CN1135245A - 在喷射染色装置中处理纺织束状材料的一种方法及实施这种方法的一种喷射染色装置 - Google Patents
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Abstract
一种在喷射染色装置中用气态及/或液态成分方处理纺织束状材料(7)的方法和设备。采用此方法，纺织材料(7)被放在一个容器(1)中，容器关闭时是耐压的，纺织材料(7)在密闭的容器(1)中与处理成分一起至少在整个处理过程中保持连续循环运动。纺织材料是靠风机(4)送到装置内的空气的作用向前运动的。风机传送的空气在正压力下对进行处理的纺织材料进行与前进方向成切线的冲击。风机(4)还能使纺织束状材料保持恒定的运动速度。风机(4)由一个电机(15)带动，电机的功率消耗可以设定在一个理想的恒定值。
Description
技术领域
本发明涉及到权利要求1中前序所述方法。
技术背景
丹麦发表的专利申请文件第149.640B号阐述了这种类型的方法，美国专利第3,921.420号叙述了一种喷射染色装置。采用上述方法及装置，纺织材料最好是靠气流来操纵。但是，从美国专利中可知，需要一个滚筒与气流共同作用使纺织材料向前推进。早先技术的这种装置特别适合于染合成纤维材料。这种装置是压力罐形式，工作温度可达130°～140℃。如前面所述，纺织材料知处理过程中是靠离心风机产生的气流在装置内循环流动而向前推进的。风机送出的气流以与前进方向相切的正压力推动纺织材料向前运动。
织物运动的速度取决于所处理的织物种类、喷嘴形状以及气流对纺织材料的推动作用。
但是，已知喷射染色装置遇到了这样一个问题，即：事实上，在染色过程中，气流的状态是变化的。染色过程从低温和常压开始，然后空气被加热，因而空气的密度降低，气流对纺织材料的推动力也随之降低，因此，纺织材料的运动速度也降低。在温度降至100℃以下之前，容器被封闭，空器中的压力增加到大约3个大气压温度为130℃。这不是靠外界施加压力而产生的，而是因为喷射染色装置在关闭时是耐压的，因此，压力是由于温度升高而增加的。由于压力增至3个大气压，空气的密度也会增加3倍，纺织材料的运动速度也相应增加。
从染色加工考虑和为了避免纺织材料受到不必要的机械应力的影响，理想的办法是保持运动速度不变或基本不变。另外，对于不同的处理层次，要求运动速度是可变的。这已由在循环过程中加摆动式挡板或调节离心风机的速度而实现。调节时，在测量纺织材料运动速度的基础上，既可人工调节，也可通过调节系统来调节。
但是，在实际中，精确地测量纺织材料的运动速度遇到了很大困难。测量可在一个空载罗拉上进行。这个罗拉必须必须转动灵活以便能够提供令人满意的精确信号，但这样会有纺织材料容易从罗拉表面打滑而罗拉并不按纺织材料中之一的表面速度进行转动的危险性。
在一台喷射染色装置的内部环境中，几乎不可能保证罗拉能转动灵活及保持负载不变。另外，罗拉容易被织物的毛须和线头挂住。也可以测量纺织材料在染色装置中的转动速度，在织物中放一块磁铁，每当磁铁通过喷嘴时就能探测到一个信号。这种方法更精确些，但就控制技术来讲，这种信号是非常差的。
本发明概述
本发明的目的是以一种简单和精确的方法解决上述问题。在介绍中所陈述的方法是以权利要求1的特征部分为主要特点。
意想不到的是人们发现纺织材料的运动速度可以基本保持不变，前提是离心风机在温度和压力变化的情况下所得到的电源保持不变。因此，在染色加工开始时，可以设定一个理想的运动速度，并在整个加工过程中通过保持功率消耗不变而使这一设定速度保持不变。这也意味着在染色加工中，以适当的方法调节功率消耗可以获得一个所需的速度变化。
本发明还涉及到实施这种方法的设备。权利要求2、3、4和5中主要叙述用于这种设备上保持电机功率不变的实施例。
最简单的调节方法是在传动电机上安一个变频器(如权利要求2中所述)。在这实施例中，频率的调整使离心风机的速度得到调整，从而把功率消耗保持在一个不变的理想值。
但是，可以使用一个如权利要求3中所述的液压传动装置或权利要求4中所述的可变速的机械传动装置。最后，可以用一个直流电机来带动风机，并可以用一个直流控制器使功率保持在理想的不变值。
图的简要说明
以下通过附图更加详细地介绍本发明。图1：用于实施本发明的喷射染色装置示意图；图2：本发明所使用的喷射染色设备的第一个实施例的方块图；图3：本发明使用的喷射染色设备的第二个实施例的方块图；及图4：本发明所使用的喷射染色设备的第三个实施例的方块图。
实施本发明的最佳方式
图1所示为一台喷射染色机的截面示意图，包括一个带进料活门2的容器1。容器在关闭活门后成为一个耐压的装置。在容器的内部有一个J型箱体，它沿容器11中2/3的圆周放置，基本上是在容器的下面部分。
离心风机4在容器的中央部位(参照图2)，它有一个进风口5，呈圆柱形沿容器1的轴线方向伸延，还有一个排风口通向文杜里管6。
很长的纺织材料7，如几百米长的织物，从活门2进入容器内，织物两端缝在一起以形成一个环形。如图所示，纺织材料7穿过文杜里管6，然后进入到容器1的J型部分3。另外，有一个小罗拉8，当织物通过时它是旋转的，用来记录运动速度。纺织材料靠离心风机4的推动，在封闭的通道里沿箭头所指的方向向前运动。装在喷嘴处的文杜里管6使空气沿所说的方法作切向流动。
在容器的底部，有一种处理液10，如染液或处理用的染色浴液，它通过容器外部的一个泵11经热交换器12泵入到一组喷嘴13。织物在文杜里管6中形成束状之后，从喷嘴13喷出的染液或处理液冲击在织物7上使之沿容器1的轴向张开。整个容器里都充满聚积在容器1最低部的染液的云雾，容器底部的染液10有一个液面14。这就是染液回路10到14的简单说明。
如图所示，离心风机4安装在容器1的内部，而传动电机安装在容器1的外部。
图2是电机15通过轴16带动风机4的一个示意图。电机15由一个变频器17通过电缆18来供电，而变频器一般由主电源供电，最好用三相接线。变频器17与一个比较装置19相连接，并从该装置上接收关于功率消耗的信号20。另外，这个比较装置19从相连的调节器接收第二个信号23。调节装置可以是一个计算机21或是一个人工调节装置，上述第二个信号23表示的是理想功率消耗的设定值。比较装置19对两个信号20和23相互进行比较，并向变频器17传送一个控制信号24，用以设定电缆18输送到电机15的电源频率。
值得一提的是，电缆18的频率可在0～100赫兹的范围内调节，电机15的转速和风机4的转速基本上是与电缆18的频率成正比。
在图3所示的装置中，液压传动装置装在电机15和风机4之间。液压传动装置包括一个液态泵25，其排量可通过电机15来变动。泵25通过液压管26，27与排量不变的液压马达28连接。液压马达通过轴16来带动风机4。控制装置29与泵25连接，用来调节泵的排量，从而调节液压泵25和液压马达28之间液压管路26，27的体积流量。图2所示的实施例中，控制装置29可以通过计算机21调节，也可通过人工调节装置22来调节，以达到一个理想的、恒定的功率值。控制装置29用于测量液压泵25的功率，并把测定功率与理想功率值加以比较，以及调节泵的液液量，从而使实际测定功率与理想功率之间的偏差为零。
很显然，也可以通过液压马达排量的调节来取代泵的调节，或者，两个装置的排量均可调节。
在图4所示的实施例中，在电机15和风机4之间有一个可调的机械式传动装置30。该装置配备有一个控制装置31，用来调节该装置的传动比，以便把电机的功率保持在一个恒定的理想值。根据图2和图3中的结构设计，有一个信号从显示理想功率的计算机或人工调节装置传送到控制装置31。控制装置31测量实际功率并将这个测定值与从计算机或人工调节装置上收到的理想功率的信号加以比较，然后调节机械式传动装置的传动比，从而使理想功率与实际功率之间无差别。
虽然图中没有表示，也可以用直流电机直接传动风机。直流电机可相应地配置一个控制装置，用以把从计算机或人工调节装置上传送来的功率进行调节并使之保持在一个理想值。如本发明中的其他实施例，控制装置测量电机的实际功率，并把实际功率与理想功率相比较。然后用两者的差值将执行功率设定到上述差值为零的值。
下面表1所示为用本发明的方法进行试验的结果。
表1染色过程中风机功率消耗不变的情况下对循环时间的测量
| 温度(℃) | 绝对压力(巴) | 循环时间 | |
| 40-42安培时功率消耗 | 61-63安培时功率消耗 | ||
| 40 | 1.0 | 4.5 | 3.6 |
| 60 | 1.0 | 4.5 | 3.5 |
| 70 | 1.0 | 4.3 | 3.5 |
| 80 | 1.35 | 4.3 | 3.5 |
| 90 | 1.50 | 4.3 | 3.5 |
| 100 | 1.85 | 4.4 | 3.4 |
| 110 | 2.40 | 4.4 | 3.4 |
| 120 | 2.75 | 4.3 | 3.2 |
| 130 | 3.70 | 4.6 | 3.3 |
右侧两个栏目所示为电机15的电流消耗量分别设定为40-42安培和61-63安培时，纺织材料的两种不同运动速度，在电压相同的情况下，功率与功率消耗成正比。纺织材料的运动速度通过测量其在染色装置中的循环速度来测量。
从表1中可以看出，所说的运动速度(循环速度)受染色装置内的温度和压力影响不大，而只受设定功率(功率消耗)的影响。
Claims (5)
1.一种在喷射染色装置中用气态及/或液态成份处理纺织束状材料(7)的方法，采用此方法，纺织材料(7)被放在一个容器(1)中，容器关闭时是耐压的，纺织材料(7)在密闭的容器(1)中与处理成份一起至少在整个处理过程中保持连续循环运动，纺织材料(7)是靠风机(4)送到装置内的空气的作用向前推进的，空气在正压下以切向于前进方向冲击着纺织材料(7)，其特征是：风机(4)由电机(15)来带动，电机的功率消耗可调节到一个理想的不变值。
2.用于实施权利要求1所述方法的喷射染色装置，包括一个关闭时是耐压的容器(1)以及一个使装置内的空气进行循环的风机(4)，风机(4)使空气在正压下，对进行处理的纺织束状材料(7)按所需方向切向进行冲击，电机(15)用于带动风机(4)，其特征是：电机(15)是一个频率控制的电机，它由变频器(17)供给电，变频器(17)与一个比较装置(19)相连，这个比较装置接收一个有关电流消耗量的信号(20)，并从所连接的调节器(21，22)接收关于理想功率消耗的第二个信号(23)，在为变频器(17)对两个信号加以比较后，所说的比较装置(19)传送一个控制信号(24)，用以设定电机(15)的电源频率。
3.用于实施权利要求1所述方法和权利要求2前序所述方法的喷射染色装置，其特征是：在电机(15)和风机(4)之间安装一个液压传动装置，其中，电机(15)带动一个排量可变的液压泵(25)，该泵与排量不变的液压马达(28)连接，马达(28)又与风机(4)相互连接，控制装置(29)与泵(25)连接，用以调节排量以及液压泵(25)和液压马达(28)之间的体积流量。
4.用于实施权利要求1所述方法和权利要求2前序所述方法的喷射染色装置，其特征是：在电机(15)与风机(4)之间安装一个可调的机械式传动装置，该装置配备一个调节传动比的控制装置(31)，使电机的功率保持在恒定的理想值。
5.用于实施权利要求1所述方法和权利要求2前序所述方法的喷射染色装置，其特征是电机(15)是带直流控制的直流电机，用于保持其功率为一理想值。
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