CN114086334A - 一种基于水热反应的纺织面料用蒸汽疏松梳理装置 - Google Patents

一种基于水热反应的纺织面料用蒸汽疏松梳理装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于水热反应的纺织面料用蒸汽疏松梳理装置，包括壳体，其特征在于：所述壳体分为三层，所述壳体的左侧固定安装有出料辊，所述壳体的上层右侧设置有收料辊，所述壳体的中层设置有多个张紧辊，所述张紧辊与壳体为轴承连接，所述张紧辊之间滑动连接有面料，所述壳体的中层左侧设置有旋转辊，所述旋转辊与壳体为轴承连接，所述旋转辊与面料贴合，所述壳体的上层设置有蒸汽管，所述蒸汽管的下方固定连接有蒸汽出口，所述蒸汽出口位于旋转辊的右侧，所述蒸汽出口的右侧设置有梳理辊，所述梳理辊通过电机驱动，本发明，具有根据旋转速度检测杂质含量和根据面料的冷凝水含量控制烘干速度的特点。

Description

一种基于水热反应的纺织面料用蒸汽疏松梳理装置
技术领域
本发明涉及纺织处理技术领域，具体为一种基于水热反应的纺织面料用蒸汽疏松梳理装置。
背景技术
由于纺织面料大量的毛料和丝绒编织出来的，因此纺织机在生产纺织品时，不可避免的纺织品上会带有大量的毛料、丝绒等杂物，这些杂物不仅影响纺织品的质量，而且会掉落时散布在空气中，进一步影响环境和工人的身体健康，而现有的纺织面料杂物梳理装置在梳理时，采用毛刷和吹风清理，毛刷易损伤纺织面料的品质。
而吹风装置的角度和风力一定，很难清除干净，另外通过蒸汽进行梳理能够对面料进行预缩处理，能够减少棉、麻等面料的折皱。因此，设计根据旋转速度检测杂质含量和根据面料的冷凝水含量控制烘干速度的一种基于水热反应的纺织面料用蒸汽疏松梳理装置是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于水热反应的纺织面料用蒸汽疏松梳理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于水热反应的纺织面料用蒸汽疏松梳理装置，包括壳体，其特征在于：所述壳体分为三层，所述壳体的左侧固定安装有出料辊，所述壳体的上层右侧设置有收料辊，所述壳体的中层设置有多个张紧辊，所述张紧辊与壳体为轴承连接，所述张紧辊之间滑动连接有面料，所述壳体的中层左侧设置有旋转辊，所述旋转辊与壳体为轴承连接，所述旋转辊与面料贴合，所述壳体的上层设置有蒸汽管，所述蒸汽管的下方固定连接有蒸汽出口，所述蒸汽出口位于旋转辊的右侧，所述蒸汽出口的右侧设置有梳理辊，所述梳理辊通过电机驱动，所述梳理辊与面料贴合，所述收料辊的左侧设置有烘干辊，所述烘干辊与壳体为轴承连接，所述烘干辊的左侧固定安装有散热器，所述壳体的下层为集水槽，所述散热器的下方与集水槽为管道连接。
根据上述技术方案，所述蒸汽疏松梳理装置使用了蒸汽疏松梳理系统，所述蒸汽疏松梳理系统包括蒸汽烘干控制模块，所述蒸汽烘干控制模块通信连接有数据处理模块，所述蒸汽烘干控制模块电连接有散热器温度控制模块和烘干辊旋转速度控制模块；
所述蒸汽烘干控制模块用于对布料的烘干过程进行控制，所述数据处理模块用于对装置内部的温度、梳理辊旋转速度和梳理辊的温度进行数据收集和上传，所述散热器温度控制模块用于对散热器的温度进行控制，所述烘干辊旋转速度控制模块用于对烘干辊的旋转速度进行控制。
根据上述技术方案，所述数据处理模块包括冷凝水估算模块、梳理辊旋转速度控制模块和温度检测模块，所述梳理辊旋转速度控制模块电连接有旋转电机，所述冷凝水估算模块通信连接有蒸汽喷射流量控制模块；
所述冷凝水估算模块用于对面料上的冷凝水进行估算，所述梳理辊旋转速度控制模块用于对梳理辊的旋转速度进行控制，所述温度检测模块用于对装置内的温度进行检测，所述蒸汽喷射流量控制模块用于对蒸汽出口的蒸汽喷洒流量进行控制。
根据上述技术方案，所述蒸汽喷射流量控制模块包括杂质含量估算模块，所述杂质含量估算模块包括湿度检测模块、旋转速度检测模块和张紧力控制模块；
所述杂质含量估算模块用于根据旋转辊的旋转速度对杂质的含量进行估算，所述湿度检测模块用于对装置内部的湿度进行检测，所述旋转速度检测模块用于对旋转辊的旋转速度进行检测，所述张紧力控制模块用于对出料辊的高度进行调节从而控制张紧力的大小。
根据上述技术方案，所述蒸汽疏松梳理系统的运行步骤如下：
S1、先对装置内部的湿度进行检测，当面料在烘干辊的作用下进行运动时，会带动旋转辊旋转，这时对旋转辊的旋转速度进行检测，同时对面料的张紧力进行检测；
S2、根据空气的湿度、旋转辊的旋转速度以及面料的张紧力估算出面料中杂质的含量；
S3、根据杂质的含量对蒸汽的喷洒流量进行计算，从而控制蒸汽的喷射流量，从而对面料内的灰尘及杂质进行吸附；
S4、随后通过蒸汽的喷洒流量、梳理辊的温度以及空气的湿度对冷凝水进行估算，同时对梳理辊的旋转速度进行控制，使面料内的杂质能够完全剔除并使面料疏松；
S5、通过散热器对面料进行烘干。
根据上述技术方案，所述S1中，随着空气中湿度的提高，面料中的灰尘和杂质会结块，从而对旋转辊的旋转提供阻力，湿度越大，阻力越大，同时面料的张紧力能够根据面料在辊上的弹力来判断，通过对面料进行挤压，面料的可变形程度越大，张紧力越小，张紧力越小对旋转辊的运动阻力越小。
根据上述技术方案，所述S2中，杂质含量可以通过旋转辊(3)的运动速度、空气湿度和面料的张紧力计算得出，根据力的守恒公式：
Figure BDA0003376945940000031
推导出杂质含量δ为：
Figure BDA0003376945940000032
式中，m为面料的质量，v1为烘干辊的旋转速度，v2为旋转辊的旋转速度，F为张紧力，μ为张紧力的摩擦系数，k为杂质含量的阻力系数，r为辊的半径。
根据上述技术方案，所述S3中，根据空气湿度、灰尘的吸水量、杂质的含量能够计算出蒸汽的流量，再根据蒸汽出口的喷射面积对蒸汽的喷射流速进行计算，从而控制蒸汽的喷射流速，进一步节约能源降低损耗，单位面积面料的蒸汽流量q为：
Figure BDA0003376945940000041
式中，a为单位灰尘的吸水量，b为空气湿度，δ为面料中的灰尘含量，M为单位面积的面料重量，T为单位面积面料的喷射时间。
根据上述技术方案，所述S4中，通过灰尘对空气中水分以及蒸汽冷凝水的吸收，会加大梳理辊在面料中的运动阻力，因此为了将杂质全部剔除，需要克服该阻力，根据力的守恒公式，从而计算出梳理辊的旋转速度v3：
Figure BDA0003376945940000042
式中，v1为烘干辊的旋转速度，F为张紧力，μ为张紧力的摩擦系数，k为杂质含量的阻力系数，r为辊的半径，δ为杂质含量。
根据上述技术方案，所述S5中，根据S3中计算出的蒸汽流量，以及通过面料中的杂质含量δ以及杂质的吸水量，得出梳理辊梳理完后的面料内的剩余水分，随后根据热量公式Q＝cmΔt以及水的比热容计算出面料烘干所需要的时间，从而根据烘干辊的旋转速度对散热器的温度进行调控，从而使面料能够被完全烘干，同时提高生产效率。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过烘干辊的旋转带动面料进行运动，从而带动面料上贴合的旋转辊进行旋转，而面料内部的杂质会影响旋转辊的旋转，通过旋转辊的旋转速度与烘干辊旋转速度，可以计算出面料内的杂质含量，同时根据杂质含量计算出蒸汽的喷射流量以及杂质含量所带来的运动阻力，从而确定梳理辊的旋转速度，使得面料内部的杂质被充分剔除，随后根据蒸汽的流量以及杂质的吸水量计算出面料的剩余水分，从而确定面料烘干所需要的时间，从而控制散热器的温度，使得面料被充分烘干。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体正面剖视结构示意图；
图2是本发明的系统模块示意图；
图中：1、出料辊；2、张紧辊；3、旋转辊；4、梳理辊；5、散热器；6、收料辊；7、蒸汽管；8、壳体；9、集水槽；10、烘干辊；11、蒸汽出口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供技术方案：一种基于水热反应的纺织面料用蒸汽疏松梳理装置，包括壳体8，其特征在于：壳体8分为三层，壳体8的左侧固定安装有出料辊1，壳体8的上层右侧设置有收料辊6，壳体8的中层设置有多个张紧辊2，张紧辊2与壳体8为轴承连接，张紧辊2之间滑动连接有面料，壳体8的中层左侧设置有旋转辊3，旋转辊3与壳体8为轴承连接，旋转辊3与面料贴合，壳体8的上层设置有蒸汽管7，蒸汽管7的下方固定连接有蒸汽出口11，蒸汽出口11位于旋转辊3的右侧，蒸汽出口11的右侧设置有梳理辊4，梳理辊4通过电机驱动，梳理辊4与面料贴合，收料辊6的左侧设置有烘干辊10，烘干辊10与壳体8为轴承连接，烘干辊10的左侧固定安装有散热器5，壳体8的下层为集水槽9，散热器5的下方与集水槽9为管道连接；面料从出料辊1释放，经过张紧辊2与旋转辊3贴合，随后面料与梳理辊4贴合，在通过散热器5和烘干辊10的带动下进行烘干，同时壳体1内部上方的蒸汽管7从外部引入蒸汽对面料进行疏松梳理，同时额外将蒸汽引入散热器中，对面料进行烘干，排出的蒸汽直接接入集水槽9内。
蒸汽疏松梳理装置使用了蒸汽疏松梳理系统，蒸汽疏松梳理系统包括蒸汽烘干控制模块，蒸汽烘干控制模块通信连接有数据处理模块，蒸汽烘干控制模块电连接有散热器温度控制模块和烘干辊旋转速度控制模块；
蒸汽烘干控制模块用于对布料的烘干过程进行控制，数据处理模块用于对装置内部的温度、梳理辊4旋转速度和梳理辊4的温度进行数据收集和上传，散热器温度控制模块用于对散热器5的温度进行控制，烘干辊旋转速度控制模块用于对烘干辊10的旋转速度进行控制。
数据处理模块包括冷凝水估算模块、梳理辊旋转速度控制模块和温度检测模块，梳理辊旋转速度控制模块电连接有旋转电机，冷凝水估算模块通信连接有蒸汽喷射流量控制模块；
冷凝水估算模块用于对面料上的冷凝水进行估算，梳理辊旋转速度控制模块用于对梳理辊4的旋转速度进行控制，温度检测模块用于对装置内的温度进行检测，蒸汽喷射流量控制模块用于对蒸汽出口11的蒸汽喷洒流量进行控制。
蒸汽喷射流量控制模块包括杂质含量估算模块，杂质含量估算模块包括湿度检测模块、旋转速度检测模块和张紧力控制模块；
杂质含量估算模块用于根据旋转辊3的旋转速度对杂质的含量进行估算，湿度检测模块用于对装置内部的湿度进行检测，旋转速度检测模块用于对旋转辊3的旋转速度进行检测，张紧力控制模块用于对出料辊1的高度进行调节从而控制张紧力的大小。
蒸汽疏松梳理系统的运行步骤如下：
S1、先对装置内部的湿度进行检测，当面料在烘干辊10的作用下进行运动时，会带动旋转辊3旋转，这时对旋转辊3的旋转速度进行检测，同时对面料的张紧力进行检测；
S2、根据空气的湿度、旋转辊3的旋转速度以及面料的张紧力估算出面料中杂质的含量；
S3、根据杂质的含量对蒸汽的喷洒流量进行计算，从而控制蒸汽的喷射流量，从而对面料内的灰尘及杂质进行吸附；
S4、随后通过蒸汽的喷洒流量、梳理辊4的温度以及空气的湿度对冷凝水进行估算，同时对梳理辊4的旋转速度进行控制，使面料内的杂质能够完全剔除并使面料疏松；
S5、通过散热器5对面料进行烘干。
S1中，随着空气中湿度的提高，面料中的灰尘和杂质会结块，从而对旋转辊3的旋转提供阻力，湿度越大，阻力越大，同时面料的张紧力能够根据面料在辊上的弹力来判断，通过对面料进行挤压，面料的可变形程度越大，张紧力越小，张紧力越小对旋转辊3的运动阻力越小。
S2中，杂质含量可以通过旋转辊3的运动速度、空气湿度和面料的张紧力计算得出，根据力的守恒公式：
Figure BDA0003376945940000071
推导出杂质含量δ为：
Figure BDA0003376945940000072
式中，m为面料的质量，v1为烘干辊10的旋转速度，v2为旋转辊3的旋转速度，F为张紧力，μ为张紧力的摩擦系数，k为杂质含量的阻力系数，r为辊的半径。
S3中，根据空气湿度、灰尘的吸水量、杂质的含量能够计算出蒸汽的流量，再根据蒸汽出口11的喷射面积对蒸汽的喷射流速进行计算，从而控制蒸汽的喷射流速，进一步节约能源降低损耗，单位面积面料的蒸汽流量q为：
Figure BDA0003376945940000081
式中，a为单位灰尘的吸水量，b为空气湿度，δ为面料中的灰尘含量，M为单位面积的面料重量,T为单位面积面料的喷射时间。
S4中，通过灰尘对空气中水分以及蒸汽冷凝水的吸收，会加大梳理辊4在面料中的运动阻力，因此为了将杂质全部剔除，需要克服该阻力，根据力的守恒公式，从而计算出梳理辊4的旋转速度v3：
Figure BDA0003376945940000082
式中，v1为烘干辊10的旋转速度，F为张紧力，μ为张紧力的摩擦系数，k为杂质含量的阻力系数，r为辊的半径，δ为杂质含量。
S5中，根据S3中计算出的蒸汽流量，以及通过面料中的杂质含量δ以及杂质的吸水量，得出梳理辊梳理完后的面料内的剩余水分，随后根据热量公式Q＝cmΔt以及水的比热容计算出面料烘干所需要的时间，从而根据烘干辊10的旋转速度对散热器5的温度进行调控，从而使面料能够被完全烘干，同时提高生产效率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于水热反应的纺织面料用蒸汽疏松梳理装置，包括壳体(8)，其特征在于：所述壳体(8)分为三层，所述壳体(8)的左侧固定安装有出料辊(1)，所述壳体(8)的上层右侧设置有收料辊(6)，所述壳体(8)的中层设置有多个张紧辊(2)，所述张紧辊(2)与壳体(8)为轴承连接，所述张紧辊(2)之间滑动连接有面料，所述壳体(8)的中层左侧设置有旋转辊(3)，所述旋转辊(3)与壳体(8)为轴承连接，所述旋转辊(3)与面料贴合，所述壳体(8)的上层设置有蒸汽管(7)，所述蒸汽管(7)的下方固定连接有蒸汽出口(11)，所述蒸汽出口(11)位于旋转辊(3)的右侧，所述蒸汽出口(11)的右侧设置有梳理辊(4)，所述梳理辊(4)通过电机驱动，所述梳理辊(4)与面料贴合，所述收料辊(6)的左侧设置有烘干辊(10)，所述烘干辊(10)与壳体(8)为轴承连接，所述烘干辊(10)的左侧固定安装有散热器(5)，所述壳体(8)的下层为集水槽(9)，所述散热器(5)的下方与集水槽(9)为管道连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于水热反应的纺织面料用蒸汽疏松梳理装置，其特征在于：所述蒸汽疏松梳理装置使用了蒸汽疏松梳理系统，所述蒸汽疏松梳理系统包括蒸汽烘干控制模块，所述蒸汽烘干控制模块通信连接有数据处理模块，所述蒸汽烘干控制模块电连接有散热器温度控制模块和烘干辊旋转速度控制模块；
所述蒸汽烘干控制模块用于对布料的烘干过程进行控制，所述数据处理模块用于对装置内部的温度、梳理辊(4)旋转速度和梳理辊(4)的温度进行数据收集和上传，所述散热器温度控制模块用于对散热器(5)的温度进行控制，所述烘干辊旋转速度控制模块用于对烘干辊(10)的旋转速度进行控制。
3.根据权利要求2所述的一种基于水热反应的纺织面料用蒸汽疏松梳理装置，其特征在于：所述数据处理模块包括冷凝水估算模块、梳理辊旋转速度控制模块和温度检测模块，所述梳理辊旋转速度控制模块电连接有旋转电机，所述冷凝水估算模块通信连接有蒸汽喷射流量控制模块；
所述冷凝水估算模块用于对面料上的冷凝水进行估算，所述梳理辊旋转速度控制模块用于对梳理辊(4)的旋转速度进行控制，所述温度检测模块用于对装置内的温度进行检测，所述蒸汽喷射流量控制模块用于对蒸汽出口(11)的蒸汽喷洒流量进行控制。
4.根据权利要求3所述的一种基于水热反应的纺织面料用蒸汽疏松梳理装置，其特征在于：所述蒸汽喷射流量控制模块包括杂质含量估算模块，所述杂质含量估算模块包括湿度检测模块、旋转速度检测模块和张紧力控制模块；
所述杂质含量估算模块用于根据旋转辊(3)的旋转速度对杂质的含量进行估算，所述湿度检测模块用于对装置内部的湿度进行检测，所述旋转速度检测模块用于对旋转辊(3)的旋转速度进行检测，所述张紧力控制模块用于对出料辊(1)的高度进行调节从而控制张紧力的大小。
5.根据权利要求4所述的一种基于水热反应的纺织面料用蒸汽疏松梳理装置，其特征在于：所述蒸汽疏松梳理系统的运行步骤如下：
S1、先对装置内部的湿度进行检测，当面料在烘干辊(10)的作用下进行运动时，会带动旋转辊(3)旋转，这时对旋转辊(3)的旋转速度进行检测，同时对面料的张紧力进行检测；
S2、根据空气的湿度、旋转辊(3)的旋转速度以及面料的张紧力估算出面料中杂质的含量；
S3、根据杂质的含量对蒸汽的喷洒流量进行计算，从而控制蒸汽的喷射流量，从而对面料内的灰尘及杂质进行吸附；
S4、随后通过蒸汽的喷洒流量、梳理辊(4)的温度以及空气的湿度对冷凝水进行估算，同时对梳理辊(4)的旋转速度进行控制，使面料内的杂质能够完全剔除并使面料疏松；
S5、通过散热器(5)对面料进行烘干。
6.根据权利要求5所述的一种基于水热反应的纺织面料用蒸汽疏松梳理装置，其特征在于：所述S1中，随着空气中湿度的提高，面料中的灰尘和杂质会结块，从而对旋转辊(3)的旋转提供阻力，湿度越大，阻力越大，同时面料的张紧力能够根据面料在辊上的弹力来判断，通过对面料进行挤压，面料的可变形程度越大，张紧力越小，张紧力越小对旋转辊(3)的运动阻力越小。
7.根据权利要求6所述的一种基于水热反应的纺织面料用蒸汽疏松梳理装置，其特征在于：所述S2中，杂质含量可以通过旋转辊(3)的运动速度、空气湿度和面料的张紧力计算得出，根据力的守恒公式：
Figure FDA0003376945930000031
推导出杂质含量δ为：
Figure FDA0003376945930000032
式中，m为面料的质量，v1为烘干辊(10)的旋转速度，v2为旋转辊(3)的旋转速度，F为张紧力，μ为张紧力的摩擦系数，k为杂质的阻力系数，r为辊的半径。
8.根据权利要求7所述的一种基于水热反应的纺织面料用蒸汽疏松梳理装置，其特征在于：所述S3中，根据空气湿度、灰尘的吸水量、杂质的含量能够计算出蒸汽的流量，再根据蒸汽出口(11)的喷射面积对蒸汽的喷射流速进行计算，从而控制蒸汽的喷射流速，进一步节约能源降低损耗，单位面积面料的蒸汽流量q为：
Figure FDA0003376945930000041
式中，a为单位灰尘的吸水量，b为空气湿度，δ为面料中的灰尘含量，M为单位面积的面料重量，T为单位面积面料的喷射时间。
9.根据权利要求8所述的一种基于水热反应的纺织面料用蒸汽疏松梳理装置，其特征在于：所述S4中，通过灰尘对空气中水分以及蒸汽冷凝水的吸收，会加大梳理辊(4)在面料中的运动阻力，因此为了将杂质全部剔除，需要克服该阻力，根据力的守恒公式，从而计算出梳理辊(4)的旋转速度v3：
Figure FDA0003376945930000042
式中，v1为烘干辊的旋转速度，F为张紧力，μ为张紧力的摩擦系数，∈为吸水杂质的阻力系数，r为辊的半径，δ为杂质含量。
10.根据权利要求9所述的一种基于水热反应的纺织面料用蒸汽疏松梳理装置，其特征在于：所述S5中，根据S3中计算出的蒸汽流量，以及通过面料中的杂质含量δ以及杂质的吸水量，得出梳理辊(4)梳理完后的面料内的剩余水分，随后根据热量公式Q＝cmΔt以及水的比热容计算出面料烘干所需要的时间，从而根据烘干辊(10)的旋转速度对散热器的温度进行调控，从而使面料能够被完全烘干，同时提高生产效率。
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