CN112521517A - 粘胶纤维生产中的黄化夹套控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了粘胶纤维生产中的黄化夹套控制系统及方法，包括多个黄化机，每个黄化机配合设置有夹套；其中一个夹套与第一调温水罐和水泵形成循环回路，其余夹套均与第一调温水罐、第二调温水罐和水泵形成循环回路，其中一个夹套与第一调温水罐之间的排水管道上设置有加热器，所述加热器与蒸汽进管连通，所述蒸汽进管上设置有第五阀门；第一调温水罐与夹套之间的进水管道上设置有冷冻水进管，所述冷冻水进管上设置有第四阀门，所述第二调温水罐与夹套之间的进水管道上设置有冷冻水进管，所述冷冻水进管上设置有第四阀门，在排水管道和进水管道上分别设置有第三阀门和第二阀门。本发明解决了现有化机夹套水温度均匀性、稳定较差的问题。

Description

粘胶纤维生产中的黄化夹套控制系统及方法

技术领域

本发明涉及粘胶纤维生产技术领域，具体涉及粘胶纤维生产中的黄化夹套控制系统及方法。

背景技术

在粘胶纤维的纺丝原液制备过程中，黄化制胶是非常重要的一个工艺步骤，其过程是将碱纤维素通过与二硫化碳、氢氧化钠反应，生成纤维素黄酸脂，通过一定静置熟成后生成具备可纺性的粘胶。俗话说：“七分制胶，三分纺丝。”可见粘胶质量的好坏是决定纤维产品质量好坏的关键，而对粘胶质量起决定作用的则是黄化工艺的控制。黄化的周期时间的长短，黄化过程中温度的控制等都是决定粘胶质量的关键问题。

现有技术存在以下缺陷：

1、现有技术的粘胶纤维黄化夹套工艺步骤是：黄化机进料后，黄化夹套循环系统为外循环系统，直至黄化机开始黄化后再切换至内循环系统；待黄化反应结束后又切换至外循环；整个循环过程由单独一套黄化机夹套水循环系统完成，黄化调温水罐容积为2立方米/个，循环单一且循环水量小。

2、现有技术造成黄化夹套水温度波动大，如图1所示，TT1控制4#/5#阀门动作，黄化反应前及黄化反应结束后，黄化夹套水温低于TT1设定温度，黄化夹套水过外循环，外循环阀1#开，内循环阀2#关闭，冷冻水阀4#关闭，蒸汽调节阀5#开，使调温水罐温度达到T1设定值；反之黄化过程中，黄化反应放热，黄化夹套水温高于TT1设定温度，黄化夹套水过内循环，外循环阀1#关，内循环阀2#开，冷冻水阀4#开，蒸汽调节阀5#关，使调温水罐温度达到TT1设定值，整个黄化过程中，即有蒸汽加热，又有冷冻水降温，造成能源浪费大。

3、粘胶纤维生产是循环式生产，一个黄化周期结束，下一个黄化周期开始，周而复始的循环执行，黄化温度波动大，造成黄化周期不稳定，对粘胶纤维大生产影响巨大。

4、黄化过程中温度不稳定，升温、降温过程中，黄化反应不均匀，粘胶质量差。

发明内容

本发明的目的在于提供粘胶纤维生产中的黄化夹套控制系统及方法，解决现有化机夹套水温度均匀性、稳定较差的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

粘胶纤维生产中的黄化夹套控制系统，包括多个黄化机，每个黄化机配合设置有夹套；

其中一个夹套与第一调温水罐和水泵形成循环回路，其余夹套均与第一调温水罐、第二调温水罐和水泵形成循环回路，其中一个夹套与第一调温水罐之间的排水管道上设置有加热器，所述加热器与蒸汽进管连通，所述蒸汽进管上设置有第五阀门；第一调温水罐与夹套之间的进水管道上设置有冷冻水进管，所述冷冻水进管上设置有第四阀门，所述第二调温水罐与夹套之间的进水管道上设置有冷冻水进管，所述冷冻水进管上设置有第四阀门，在排水管道和进水管道上分别设置有第三阀门和第二阀门，所述排水管道和进水管道之间通过连接管连通，所述连接管上设置有第一阀门。

本发明所述黄化夹套控制系统为对现有技术的改进，串联每条生产线的黄化夹套水调温水罐(第一调温水罐)，每台黄化机夹套水回水进同一个调温水罐(第一调温水罐)，通过溢流方式进入第二调温水罐，使得调温水罐温度一致，设定相同黄化温度，从而达到平衡黄化周期的目的；

本发明在使用过程中，相当于黄化机夹套内循环阀门2#(第二阀门)设定为长开，外循环阀门1#(第一阀门)设定为长关，使黄化机夹套水稳定、均匀的进行内循环，达到稳定黄化反应温度，使黄化反应更均匀，制备高品质粘胶。

本发明利用每台黄化机黄化反应放热能源均匀加热黄化夹套水，通过加大循环量，充分利用热能，使黄化夹套水温度波动降到最低，减少蒸汽加热夹套水能源消耗，达到降低能源消耗的目的。

综上，本发明将多个黄化机对应的夹套水汇聚于第一调温水罐，然后通过第一调温水罐溢流至各个第二调温水罐，并且采用一个加热器进行加热，提高各个夹套水的均匀性，且能够加大循环量充分利用热能，使黄化夹套水温度波动降到最低，减少蒸汽加热夹套水能源消耗，达到降低能源消耗的目的。

进一步地，进水管道上设置有缓冲腔，所述冷冻水进管与缓冲腔连通。

进一步地，第一调温水罐的底部设置有溢流口，所述第二调温水罐的底部设置有进水口，所述溢流口和进水口之间通过管道连通。

进一步地，第一调温水罐和第二调温水罐内均设置有温度传感器，还包括控制器，所述控制器与温度传感器、第五阀门和第四阀门通信连接。

所述温度传感器用于实时采集第一调温水罐和第二调温水罐内的温度信号，并将采集到的温度信号传递给控制器，当采集到的温度信号大于设定值时，由控制器发出指令开启第四阀门向系统通入冷冻水直到第一调温水罐和第二调温水罐内温度值达到设定值，当采集到的温度信号小于设定值时，由控制器，同时关闭第二阀门，当采集到的温度信号小于设定值时，由控制器发出指令开启第五阀门向系统通入高温蒸汽直到第一调温水罐和第二调温水罐内温度值达到设定值；由于第一阀门设置为常闭，第二阀门设置为常开，当温度过低或过高时，需要同时开启第一阀门设置为常闭，关闭第二阀门。

本发明通过设计温度传感器和控制器，通过向系统通入冷冻水或高温蒸汽对第一调温水罐和第二调温水罐内水温进行调节，确保夹套内的水控制在合理范围内。

进一步地，排水管道上设置有温度传感器。

进一步地，黄化机至少设置有3个。

进一步地，第一调温水罐设置在中间位置。

本发明所述中间位置具体是指第一调温水罐距离各个第二调温水罐均较近，利于缩短串联时管道的布置。

进一步地，第一调温水罐和第二调温水罐均设置有保温层。

所述保温层可以是石棉等保温材料，利于维持温度。

粘胶纤维生产中的黄化夹套控制方法，包括以下步骤：

S1串联每条生产线上第一调温水罐和第二调温水罐；

S2、打开第三阀门和第二阀门，使每个夹套中的夹套水均进入第一调温水罐，第一调温水罐内的水通过溢流方式进入各个第二调温水罐。

进一步地，还包括以下步骤：

S3、根据第一调温水罐的温度调节第五阀门和第四阀门的开度。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明可向黄化机均匀、稳定的提供合格的黄化机夹套水，有效的实现了平衡黄化机生产周期，稳定黄化机产能，提高粘胶质量，降低能源消耗的目的。

2、本发明可直接在现有系统上进行改进，不额外增加设备和占用空间，利于节约成本，具有较好的经济价值。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为现有黄化夹套控制系统的结构示意图

图2为本发明黄化夹套控制系统的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-第五阀门，2-蒸汽进管，3-加热器，4-夹套，5-黄化机，6-第三阀门，7-连接管，8-第二阀门，9-第四阀门，10-冷冻水进管，11-缓冲腔，12-水泵，13-第一调温水罐，14-第一阀门，15-第二调温水罐。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图2所示，粘胶纤维生产中的黄化夹套控制系统，包括多个黄化机5，每个黄化机5配合设置有夹套4；其中一个夹套4与第一调温水罐13和水泵12形成循环回路，其余夹套4均与第一调温水罐13、第二调温水罐15和水泵12形成循环回路，其中一个夹套4与第一调温水罐13之间的排水管道上设置有加热器3，所述加热器3与蒸汽进管2连通，所述蒸汽进管2上设置有第五阀门1；第一调温水罐13与夹套4之间的进水管道上设置有冷冻水进管10，所述冷冻水进管10上设置有第四阀门9，所述第二调温水罐15与夹套4之间的进水管道上设置有冷冻水进管10，所述冷冻水进管10上设置有第四阀门9，在排水管道和进水管道上分别设置有第三阀门6和第二阀门8，所述排水管道和进水管道之间通过连接管7连通，所述连接管7上设置有第一阀门14；所述排水管道和进水管道之间通过连接管7连通，所述连接管7上设置有第一阀门14；所述第一调温水罐13和第二调温水罐15内均设置有温度传感器，还包括控制器，所述控制器与温度传感器、第五阀门1和第四阀门9通信连接。

在本实施例中，第一调温水罐13与各个第二调温水罐15串联设置，具体地：所述第一调温水罐13的底部设置有溢流口，所述第二调温水罐15的底部设置有进水口，所述溢流口和进水口之间通过管道连通。

本实施例的控制方法，包括以下步骤：

S1串联每条生产线上第一调温水罐13和第二调温水罐15；

S2、打开第三阀门6和第二阀门8，使每个夹套4中的夹套水均进入第一调温水罐13，第一调温水罐13内的水通过溢流方式进入各个第二调温水罐15；

S3、根据第一调温水罐13的温度调节第五阀门1和第四阀门9的开度。

本实施例以设置有3个黄化机5为例进行说明：

包括3个黄化机5，每个黄化机5对应一个夹套4和一个调温水罐，其中，设置在中间的夹套4与第一调温水罐13连通，具体地，夹套4内的水经过加热器3进入第一调温水罐13，第一调温水罐13内的水通过水泵12泵入夹套4形成循环，其余两个夹套4内的水直接进入第一调温水罐13，第一调温水罐13内的水通过溢流方式进入第二调温水罐15，第二调温水罐15内的水通过水泵12泵入夹套4形成循环。

本实施例将多个黄化机5对应的夹套4的水汇聚于第一调温水罐13，然后通过第一调温水罐13溢流至各个第二调温水罐15，并且采用一个加热器3进行加热，提高各个夹套4水的均匀性，且能够加大循环量充分利用热能，使夹套4内的水温度波动降到最低，减少蒸汽加热的水能源消耗，达到降低能源消耗的目的。

实施例2：

如图2所示，本实施例基于实施例1，所述进水管道上设置有缓冲腔11，所述冷冻水进管10与缓冲腔11连通；所述排水管道上设置有温度传感器；所述第一调温水罐13和第二调温水罐15均设置有保温层。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.粘胶纤维生产中的黄化夹套控制系统，其特征在于，包括多个黄化机(5)，每个黄化机(5)配合设置有夹套(4)；

其中一个夹套(4)与第一调温水罐(13)和水泵(12)形成循环回路，其余夹套(4)均与第一调温水罐(13)、第二调温水罐(15)和水泵(12)形成循环回路，其中一个夹套(4)与第一调温水罐(13)之间的排水管道上设置有加热器(3)，所述加热器(3)与蒸汽进管(2)连通，所述蒸汽进管(2)上设置有第五阀门(1)；第一调温水罐(13)与夹套(4)之间的进水管道上设置有冷冻水进管(10)，所述冷冻水进管(10)上设置有第四阀门(9)，所述第二调温水罐(15)与夹套(4)之间的进水管道上设置有冷冻水进管(10)，所述冷冻水进管(10)上设置有第四阀门(9)，在排水管道和进水管道上分别设置有第三阀门(6)和第二阀门(8)，所述排水管道和进水管道之间通过连接管(7)连通，所述连接管(7)上设置有第一阀门(14)。

2.根据权利要求1所述的粘胶纤维生产中的黄化夹套控制系统，其特征在于，所述进水管道上设置有缓冲腔(11)，所述冷冻水进管(10)与缓冲腔(11)连通。

3.根据权利要求1所述的粘胶纤维生产中的黄化夹套控制系统，其特征在于，所述第一调温水罐(13)的底部设置有溢流口，所述第二调温水罐(15)的底部设置有进水口，所述溢流口和进水口之间通过管道连通。

4.根据权利要求1所述的粘胶纤维生产中的黄化夹套控制系统，其特征在于，所述第一调温水罐(13)和第二调温水罐(15)内均设置有温度传感器，还包括控制器，所述控制器与温度传感器、第五阀门(1)和第四阀门(9)通信连接。

5.根据权利要求4所述的粘胶纤维生产中的黄化夹套控制系统，其特征在于，所述排水管道上设置有温度传感器。

6.根据权利要求1所述的粘胶纤维生产中的黄化夹套控制系统，其特征在于，所述黄化机(5)至少设置有3个。

7.根据权利要求6所述的粘胶纤维生产中的黄化夹套控制系统，其特征在于，所述第一调温水罐(13)设置在中间位置。

8.根据权利要求1-7任一项所述的粘胶纤维生产中的黄化夹套控制系统，其特征在于，所述第一调温水罐(13)和第二调温水罐(15)均设置有保温层。

9.基于权利要求1-8任一项所述的粘胶纤维生产中的黄化夹套控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1串联每条生产线上第一调温水罐(13)和第二调温水罐(15)；

S2、打开第三阀门(6)和第二阀门(8)，使每个夹套(4)中的夹套水均进入第一调温水罐(13)，第一调温水罐(13)内的水通过溢流方式进入各个第二调温水罐(15)。

10.根据权利要求9所述的粘胶纤维生产中的黄化夹套控制系统的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S3、根据第一调温水罐(13)的温度调节第五阀门(1)和第四阀门(9)的开度。

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