CN115506098A - 烧毛机导布辊冷却水再利用系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烧毛机导布辊冷却水再利用系统及方法，属于牛仔布后整理设备领域，包括烧毛机上的导布辊，导布辊的一端连接一个二位三通阀，另一端向一储液箱的上部排水，二位三通阀另外两个接口中的一个连通至自来水，另一个经回流泵连接储液箱的下部，储液箱的上部经第二水泵连通至退浆机，导布辊向储液箱上部排被火排加热过的冷却水，热的水倾向于维持在上层，温度低的水倾向于向下，将储液箱上层的水供向退浆机，将下层的水供向导布辊，既回收了冷却水，又充分利用了火排传递给冷却水的热能，有利于实现绿色生产，导布辊和退浆机用水联立后，本发明的方法能精准地为退浆机提供温水，保证导布辊不过热，使导布辊冷却水中的热量被充分利用。

Description

烧毛机导布辊冷却水再利用系统及方法

技术领域

本发明涉及一种烧毛机导布辊冷却水再利用系统及方法，属于牛仔布后整理设备领域。

背景技术

牛仔布在织造后需要经过后整理，后整理是赋予牛仔面料附加值的关键处理之一，具体包括烧毛、退浆、定型、预缩等工序。在烧毛工序中用到烧毛机，烧毛机包括导布辊和对准导布辊的火排，面料绕过导布辊接受短暂、高温的灼烧，能除去毛羽，使布面能变得平整。在烧毛过程中，布匹上的每一段迅速通过火排，而导布辊却一直被火排灼烧，因此需要往导布辊中不断通入冷却水，避免导布辊过烫。为了避免浪费水资源，现有技术中通常设置一个储液池接收用过的冷却水，待用过的冷却水自然冷却后又再用于导布辊降温，这种回收方式只能回收水资源，不能回收火排的热能。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种烧毛机导布辊冷却水再利用系统及方法，既回收利用冷却水，又回收冷却水的热能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，本申请提供一种烧毛机导布辊冷却水再利用系统，包括烧毛机上的导布辊，所述导布辊的一端连接一个二位三通阀，另一端向一储液箱的上部排水，所述二位三通阀另外两个接口中的一个连通至自来水，另一个经回流泵连接所述储液箱的下部，所述储液箱的上部经第二水泵连通至退浆机。

本申请提供的烧毛机导布辊冷却水再利用系统考虑到退浆工序中需要热水，正好可以将导布辊排出的冷却水供给退浆机使用，既回收了冷却水，又充分利用了火排传递给冷却水的热能，有利于实现绿色生产。

进一步地，所述储液箱包括下箱体、上箱体以及根据所述上箱体剩余水量隔离或连通两个箱体的开关机构，所述导布辊向所述上箱体排水，所述二位三通阀经所述回流泵连接所述下箱体，所述上箱体经所述第二水泵连通至所述退浆机。

退浆机水的消耗主要原因在于面料吸水，而面料的吸水率和面料的材质、克重、密度都有关系，因此单位时间内退浆机的需水量和烧毛机消耗冷却水的量不一定适配，将储液箱分为上箱体和下箱体，上箱体中装刚排出的冷却水，在未大幅降温时就供给退浆机使用，避免浪费热能，开关机构调控上箱体有多余的水才排向下箱体，这样保证去到下箱体的水经过了一段时间的自然冷却，比上箱体中的水更适合用于冷却导布辊，在下箱体中的水不充足时，可使用自来水为导布辊冷却。

进一步地，所述开关机构包括设置在所述上箱体底部的出水腔、用于将所述上箱体悬设在所述下箱体之上的弹力装置、设置在所述下箱体顶部且连通所述下箱体内部的导水管，所述导水管的顶端插入所述出水腔，所述出水腔的底部设置有与所述导水管的侧壁配合的密封装置，所述出水腔的顶部为一块铰接的盖板。

当上箱体中的水量较少时，导水管不与盖板接触，盖板被水压压紧，封闭出水腔；当上箱体中的水量较多时，上箱体的重力克服弹力装置的弹力向下运动，导水管顶起盖板，上箱体中的水经导水管落入下箱体中，在退浆机的需水量和烧毛机消耗冷却水的量不适配时，开关机构可保证上箱体中有足够的水被退浆机使用，上箱体多余的水流向下箱体。由于温度低的水倾向于向下，温度高的水倾向于向上，因此该开关机构可以为下箱体供应上箱体中较冷的水，以便下箱体为导布辊供应冷却水。

在一些优选的实施方式中，所述弹力装置为设置在所述上箱体和所述下箱体之间的弹簧。

进一步地，所述下箱体上设置有溢流口。当退浆机的需水量远小于烧毛机消耗冷却水的量时，溢流口用于排放下箱体中多余的水，由于上箱体为下箱体供应的是上箱体内较冷的水，因此溢流口设置在下箱体中有利于减少溢流时浪费的热能。

进一步地，所述的烧毛机导布辊冷却水再利用系统还包括第一控制器，所述下箱体内设置有液位传感器，所述二位三通阀为电磁阀，所述液位传感器、二位三通阀和所述回流泵均与所述第一控制器信号连接，所述第一控制器根据所述液位传感器的反馈决定由所述下箱体或自来水为所述导布辊供水。

具体地，当下箱体的水位高于液位传感器时，完全由下箱体为导布辊供水；当下箱体的水位低于液位传感器时，完全由自来水为导布辊供水，保证了导布辊有足够的冷却水，尽量优先使用回收得到的水，又避免了回流泵汽蚀。

进一步地，所述导布辊内设置有电子温度计，所述电子温度计与所述第一控制器信号连接，所述第一控制器根据所述电子温度计的反馈决定向所述导布辊供水的流量。

在一些优选的实施方式中，所述上箱体的外壁设置有保温层，有利于减缓上箱体热量散失。

在一些优选的实施方式中，所述下箱体的外壁设置有散热鳍片，有利于加快下箱体中的水自然冷却。

进一步地，所述的烧毛机导布辊冷却水再利用系统还包括第二控制器，所述第二水泵与所述第二控制器信号连接，所述第二水泵根据正在退浆的面料的吸水率泵取所述储液箱中的水。

第二方面，本申请提供一种烧毛机导布辊冷却水再利用方法，适用于如第一方面所述的烧毛机导布辊冷却水再利用系统，方法包括：

获取所述退浆机正在处理的面料的布匹信息；

根据所述布匹信息查询对应的吸水率；

根据所述吸水率和所述布匹信息计算所述退浆机的第一需水流量；

按所述第一需水流量从所述储液箱中泵水输送向所述退浆机；

获取烧毛机上的导布辊的温度；

根据所述导布辊的温度计算所述导布辊的第二需水流量：

按所述第一需水流量和所述第二需水流量中最大的一者向所述导布辊供水，其中供水来源为所述储液箱或自来水。

其中布匹信息包括材质、密度、克重、长度等纺织参数，吸水率可提前录入。该方法在将导布辊和退浆机的用水联立起来后，既能精准地为退浆机提供温水，保证导布辊不过热，同时使导布辊冷却水中的热量被充分利用。

进一步地，所述布匹信息包括幅宽、克重和材质；所述吸水率为单位重量吸水率；

所述根据所述吸水率和所述布匹信息计算所述退浆机的第一需水流量的步骤包括：

根据第一长度、所述幅宽和所述克重计算干重；所述第一长度为所述退浆机头尾两端之间的布长；

根据所述干重和所述单位重量吸水率计算所述第一长度下的总吸水量；

根据所述第一长度和预设的车速计算处理时间；

根据所述总吸水量和所述第一长度下的总吸水量计算所述第一需水流量。

进一步地，所述第二需水流量为使所述导布辊的温度等于预设温度的冷却水流量。

本发明的有益效果是：本发明的烧毛机导布辊冷却水再利用系统适应退浆工序需要用热水洗去浆料和浮色的特点，正好可以将导布辊排出的冷却水供给退浆机使用，导布辊向储液箱上部排被火排加热过的冷却水，热的水倾向于维持在上层，温度低的水倾向于向下，将储液箱上层的水供向退浆机，将下层的水供向导布辊，既回收了冷却水，又充分利用了火排传递给冷却水的热能，有利于实现绿色生产。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种烧毛机导布辊冷却水再利用系统的水流方向示意图。

图2是本申请实施例提供的一种烧毛机导布辊冷却水再利用系统在退浆机消耗水量多于导布辊冷却用水量时的状态示意图。

图3是本申请实施例提供的一种烧毛机导布辊冷却水再利用系统在退浆机消耗水量少于导布辊冷却用水量时的状态示意图。

图4是本申请实施例提供的一种储液箱的结构示意图。

图5是下箱体充满液体时的状态示意图。

附图标记：1、导布辊；11、二位三通阀；2、储液箱；21、下箱体；211、回流泵；224、出水腔；225、盖板；214、溢流口；215、液位传感器；216、散热鳍片；22、上箱体；212、导水管；222、第二水泵；223、保温层；23、弹力装置；3、退浆机。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

后整理具体包括烧毛、退浆、定型、预缩的工序，在烧毛过程中，布匹上的每一段迅速通过火排，而导布辊却一直被火排灼烧，因此需要往导布辊中不断通入冷却水，避免导布辊过烫。在退浆工序中，面料会先进入含有纤维素酶的槽中分解浆料，再进入热水槽中吸取浆料和浮色。烧毛机会排放热水，退浆需要50℃-60℃的温水，正好可以将这两个工序的用水联立起来。

参照图1（附图中的箭头表示水流方向），一种烧毛机导布辊冷却水再利用系统，包括烧毛机上的导布辊1，导布辊1的一端连接一个二位三通阀11，另一端向一储液箱2的上部排水，二位三通阀11另外两个接口中的一个连通至自来水，另一个经回流泵211连接储液箱2的下部，储液箱2的上部经第二水泵222连通至退浆机3。需要注意的是，本发明不是对烧毛机和退浆机具体结构的改进，因此附图中只画出烧毛机的导布辊1和退浆机3的其中一个缸示意水的流动关系，具体地，附图标记“3”可表示退浆机的任意一个缸，最优选地，特指用于热水洗涤的缸。

导布辊1的出水是热的，直接排在储液箱2上部，在储液箱2中，温度高的水倾向于保持在上层，温度低的水倾向于向下运动。即在储液箱2内，热水不断从上方补充进来，下部的水由于储液箱2与外界换热而渐渐自然冷却，使得上部的水比下部的水热，将上部的水供向退浆机3，既回收利用了冷却水的水资源，又回收了火排的热能，将下部的水供向导布辊1，在重复利用冷却水时选用了较冷的一部分。

实际上，将烧毛机和退浆机的用水联立起来的难点在于，单位时间内退浆机的需水量和烧毛机消耗冷却水的量不一定适配。退浆机水的消耗主要原因在于面料吸水，而面料的吸水率和面料的材质、克重、密度都有关系。烧毛机则需要保证导布辊的温度不能高于一定温度阈值。针对这些情况，进一步参照图2至图5。

储液箱2包括下箱体21、上箱体22以及根据上箱体22剩余水量隔离或连通两个箱体的开关机构，导布辊1向上箱体22排水，二位三通阀11经回流泵211连接下箱体21，上箱体22经第二水泵222连通至退浆机3。

将储液箱2分为上箱体22和下箱体21，上箱体22中装刚排出的冷却水，在未大幅降温时就供给退浆机3使用，避免浪费热能，开关机构调控上箱体有多余的水才排向下箱体，这样保证去到下箱体21的水经过了一段时间的自然冷却，比上箱体22中的水更适合用于冷却导布辊1，在下箱体21中的水不充足时，可使用自来水为导布辊1冷却。

参照图2和图3，开关机构包括设置在上箱体22底部的出水腔224、用于将上箱体22悬设在下箱体21之上的弹力装置23、设置在下箱体21顶部且连通下箱体21内部的导水管212，导水管212的顶端插入出水腔224，出水腔224的底部设置有与导水管212的侧壁配合的密封装置，出水腔224的顶部为一块铰接的盖板225。

如图2所示，当上箱体22中的水量较少时，导水管212不与盖板225接触，盖板225被水压压紧，封闭出水腔224。如图3所示，当上箱体22中的水量较多时，上箱体22的重力克服弹力装置23的弹力向下运动，导水管212顶起盖板225，上箱体22底部的水经导水管212落入下箱体21中。在退浆机3的需水量和烧毛机消耗冷却水的量不适配时，开关机构优先保证上箱体22中有足够的水被退浆机使用，上箱体22有多余的水才流向下箱体21。由于温度低的水倾向于向下，温度高的水倾向于向上，因此该开关机构可以为下箱体21供应上箱体22中较冷的水，以便下箱体21为导布辊1供应冷却水。

密封装置具体可以是胶圈，优选地，盖板225的下端面设置有胶垫，有利于出水腔224实现密封。弹力装置23可以为设置在上箱体22和下箱体21之间的弹簧。同理，弹力装置23也可以设置在地面上，只要撑起上箱体22即可。在另一种实施方式中，还可以设置门架，在门架上设置拉簧将上箱体22吊起，同样可实现将上箱体22悬设在下箱体21之上。

优选地，烧毛机导布辊冷却水再利用系统还包括第一控制器（图中未画出），下箱体21内设置有液位传感器215，二位三通阀11为电磁阀，液位传感器215、二位三通阀11和回流泵211均与第一控制器信号连接，第一控制器根据液位传感器215的反馈决定由下箱体21或自来水为导布辊1供水。

具体地，当下箱体21的水位高于液位传感器215时，完全由下箱体21为导布辊1供水；当下箱体21的水位低于液位传感器215时，完全由自来水为导布辊1供水，这样保证了导布辊1总是有足够的冷却水，且尽量优先使用回收得到的水，又避免了回流泵211汽蚀。

优选地，导布辊1内不贴壁地设置有电子温度计（图中未画出），电子温度计与第一控制器信号连接，第一控制器根据电子温度计的反馈决定向导布辊1供水的流量。在测量的温度高于预设的阈值温度（例如75℃）时，第一控制器控制二位三通阀11的开度，增大通入导布辊1的水流量。

往导布辊1通入自来水且增大了流量时，可能会出现下箱体即将充满的情形，优选地，下箱体21上设置有溢流口214，用于排出多余的水。如上文所述，上箱体22为下箱体21供应的是上箱体22内较冷的水，因此溢流口设置在下箱体21中有利于减少溢流时浪费的热能。

参照图4，上箱体22的外壁设置有保温层223，下箱体21的外壁设置有散热鳍片216，使上箱体22温度散失减缓，下箱体21加快冷却水温。

优选地，系统还包括第二控制器（图中未画出），第二水泵222与第二控制器信号连接，第二水泵222根据正在退浆的面料的吸水率泵取储液箱2中的水。例如，提前查询或测试每种规格的面料的吸水率，吸水率可为单位长度的吸水率，也可以为单位重量的吸水率。以单位长度的吸水率为例，后整理中车速是人为设定的，根据当前车速乘以单位长度吸水率即可算得当前需要为退浆机补充多少水。

本申请还提供一种烧毛机导布辊冷却水再利用方法，适用于上述的烧毛机导布辊冷却水再利用系统，方法包括：

获取退浆机正在处理的面料的布匹信息；

根据布匹信息查询对应的吸水率；

根据吸水率和布匹信息计算退浆机的第一需水流量；

按第一需水流量从储液箱中泵水输送向退浆机；

获取烧毛机上的导布辊的温度；

根据导布辊的温度计算导布辊的第二需水流量：

按第一需水流量和第二需水流量中最大的一者向导布辊供水，其中供水来源为储液箱或自来水。

在退浆工序中，水多更容易洗去浮色，水少更难洗去浮色，现有技术监控退浆机水量虽可使缸中水量维持在一定范围，但水位忽高忽低，容易使面料产生色差，本申请实施例根据面料的吸水量向退浆机补充水，使补水与耗水相当，缸中水位波动小，有利于减少色差。理论上，导布辊1中通入冷却水的流量无限大也最多使导布辊1维持在室温的温度，不会对烧毛产生不良影响，只有导布辊1过热才会对烧毛造成不良影响，因此在退浆机的需水量大于烧毛机消耗冷却水的量时，只需控制二位三通阀11加大通入导布辊1的水量即可。

优选地，布匹信息包括幅宽、克重和材质；吸水率为单位重量吸水率。

根据吸水率和布匹信息计算退浆机3的第一需水流量的步骤包括：

根据第一长度、幅宽和克重计算干重。第一长度为退浆机3头尾两端之间的布长，即面料从进入退浆机3到出退浆机3的布长（并非这匹布的总长），由退浆机的型号决定，是已知量。

根据干重和单位重量吸水率计算第一长度下的总吸水量。

根据第一长度和预设的车速计算处理时间。车速是人工设定的面料后整理速度，是已知量。

根据总吸水量和第一长度下的总吸水量计算第一需水流量。

优选地，第二需水流量为使导布辊1的温度等于预设温度的冷却水流量。预设温度例如可以是65℃。

具体地，布匹的幅宽、克重(g/m²)是已知的，进入退浆机到出退浆机的第一布长是由退浆机的型号决定的，即第一布长也是已知的，幅宽乘第一布长得到退浆机3正在处理的面积，该面积乘克重得到退浆机3正在处理的面料原本的干重，该干重乘单位重量的吸水率得到退浆机中第一布长的总吸水量。车速是人工设定的，退浆机处理这段布的时间等于第一布长除以车速，总吸水量除以处理这段布的时间就得到退浆机的第一需水流量。

本发明的烧毛机导布辊冷却水再利用系统适应退浆工序需要用热水洗去浆料和浮色的特点，正好可以将导布辊排出的冷却水供给退浆机使用，导布辊向储液箱上部排被火排加热过的冷却水，热的水倾向于维持在上层，温度低的水倾向于向下，将储液箱上层的水供向退浆机，将下层的水供向导布辊，既回收了冷却水，又充分利用了火排传递给冷却水的热能，有利于减少退浆机自带的加热器工作的时间，有利于实现绿色生产。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”“某些实施方式”“示意性实施方式”“示例”“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

以上所述是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种烧毛机导布辊冷却水再利用系统，包括烧毛机上的导布辊（1），其特征在于，所述导布辊（1）的一端连接一个二位三通阀（11），另一端向一储液箱（2）的上部排水，所述二位三通阀（11）另外两个接口中的一个连通至自来水，另一个经回流泵（211）连接所述储液箱（2）的下部，所述储液箱（2）的上部经第二水泵（222）连通至退浆机（3）。

2.根据权利要求1所述的烧毛机导布辊冷却水再利用系统，其特征在于，所述储液箱（2）包括下箱体（21）、上箱体（22）以及根据所述上箱体（22）剩余水量隔离或连通两个箱体的开关机构，所述导布辊（1）向所述上箱体（22）排水，所述二位三通阀（11）经所述回流泵（211）连接所述下箱体（21），所述上箱体（22）经所述第二水泵（222）连通至所述退浆机（3）。

3.根据权利要求2所述的烧毛机导布辊冷却水再利用系统，其特征在于，所述开关机构包括设置在所述上箱体（22）底部的出水腔（224）、用于将所述上箱体（22）悬设在所述下箱体（21）之上的弹力装置（23）、设置在所述下箱体（21）顶部且连通所述下箱体（21）内部的导水管（212），所述导水管（212）的顶端插入所述出水腔（224），所述出水腔（224）的底部设置有与所述导水管（212）的侧壁配合的密封装置，所述出水腔（224）的顶部为一块铰接的盖板（225）。

4.根据权利要求3所述的烧毛机导布辊冷却水再利用系统，其特征在于，所述弹力装置（23）为设置在所述上箱体（22）和所述下箱体（21）之间的弹簧。

5.根据权利要求2所述的烧毛机导布辊冷却水再利用系统，其特征在于，所述下箱体（21）上设置有溢流口（214）。

6.根据权利要求2所述的烧毛机导布辊冷却水再利用系统，其特征在于，还包括第一控制器，所述下箱体（21）内设置有液位传感器（215），所述二位三通阀（11）为电磁阀，所述液位传感器（215）、二位三通阀（11）和所述回流泵（211）均与所述第一控制器信号连接，所述第一控制器根据所述液位传感器（215）的反馈决定由所述下箱体（21）或自来水为所述导布辊（1）供水。

7.根据权利要求6所述的烧毛机导布辊冷却水再利用系统，其特征在于，所述导布辊（1）内设置有电子温度计，所述电子温度计与所述第一控制器信号连接，所述第一控制器根据所述电子温度计的反馈决定向所述导布辊（1）供水的流量。

8.一种烧毛机导布辊冷却水再利用方法，其特征在于，适用于如权利要求1所述的烧毛机导布辊冷却水再利用系统，方法包括：

获取所述退浆机（3）正在处理的面料的布匹信息；

根据所述布匹信息查询对应的吸水率；

根据所述吸水率和所述布匹信息计算所述退浆机（3）的第一需水流量；

按所述第一需水流量从所述储液箱（2）中泵水输送向所述退浆机（3）；

获取烧毛机上的导布辊（1）的温度；

根据所述导布辊（1）的温度计算所述导布辊（1）的第二需水流量：

按所述第一需水流量和所述第二需水流量中最大的一者向所述导布辊（1）供水，其中供水来源为所述储液箱（2）或自来水。

9.根据权利要求8所述的导布辊冷却水再利用方法，其特征在于，所述布匹信息包括幅宽、克重和材质；所述吸水率为单位重量吸水率；

所述根据所述吸水率和所述布匹信息计算所述退浆机（3）的第一需水流量的步骤包括：

根据第一长度、所述幅宽和所述克重计算干重；所述第一长度为所述退浆机（3）头尾两端之间的布长；

根据所述干重和所述单位重量吸水率计算所述第一长度下的总吸水量；

根据所述第一长度和预设的车速计算处理时间；

根据所述总吸水量和所述第一长度下的总吸水量计算所述第一需水流量。

10.根据权利要求8所述的导布辊冷却水再利用方法，其特征在于，所述第二需水流量为使所述导布辊（1）的温度等于预设温度的冷却水流量。

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