷射的热风进行干燥和加热。当进行纺织品(TX)的干燥和热处理过程时，纺织品(TX)内的水分在干燥过程中蒸发形成蒸汽，树脂和化学品中的气体是在热处理过程中从纺织品(TX)产生的。

然而，上述装置不能对材料(织物)产生对称且均匀的空气射流冲击。

编号为US4586268的美国专利阐述一种用于对纺织品领域中所使用的纤丝材料如纤维，丝线或薄膜狭条进行处理的水平热处理隧道，其中待热处理的材料通过水平安装的隧道以无限长度形式沿传播路径并行传送；所述隧道包括热绝缘外壳，风机腔室，风机装置，加热器装置，风机入口连接装置，风机排气装置，分隔墙装置，用于密封加热器装置边缘区的装置以及导向装置；热绝缘外壳具有处理腔室,允许材料进入的入口装置以及允许材料从外壳移除的出口装置；风机装置安装在风机腔室，用于使所述外壳内且流经处理腔室内的气态处理介质循环；加热器装置安装在处理腔室内的风机装置的下游，用于在处理介质与通过处理腔室沿传播途径运动的纤丝材料接触之前加热所述处理介质；风机入口连接装置单独设置以将气态处理介质从传播途径抽离；风机排气装置单独设置以通过纤丝材料将气态处理介质导向传播途径以及风机入口连接装置；所述风机入口连接装置包括风机入口腔室，所述风机入口腔室以远离传播途径两侧且朝向传播途径中心成圆锥形变窄，用于促进经过纤丝材料的处理介质的均匀流动；与传播途径平行且紧密并列形式延伸的所述加热器装置贯穿传播途径的整长度和宽度；分隔墙装置安装在加热器装置的上下方，用于调节经过加热器装置的处理介质的流动，使得热量保留在所述加热器周围；通过用于密封加热器装置边缘区的装置，所述边缘区为不透气的，以防止加热器装置的热损失；导向装置位于热绝缘外壳的外侧，用于在外壳内通过处理腔室沿传播路径以无接触方式传送纤丝材料。

然而上述装置不可表明或阐述本发明的主题。

EP0979985公开一种利用安装在中心材料网传输层上下方的喷嘴阵列对材料网进行热处理的装置，每一喷嘴阵列包括带有数个喷嘴的喷嘴底座，所述喷嘴可朝织物网转向。喷嘴具有以一倾角安装在喷嘴底座的圆柱形部；所述圆柱形部一端具有喷射开口，其另一端具有漏斗形的扩张区，喷嘴阵列的底座伸入圆柱形部。喷嘴安装在喷嘴阵列底座层的凹处。喷嘴的特点在于其成一定角度与喷嘴底座对齐。事实上，喷嘴层/阵列上的至少一些喷嘴必须成对角地对齐。所述装置设置有至少一个调节瓣，调节瓣用于创造空气循环以便将处理气以所需的，可调节且/或可控数量送至织物网每侧。在其它情况下，可替代地，在上下喷嘴阵列分布分配独立风机，因此通过控制风机转速可调节相应数量的空气。进一步地，在每一情况下，每一方向有至少两个喷嘴对齐，且另一方向有相同数量的喷嘴对齐。喷嘴以不同角度安装在喷嘴底座上，确保更好的材料网加热效率。上述装置的缺点为喷嘴的形状减小了喷嘴的横截面积。再加上喷嘴底座上喷嘴的对齐，引起高空气动力学损失，导致低材料网加热/干燥效率。虽然，上述专利要求保护的发明旨在避免材料网和喷嘴底座的接触，喷嘴的不同角度安装可能会引起材料网与喷嘴底座接触，这样可能会由于丝线牵拉导致材料受损。进一步地，上述装置构造复杂，制造费用高且商业上可行/方便。上述装置不能对材料(织物)产生对称且均匀的气体射流冲击。

与DE2935866A1相对应的编号为4271601的美国专利公开一种对网，例如纸网进行干燥的装置，其包括数个依次位于网运动方向或与网运动方向相交方向的喷嘴元件；每一个定义大体环形缝的喷嘴元件以及与环形缝相关联的承载面用于将气态干燥流体导向至与所述环形缝相对的大体上成辐射流场内且沿与网大致平行方向的承载面大体上连续。如上述专利图4和5所示，浅碟形元件对气流进行导向，所以喷嘴内不使用中心空气；浅碟形元件(中间部件)通过投影附于承载面，所述承载面上为投影提供合适的凹槽和凹处。投影可标出尺寸并放置，以两相邻喷嘴彼此不直接吹风的形式限制流量。上述装置尤其具有一下缺点：(i)由于空气/气体相对所述环形缝大体上成辐射流场形式且沿与网大致平行方向与承载面大体上连续，获得更好的空气悬浮效果，但是此外，由于环形缝对核心流的阻隔导致空气与网之间的热转递大体上减少。(ii)可将气流从喷嘴导向网的浅碟形元件(中间部件)阻隔/防止在喷嘴出口处形成强空气/气体核心流。(iii)由于喷嘴内浅碟形元件(中间部件)的出现/设置，并由于浅碟形元件(中间部件)为浮动部件且不固定的，可使用喷嘴对网进行双侧处理，因此喷嘴必须并排设置且不能彼此相对设置。(iv)在使用过程中，由于从喷嘴出口释放空气/气体时在喷嘴出口处产生压力，中间部件还可引起振动，可破坏从喷嘴处流出的空气的连续性；以及(V)由于在喷嘴底座上构造或放置喷嘴的方式，处理网后冷却的热风回流至喷嘴，与从分布头内喷嘴射出的热风流互相干涉，因此妨碍网的有效干燥。进一步地，部分喷嘴凸出于喷嘴底座的表面，由于喷嘴边缘对网的丝线拉扯可能导致网破损。上述装置也不能提供均匀，对称且有效的材料/织物干燥。其构造复杂且商业上使用不方便/不可行。

DE29704095公开一种利用来自喷嘴的气体处理来处理，尤其干燥板材的装置。喷嘴体由喷嘴管，喷嘴支撑板和喷嘴衬套构成。喷嘴管与凸出于喷嘴板的圆锥形渐扩表面(中间部件)相接。喷嘴衬套设置在选择位轴向可替换且可锁的喷嘴的圆锥形渐扩表面。然而，由于中间部件，即圆锥形渐扩表面的设置，上述装置也具有问题。圆锥形渐扩表面可获得更好的空气悬浮效果，但是此外，由于所述中间部件对核心流的阻隔导致空气与板材之间的热转递大体上减少。圆锥形渐扩表面和喷嘴衬套防止/阻隔核心气流的形成，防止喷嘴中心释放空气/气体，在高压情况下仅限制释放至喷嘴圆锥形渐扩表面侧面的空气/气体。在使用过程中，由于从喷嘴出口释放空气/气体时在喷嘴出口处产生压力，圆锥形渐扩表面和喷嘴衬套还可能引起振动，可破坏从喷嘴处流出的空气的连续性；进一步地，上述装置优选彼此不相对的喷嘴。优选地，喷嘴设置为彼此偏置。进一步地，由于喷嘴凸出于喷嘴板的表面，因此由于喷嘴边缘对材料网的丝线拉扯，凸出于板的喷嘴边缘可破坏在装置中处理的板材。上述装置同样不能提供均匀，对称且有效的材料/ 织物干燥。

拉幅机和类似设备，例如热风烘干机，松弛干燥机或皮带干燥机利用织物空气处理，尤其通过干燥和/或热定型纺织品或纸织物对织物宽度进行拉伸。

为此，通常通过加热元件加热至220度的空气/流体利用歧管(未示出)的许多孔/开口应用于连续导向经过歧管织物一侧或双侧。在此过程中，维持来自歧管的热风/流体的均匀出口分布非常重要，因此处理结果为对称其均匀地穿过织物材料、纤维素材料或其它纤维材料的整宽。

利用所述歧管进行热风分布，所述歧管具有孔/开口，孔/开口形成在织物材料、纤维素材料或其它纤维材料的上下方，且预热后的热风利用至少一个鼓风机通过孔/开口提供。

现有技术中使用的不同歧管设计的不足点可参见附图中的图1a(i)-a(iii), 1b(i)-1b(iii)和图1c(i)-1c(iii)。

图1a(i)显示现有技术中使用的歧管上的开口/孔的俯视图；

图1a(ii)显示现有技术中使用的歧管上的开口/孔的正视图；

图1a(iii)显示图1a(i)所示开口/孔的计算流体流程图的正视图；

图1b(i)显示现有技术中使用的歧管板上带有障碍边的开口/孔的俯视图；

图1b(ii)显示现有技术中使用的歧管板上带有障碍边的开口/孔的正视图；

图1b(iii)显示现有技术中使用的歧管板上带有障碍边且如图1b(i)所示的开口/孔的正视图；

图1c(i)显示现有技术中使用的歧管板上带有之字形设计的开口/孔的俯视图；

图1c(ii)显示现有技术中使用的歧管板上带有之字形设计的开口/孔的正视图；

图1c(iii)显示现有技术中使用的歧管板上带有之字形设计其如图1c(i)所示开口/孔的计算流体流程图的正视图；

在上述附图中，下述数字表示所述数字所陈述/描述的物件/部件:

12–织物；

21-从歧管流出的空气/液流；

23–歧管内侧的空气/液流；

24-倾角；

25–歧管板上的障碍边；

26–歧管板上的圆形孔；

27–歧管板上的之字形设计；

29-歧管板上的方口。

如图1a(i)-a(iii)所示的歧管设计的缺点是流量相关效应，引起从歧管圆形开口(26)流出的热风流的流动方向，即歧管端倾斜并且与织物面不垂直。倾角(24) 为歧管开口(26)的出气口横截面积与进气口横截面积之比-之和的反余弦结果。此结果为冲击织物(12)的空气(21)并非均匀地向歧管的横向左右侧倾斜，而是更多空气流向歧管端方向右侧而非相反方向。这意味着歧管端方向的织物边缘区域比远离歧管端的织物边缘区域具有更多的高流速工艺空气。在干燥以及沉降和后整理工序(所述右/左非均一性)期间，织物上的热传递差异导致边缘区域不可接受的差异以及不同的织物浪费。

众所周知,工艺方法的不同状态可防止一下缺点：

在一种方法中，采用如图1b(i)-b(iii)“障碍边”(25)，其确保通过涡流形成从具有方形开口(29)的歧管形成的大致垂直的空气排放(21)，从而确保织物 (12)上的均匀空气排放。然而，此方法因方形开口导致的涡流形成和不利制约因素而引起的空气动力学损失非常高。

在另一方法中，如图1c(i)-c(iii)所示歧管的出口孔交错，用以从歧管圆形开口(26)获得垂直的空气排放(21)，歧管具有针对垂直面的补偿角，采用歧管壁之字形设计(27)，用以在歧管具有笔直，即非交错出口孔设计的情况下尽可能准确地补偿排放角。然而，此方法制作更加复杂，由于折叠的微之字形歧管板 (27)导致额外空气动力学损失。

不同于上述引用的现有技术文件中公开的装置，本发明申请要求保护的歧管构造简单，不涉及会干涉流经喷嘴的核心空气/气体的中间部件，且具有横截面积更大的喷嘴，因而提高织物/材料处理效率。进一步地，喷嘴不具有可能引起空气动力学损失的裂缝或穿孔。

发明目的

本发明目的在于提供一种设置在鼓风机/干燥机输送端的空气动力学有效歧管，其用于对经过织物材料、纤维素材料或其它纤维材料进行处理，在歧管内可实现经过歧管长度和宽度方向的流体的均匀分布且织物材料、纤维素材料或其它纤维材料处理结果好。

为实现此目的，提供至少一种设置在鼓风机/干燥机输送端的歧管，其具有板；板具有至少一个圆锥形出口孔，出口孔具有面向分配通道内侧的窄入口和与板外表面平齐的宽出口，其中液流从经过板长度方向的出口孔均匀流出，且通过改变圆锥形出口孔的深度来控制流动方向。

发明内容

一种设置在鼓风机输送端的歧管(14/16)，其用于对经过所述歧管(14/16)的板(44)的织物材料、纤维素材料或其它纤维材料(12)进行流体处理，且包括：

封闭分配通道(50)，其一端具有一入口(46)且入口用于将流体输送至所述分配通道；以及

板(44)，其具有至少一个出口孔(63)；

所述歧管特征在于

出口孔(63)为圆锥形，具有面向分配通道(50)内侧的窄入口(64)和与板(44)外表面平齐的宽出口(65)，织物材料、纤维素材料或其它纤维材料(12) 经过所述出口孔(63)。

上述描述的代表性歧管特征在于其分配通道(50)从入口(46)至另一端逐渐变窄。

上述描述的代表性歧管特征在于其板(44)具有贯穿其长度和宽度的开口孔(63)。

上述描述的代表性歧管特征在于出口孔(63)设置成一排或多排，且入口孔之间具有或不具有偏移。

上述描述的代表性歧管其特征在于出口孔为接近于圆形或椭圆形。

上述描述的代表性至少两种歧管，其特征在于所述至少两个歧管为彼此的镜像。

上述描述的代表性至少两种歧管，其特征在于其出口孔(63)具有变化的深度(68)。

上述描述的代表性至少两种歧管，其特征在于其至少一个出口孔(63)与其它出口孔(63)深度不同。

具体实施方式

通过附图描述本发明，其中附图中相同的数字用于表示相同部件。而附图仅说明本发明但不限制本发明。

以下描述和权利要求中的术语和词汇不限于书面含义，发明人使用其仅为更清楚一致地理解本发明。以下本附加权利要求及其相等物中定义的发明示例性实施例的描述仅为说明本发明，而绝非旨在限制本发明，这对本领域技术领域人员是显而易见的。

在附图中：

图2(i)显示根据本发明的歧管的正视图。

图2(ii)显示根据本发明的歧管的侧视图。

图2(iii)显示图2(ii)所示歧管的出口孔的放大图。

图2(iv)显示图2(iii)所示出口孔的计算流体流程图的立视图。

图2(v)显示图2(iii)所示出口孔的计算流体流程图的侧视图。

图3(i)显示根据本发明的歧管的开口孔的俯视图。

图3(ii)显示流体从根据本发明的出口孔流出的流程图。

图4a(i),4b(i)and 4c(i)分别显示图4a(ii),4b(ii)and 4c(ii)所示深度沿线A-A变化的出口孔的剖视图。

图4a(ii),4b(ii)and 4c(ii)显示具有变化的深度的出口孔的高度。

图4a(iii),4b(iii)and 4c(iii)显示具有变化的深度的圆锥形出口孔的计算流体流程图的立视觉图。

图5显示根据本发明设置在鼓风机/干燥机输送端的一对歧管的原理图。

12-织物材料、纤维素材料或其它纤维材料；

14/16-根据本发明的歧管；

21–从分配通道流出的流体；

22–鼓风机的进料道；

23–分配通道内侧的液流；

24–倾角；

44–分配通道的板；

46–分配通道的入口；

50–歧管的分配通道；

63–出口孔；

64–出口孔的窄入口；

65–出口孔的宽入口；

66–热风/流体的湍流；

68–圆锥形出口孔的深度。

根据本发明，歧管(14/16)设有分配通道(50)，分配通道(50)具有通过鼓风机/干燥机(未示出)的进料道(22)与输送端连接的入口(46)。分配通道 (50)的另一端封闭，使其为封闭分配通道(50)。在本发明一优选实施例中，分配通道(50)从入口(46)至另一封闭端逐渐变窄，其通常近似烟囱的圆拱形，可避免织物材料、纤维素材料或其它纤维材料的处理不均匀。因此，分配通道(50) 的横截面积朝封闭端减小。歧管(14/16)包括板(44)，板(44)具有至少一个圆锥形出口孔(63)，出口孔(63)具有面向分配通道(50)内侧的窄入口(64)和与板(44)外表面平齐的宽出口(65)，织物材料、纤维素材料或其它纤维材料(12)经过所述出口孔(63)。在本发明一优选实施例中，歧管(14/16)的板 (44)上具有至少一个出口孔(63)。流体(23)通过入口(46)从鼓风机/干燥机的进料道(22)送入歧管(14/16)。液流(23)从入口(46)流入分配通道(50)，然后通过板(44)上的圆锥形出口孔(63)吹入织物材料、纤维素材料或其它纤维材料。

在本发明一优选实施例中，不管圆锥形出口孔(63)与端口面积(46)距离为多少，分配通道(50)的截面积近似所有圆锥形出口孔(63)排出的流体的相同数量。

流体(23)从歧管(14/16)的板(44)上的圆锥形出口孔(63)的窄入口(64) 流至宽出口(65)并且与板(44)垂直流出。

圆锥形出口孔(63)将内部空气动力学损失减至最小，因而提高质量流率并提供更多流线型层流。由于质量流率的提高，在等量的能量消耗前提下，提高干燥/冷却效率。

在根据本发明另一优选实施例中，圆锥形出口孔(63)为接近于圆形或椭圆形。由于圆锥形出口孔(63)的接近于圆形/椭圆形非常光滑，可实现高速度流体的较少湍流，因此质量流率更高且干燥/冷却效率更好。进一步地，所述圆锥形出口孔(63)优选为压印于板(44)内。

由于通过实施简单且空气动力学上利于实施的创新圆锥形出口孔设计，避免了出流角的个别补救措施例如障碍边以及歧管上出口孔的交错设置，优秀的空气动力学可轻松实现，降低制造成本以及系统的能耗。

在本发明另一优选实施例中，设计圆锥形出口孔(63)以确保通过将圆锥形出口孔(63)的宽出口(65)与板(44)的外表面平齐，无锐缘与织物材料、纤维素材料或其它纤维材料，尤其针织布接触。

在本发明另一优选实施例中，如图2(i)所示，板(44)具有贯穿其长度和深度的圆锥形出口孔(63)。

在本发明另一优选实施例中，圆锥形出口孔(63)设置为一排或多排，且互相之间具有或不具有偏移。

在本发明另一优选实施例中，板(44)作为分配通道(50)的墙壁且放置于分配通道(50)的顶侧。

在本发明另一优选实施例中，歧管(14/16)为彼此的镜像。图5为一个此优选实施例的图解，显示了鼓风机/干燥机的输送端的一对歧管(14和16)的原理图。

如图3(ii)所示，液流(23)近似水平地流经分配通道(50)且以垂直方向转向至圆锥形出口孔(63)的蒸汽出口(21)。液流(23)从圆锥形出口(63) 的窄入口(64)流至宽出口(65)，这使得在在圆锥形出口孔(63)半侧的湍流 (66)位于流体进入歧管(14/16)的方向，即与分配通道(50)内侧的流体的流向相反。液流(23)引起低压，且当其通过圆锥形出口孔(63)流经蒸汽出口(21) 时以90度垂直方向推动液流。类似于流体动力学中的柯安达效应。基于出口孔(63) 的流体出口横截面积与流体入口横截面积之比-总和，需要或多或少低压以实现液流(21)的90度垂直方向。这可通过改变圆锥形出口孔(63)的深度(68)得以实现。流体的90度垂直流出确保织物材料、纤维素材料或其它纤维材料(12)上的流体(21)的90度垂直冲击，反过来使得沿织物材料、纤维素材料或其它纤维材料(12)双边方向的织物材料、纤维素材料或其它纤维材料(12)的流体下方流出更均匀。均匀的下方流出使得织物材料、纤维素材料或其它纤维材料(12)长度和宽度方向上的干燥/冷却均匀。

在本发明另一优选实施例中，出口孔(63)基于收敛扩散喷管原理，其中如图2(v)所示，出口孔(63)利用液流(23)可视地形成于分配通道(50)的内侧。出口孔的窄入口(64)对从较宽出口孔(65)流出的流体产生节流效应或文丘里效应，较宽出口孔(65)为出口孔(63)的扩散部分。由于此节流效应，因压力和内能的产生，流体的动能增加。出口孔(63)的扩散部分有助于控制流体流出时的流动方向。

在本发明另一优选实施例中，在待处理的织物材料、纤维素材料或其它纤维材料(12)两侧安装数排歧管(14/16)，歧管之间的空间用于将通过出口孔(63) 的吹出的流体(21)排出。

在本发明另一优选实施例中，歧管(14/16)的出口孔(63)具有变化的深度。

在本发明另一优选实施例中，歧管(14/16)的至少一个出口孔(63)与其它出口孔(63)的深度不同。

有益效果

本发明有益效果如下:

1.歧管设计成本低且空气动力学有效。

2.其维持更均匀的液流出口分布，确保横跨织物材料、纤维素材料或其它纤维材料(12)宽度的均匀处理。

3.低制造成本和时间。

4.易于维护。

5.易于限定歧管变体宽度。

6.由于空气动力学损失减少，出口流速提高。

7.由于空气动力学损失减少，质量流率。

8.提高干燥/冷却效率。

Claims

1.一种歧管(14/16)，其用于对经过所述歧管(14/16)的板(44)的织物材料、纤维素材料或其它纤维材料进行流体处理，且包括：

封闭分配通道(50)，其一端具有一入口(46)，该入口(46)用于将流体输送至所述分配通道(50)；以及

板(44)，其具有至少两个圆锥形的出口孔(63)；

所述歧管，其特征在于，

所述圆锥形的出口孔(63)具有面向分配通道(50)内侧的窄入口(64)和与板(44)外表面平齐的宽出口(65)，织物材料、纤维素材料或其它纤维材料(12)经过所述出口孔(63)；其至少一个出口孔(63)与其它出口孔(63)的深度不同。

2.如权利要求1所述的歧管，其特征在于，其分配通道(50)从入口(46)至另一端逐渐变窄。

3.如权利要求1所述的歧管，其特征在于，其板(44)具有贯穿其长度和宽度的出口孔(63)。

4.如权利要求3所述的歧管，其特征在于，圆锥形的出口孔(63)设置为一排或多排，且互相之间具有或不具有偏移。

5.如权利要求1、3或4所述的歧管，其特征在于，出口孔(63)为接近于圆形或椭圆形。