CN107515636B - 加弹机温度控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加弹机温度控制系统，包括：第一保温套，包覆于第一加热箱外，具有内层空腔和外层空腔；第二保温套，包覆于第二加热箱外，具有内腔；隔热罩，包覆于冷却板外；换热器，将隔热罩的内部与第一保温套的内层空腔连通，用于将隔热罩内的热量转移至所述内层空腔，以及将第一保温套的外层空腔与第二保温套的内腔连通，用于将所述外层空腔中的热量转移至第二保温套的内腔中；控制器，用于控制换热器。本发明在提高加弹机加工DTY良品率的同时，极大地降低了加弹机的功耗，可以降低企业的生产成本，提高企业的利润。

Description

加弹机温度控制系统

技术领域

本发明涉及纺织设备技术领域，更具体地说，它涉及一种加弹机温度控制系统。

背景技术

POY纤维在加弹过程中，POY纤维经过第一罗拉后，进入第一热箱进行拉伸变形，第一热箱的温度控制在170-185℃左右，出第一热箱后经过冷却板进行快速冷却至80℃左右，进入到假捻器，然后进入第二罗拉，再经过第二热箱，第二热箱温度控制在140℃左右，最后经过第三罗拉后，上油卷绕成DTY。

现有设备第一加热箱和第二加热箱会消耗较多的电能，且纤维通过冷却板向周边环境空气进行散发热量，易受环境温度的影响，导致纤维在冷却板上温度差异。而环境温度容易受到不同时间、不同空间的变化，而产生较大的温度波动。易造成不同时锭位、不同时间段纤维的卷曲形态的差异，造成DTY卷曲缩率不均匀、不稳定。而且要求设备所在环境的大气温度较低，这样在夏季时只能通过空调来对环境进行降温，需要消耗大量的能源，堆高了企业的营运成本。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种加弹机温度控制系统，该温度控制系统使冷却板的散热不受环境温度的影响，提高DTY的卷曲质量，还能降低加热箱的功耗。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种加弹机温度控制系统，包括：

第一保温套，包覆于第一加热箱外，具有内层空腔和外层空腔；

第二保温套，包覆于第二加热箱外，具有内腔；

隔热罩，包覆于冷却板外；

换热器，将隔热罩的内部与第一保温套的内层空腔连通，用于将隔热罩内的热量转移至所述内层空腔，以及将第一保温套的外层空腔与第二保温套的内腔连通，用于将所述外层空腔中的热量转移至第二保温套的内腔中；

控制器，用于控制换热器。

通过上述方案，隔热罩将冷却板与周围环境隔绝，在冷却板冷却POY纤维的过程中，换热器将冷却过程散发出来的热量转移至第一保温套的内层空腔中，使隔热罩内的温度维持在较低的范围内，使冷却板顺利散热，保证DTY的卷曲质量；还能使第一保温套的内层空腔中的温度高于周围环境温度，这样第一保温套就在第一加热箱外形成保温区，减少第一加热箱散发至周围环境的热量，降低第一加热箱的功耗；在此过程中，内层空腔中的热量散发至外层空腔，而换热器将外层空腔中的热量转移至第二保温套的空腔中，使第二保温套在第二加热箱外形成保温区，减少第二加热箱散发至周围环境的热量，降低第二加热箱的功耗。

作为优选方案：所述隔热罩内设于温度传感器，所述温度传感器与控制器电连接。

通过上述方案，能够实现自动控制隔热罩内的温度的功能。

作为优选方案：所述第一保温套的外壁为隔热层。

通过上述方案，可以减少从第一保温套散发至周围环境的热量，提高对热量的利用率，进一步降低加弹机的功耗。

作为优选方案：所述第一保温套上设有若干连通内层空腔和外层空腔的通孔。

通过上述方案，通孔利于内层空腔中的热量转移至外层空腔中，保证第二保温套有足够的热量补给，提高温度控制系统的可靠性。

作为优选方案：所述通孔位于外层空腔的一端设有热伸缩件，所述热伸缩件固定于通孔的端口内且热伸缩件与通孔的内壁之间留有间隙。

通过上述方案，当从内层空腔流入外层空腔的热量少于外层空腔流出的热量时，内层空腔和外层空腔就会产生温差——具体来说是外层空腔的温度会有所降低，此时热伸缩件的体积缩小，热伸缩件与通孔的内壁之间的间隙变大，有更多热量从内层空腔流向外层空腔，使流向外层空腔和流出外层空腔的热量达到动态平衡。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、隔热罩将冷却板与周围环境隔绝，在冷却板冷却POY纤维的过程中，换热器将冷却过程散发出来的热量转移至第一保温套的内层空腔中，使隔热罩内的温度维持在较低的范围内，使冷却板顺利散热，保证DTY的卷曲质量。

2、第一保温套的内层空腔中的温度高于周围环境温度，这样第一保温套就在第一加热箱外形成保温区，减少第一加热箱散发至周围环境的热量，降低第一加热箱的功耗。

3、第一保温套的外层空腔中的热量被转移至第二保温套的内腔中，使第二保温套在第二加热箱外形成保温区，减少第二加热箱散发至周围环境的热量，降低第二加热箱的功耗。

本发明在提高加弹机加工DTY良品率的同时，极大地降低了加弹机的功耗，可以降低企业的生产成本，提高企业的利润。

附图说明

图1为加弹机的结构示意图；

图2为图1中体现温度控制系统的结构的局部示意图；

图3为图2中的A部放大图；

图4为温度控制系统的原理框图。

附图标记说明: 机架；2、第一罗拉；3、第一加热箱；4、冷却板；5、假捻器；6、第二罗拉；7、第二加热箱；8、第三罗拉；9、第一保温套；10、隔热罩；11、第二保温套；12、温度传感器；13、压缩机；14、干燥过滤器；15、内层空腔；16、外层空腔；17、内腔；18、连接件；19、毛细管；20、冷凝器；21、蒸发器；22、通孔；23、热伸缩件；24、第一换热组件；25、第二换热组件。

具体实施方式

参照图1，一种加弹机，包括机架1，在机架1上依次设有第一罗拉2、第一加热箱3、冷却板4、第二罗拉6、第二加热箱7和第三罗拉8。

第一罗拉2为喂入罗拉，POY经过第一罗拉2后进入第一加热箱3，第一加热箱3又叫变形热箱，它是接触式加热方式，它是由真空密封联苯蒸汽和电加热复合加热，其温度一般控制在175-180℃，其作用是加热丝条呈塑化状态，更容易拉伸变形；POY从第一加热箱3出来后经过冷却板4，冷却板4将POY冷却至80℃左右，冷却板4的作用是固定POY的热变形、降低其热塑性，使POY具有一定的刚性，利于捻度的传递；POY经冷却后进入假捻器5，假捻器5是整个加弹机的核心部位，它是通过摩擦盘的转向对丝条进行加捻和解捻从而形成一个假捻的作用；第二热箱又叫定型热箱，是非接触型空气加热，它是由热媒加热的，其作用是对加捻后的POY进行定型，其温度一般控制在140℃左右；POY随后经过第三罗拉8以及油轮，上油卷绕成PTY。

参照图1，在第一加热箱3外包覆有第一保温套9，在冷却板4外设有隔热罩10，在第二加热箱7外包覆有第二保温套11。第一保温套9、冷却板4、第二保温套11以及换热器构成加弹机温度控制系统。

参照图2，第一保温套9与机架1固定，第一保温套9内为双层空腔结构，包括外层空腔16和位于外层空腔16内的内层空腔15，其中第一加热箱3位于内层空腔15中。在第一保温套9上留有供POY通过的小孔（图中未示出）。隔热罩10与机架1固定并罩住冷却板4，在隔热罩10上留有供POY通过的小孔（未示出），隔热罩10的内壁与冷却板4之间留有间隙。第二保温套11与机架1固定，第二保温套11就有内腔17，第二加热箱7位于第二保温套11的内腔17中，第一保温套9上留有供POY通过的小孔（未示出）。换热器包括两组换热组件，换热组件包括环形的换热管，换热管的两端为毛细管19，其中一端的毛细管19处装有蒸发器21——该端为吸热端，另一端的毛细管19处装有冷凝器20——该端为放热端，在换热管的回路中装有压缩机13和干燥过滤器14。第一换热组件24的吸热端位于隔热罩10内部，放热端位于第一保温套9的内层空腔15中；第二换热组件25的吸热端位于第一保温套9的外层空腔16中，放热端位于第二保温套11的内腔17中。

现有的加弹机，其冷却板4一般暴露于空气中，易受环境温度的影响，导致POY经过冷却板4后温度有所差异。而环境温度容易受到不同时间、不同空间的变化，而产生较大的温度波动。易造成不同时锭位、不同时间段纤维的卷曲形态的差异，造成DTY卷曲缩率不均匀、不稳定。当环境温度较高时，冷却板4的冷却效果有所降低，可能出现POY无法被冷却至所需温度，使加工出来的PTY不合格。为解决该问题，一般的工厂夏季时只能通过空调来对环境进行降温，需要消耗大量的能源，堆高了企业的营运成本。除此之外，由于第一加热箱3和第二加热箱7回向周围环境散热，两个加热箱的功耗较大，使企业的运营成本更高。而本发明，在加弹机运行时，对热量加以利用，大大降低企业的运营成本。

本发明的工作原理如下：

加弹机正常运行，启动温度控制系统。POY从第一加热箱3出来后进入冷却板4由于冷却板4被隔热罩10罩住，冷却板4处于相对稳定的环境中，POY被冷却散发出来的热量汇集在隔热罩10内，第一换热组件24的换热管中有制冷剂，压缩机13驱动制冷剂在换热管中循环流动，制冷剂流经换热管的吸热端的毛细管19中时，在蒸发器21的作用下，制冷剂气化吸热，将汇集在隔热罩10内的热量吸收，夹带热量的制冷剂随后流进放热端的毛细管19中，在冷凝器20的作用下，制冷剂液化放热，将热量释放至第一保温套9的内层空腔15中，如此便实现了将隔热罩10中的热量转移至第一保温套9的内层空腔15中。如此，隔热罩10中的温度就能维持在相对稳定的范围内，利于冷却板4对POY降温，以减小的功耗保证了PTY的卷曲质量，提高PTY的良品率；且第一保温套9中的内层空腔15会形成温度高于环境温度的保温区，减少第一加热箱3的热量散失，降低其功耗。在加弹机运行的过程中，第一保温套9的内层空腔15中的热量会散发进入外层空腔16中。而第二换热组件25的吸热端位于外层空腔16中，放热端位于第一保温套9的内腔17中，第二换热组件25将外层空腔16中汇集的热量转移至第一保温套9的内腔17中，在第二保温套11的内腔17中便形成温度高于环境温度的保温区，如此能减少从第二加热箱7散发至周围环境的热量，降低第二热箱的功耗。第二保温套11的内腔17中的热量表会慢慢发散至周围环境中。如此便形成了隔热罩10→第一保温套9的内层空腔15→第一保温套9的外层空腔16→第二保温套11的内腔17→周围环境的完整热量流动路径。为减少从第一保温套9散发至周围环境的热量，提高热量的利用率，在第一保温套9外涂有隔热涂料，使第一保温套9的外壁成为隔热层。作为改进，在隔热罩10内装有温度传感器12，温度传感器12与换热器的控制器电连接，当隔热罩10内的温度过高时，温度控制器向控制器发送一反馈信号，控制器接收到该反馈信号后控制换热器开始工作，实现自动控温。

实际上，依靠第一保温套9的材料自身的导热性能，由其内层空腔15中散发至外层空腔16中的热量毕竟有限，为提高由内层空腔15转移至外层空腔16的热量，保证第二保温套11的热量供给，参照图3，在第一保温套9上开设有连通内层空腔15和外层空腔16的通孔22。作为优化，通孔22位于外层空腔16的一端设有热伸缩件23，热伸缩件23位于通孔22的端口内并通过连接件18与通孔22的内壁固定，且热伸缩件23与通孔22的内壁之间留有间隙。实际上，第二保温套11的热量散发的速度受周围环境的影响，当周围环境温度有所降低时，第二保温套11会散发更多热量，为保持第二保温套11的内腔17的温度恒定，第二换热组件25需要将更多的热量从第一保温套9的外层空腔16转移至第二保温套11的内腔17。当从内层空腔15流向外层空腔16的热量少于从外层空腔16流向第二保温套11的内腔17的热量时，外层空腔16的温度会有所降低，根据热胀冷缩原理，热伸缩件23会缩小，从而使热伸缩件23与通孔22之间的间隙的面积变大，有更多的热量会从内层空腔15流进外层空腔16，使流进外层空腔16和流出外层空腔16的热量快速达到动态平衡。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种加弹机温度控制系统，其特征是，包括：

第一保温套（9），包覆于第一加热箱外（3），具有内层空腔（15）和外层空腔（16）；

第二保温套（11），包覆于第二加热箱（7）外，具有内腔（17）；

隔热罩（10），包覆于冷却板（4）外；

换热器，将隔热罩（10）的内部与第一保温套（9）的内层空腔（15）连通，用于将隔热罩（10）内的热量转移至所述内层空腔（15），以及将第一保温套（9）的外层空腔（16）与第二保温套（11）的内腔（17）连通，用于将所述外层空腔（16）中的热量转移至第二保温套（11）的内腔（17）中；

控制器，用于控制换热器；

在第一保温套（9）上开设有连通内层空腔（15）和外层空腔（16）的通孔（22），所述通孔（22）位于所述外层空腔（16）的一端设有热伸缩件（23），所述热伸缩件（23）位于通孔（22）的端口内并通过连接件（18）与所述通孔（22）的内壁固定，且所述热伸缩件（23）与通孔（22）的内壁之间留有间隙。

2.根据权利要求1所述的加弹机温度控制系统，其特征是：所述隔热罩（10）内设有温度传感器（12），所述温度传感器（12）与控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的加弹机温度控制系统，其特征是：所述第一保温套（9）的外壁为隔热层。

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