CN218026745U - 一种水刺脱水热能回收系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种水刺脱水热能回收系统，包括气压生成系统、除水系统、喷风系统。气压生成系统设有负压端以及与该负压端流体连通的增压端，气压生成系统在负压端生成负压并对该负压端进入的气体进行压缩后由增压端排出。除水系统包含脱水吸风箱、气水分离器；脱水吸风箱位于待脱水布面的一侧并设有朝向待脱水布面的脱水进风口；气水分离器用于分离出气体中的水分，分别与脱水吸风箱、负压端流体连通。喷风系统包含射流器、匀风箱体；射流器的射流入口与增压端流体连通；匀风箱体与脱水吸风箱相对置并位于待脱水布面另一侧，设有朝向待脱水布面的匀风出风口并与射流出口流体连通。该系统能够循环利用水刺脱水生产中的热能空气，减少能源浪费。

Description

一种水刺脱水热能回收系统

技术领域

本申请涉及水刺无纺布设备技术领域，具体涉及一种水刺脱水热能回收系统。

背景技术

水刺非织造工艺是通过高压水流对纤网进行连续喷射，从而使纤维互相缠结，形成具有一定物理机械性能和外观形态的非织造布。水刺工艺技术路线主要由纤维成网系统、水刺加固系统、水循环系统及过滤系统和干燥系统四大部分组成。水刺加固工艺的干燥系统设置有脱水抽吸箱，脱水抽吸箱利用多级脱水风机的高负压，靠纤网两面压力差挤压脱水、以及空气流穿过纤网层时将水带走，尽量降低布面的含水率，从而降低下一工序烘干机的能源消耗。

现有降低水刺加固后布面含水率的方法主要通过加大脱水风机功率，该方案能耗较高、风机负载过大、效果较差。此外，水刺脱水的热能空气如果直接排出，不但会对生产车间温湿度平衡造成影响，也会造成能源浪费；如果对热能空气冷却处理，在造成能源浪费的同时会因设备的增加而可能产生新的能量消耗，例如中国专利申请号CN202021194928.5公开的一种水刺无纺布烘干装置，包括烘箱，烘箱内设置多个输送圆网、热风机和吸风罩，热风机位于无纺布处于输送圆网位置处，且对准无纺布；所述吸风罩以输送圆网为中心，与热风机对称设置，吸风罩沿无纺布宽度设置多个吸嘴，吸风罩外接输送管；烘箱底部开设有设备室，设备室内分别设置真空泵、冷凝器、抽液泵和收集箱，真空泵的进气端与输送管连通，真空泵的出气端与冷凝器的进气端连通，冷凝器的出气端通过抽液泵与收集箱连通。通过设置吸风罩、吸嘴、真空泵和冷凝器将烘干产生的热能空气，通过冷凝器液化，并通过收集箱存储。可见，该方案通过冷凝器及收集箱等设备将水刺脱水的热能空气进行冷凝处理，不但浪费了热能空气的热量，同时因为冷凝器及收集箱等设备的引入可能会增加新的能源消耗，因此该方案存在缺陷。

此外，对于生产具有香味、手感柔软等特定功能的水刺非织造布，目前主要采用喷洒、浸渍等技术工艺，例如，中国专利申请号CN209260345U公开的水刺无纺布喷淋装置，包括扎车、喷液装置和烘干箱，扎车设置于水刺机下游，喷液装置设置于扎车下游，喷液装置包括喷液箱，喷液箱两侧设置有供无纺布进出的进料口和出料口，喷液箱内顶部设置有喷液管，喷液管底部设置有若干雾化喷嘴，喷液管与加液箱相连，喷液管上设置有高压泵，烘干箱设置于喷液装置下游，烘干箱两侧也分别设置有供无纺布进出的进料口和出料口。该方案在水刺工艺之后，通过上喷洒方式将香料等物质喷洒在无纺布表面，实现在线添加功能物质，喷洒时虽然添加物液滴大部分滴落在集液箱，但仍有部分添加物飘散在空气中，污染生产环境，造成原材料浪费，且通过喷洒方式制备的特定功能的水刺布，处理效果均匀性差，难以达到性能要求，因此该方案存在缺陷。

综上所述，为了减少能量浪费，充分回收利用水刺脱水过程中的热能空气，同时为了减少水刺无纺布面添加物的浪费、避免对工作环境造成污染，需要结合水刺脱水实际生产情况，开发出一种完善、实用的技术方案来满足工艺改善需求。

实用新型内容

为了减少能量浪费，充分利用水刺脱水过程中的热能空气，同时为了减少水刺无纺布面添加物的浪费、避免对工作环境造成污染，本申请提供一种水刺脱水热能回收系统，能够循环利用水刺脱水生产中气压生成系统压缩空气产生的热能，同时可提高生产过程中对水刺无纺布面所施加添加物的利用率，降低污染和浪费。

本申请解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水刺脱水热能回收系统，包括气压生成系统、除水系统、喷风系统。

所述气压生成系统设有负压端以及与该负压端流体连通的增压端，气压生成系统在负压端生成负压并对该负压端进入的气体进行压缩后由增压端排出。

所述除水系统包含脱水吸风箱、气水分离器；所述脱水吸风箱位于待脱水布面的一侧并设有朝向待脱水布面的脱水进风口；所述气水分离器用于分离出流经的气体中的水分，其分别与脱水吸风箱、气压生成系统的负压端流体连通。

所述喷风系统包含射流器、匀风箱体；所述射流器设有射流入口和射流出口，射流入口与气压生成系统的增压端流体连通；所述匀风箱体与脱水吸风箱相对置并位于待脱水布面另一侧，其设有朝向待脱水布面的匀风出风口并与射流出口流体连通。

在一种具体的实施方案中，所述气水分离器为腔体结构，腔内设有多个改变流体流向的挡板，以将流体中的水分凝聚析出。

在一种具体的实施方案中，所述气水分离器还设有储水部、排水装置、液位控制器，所述储水部用于储存分离得到的水并在其储存的水达到液位控制器的设定值后排水装置进行排水。

在一种具体的实施方案中，所述射流入口与气压生成系统增压端之间还设有流体连通的除杂装置，以去除流体中的杂质。

在一种具体的实施方案中，所述除杂装置为腔体结构的气旋除杂器，其设有与射流器的射流入口流体连通的气旋出口、与气压生成系统增压端流体连通的气旋入口，所述气旋出口和气旋入口之间设有供流体螺旋通过的轴向向上的螺旋隔板，所述气旋除杂器的腔体内壁和螺旋隔板之间还设有网孔板，在气旋除杂器底部位置设有排废阀。

在一种具体的实施方案中，所述气压生成系统的增压端连接有消声器，以对增压端排出的气体进行消音。

在一种具体的实施方案中，所述气压生成系统的增压端与消声器之间采用柔性连接器进行连接。

在一种具体的实施方案中，所述气压生成系统对负压端进入的气体进行压缩后由增压端排出的气体温度为50℃-70℃。

在一种具体的实施方案中，所述水刺脱水热能回收系统还设有添加物输入系统，其包括流体连通的配液箱和雾化室，所述射流器还设有与雾化室流体连通的药雾入口，以使得添加物在配液箱内配置成的药液进入雾化室实现雾化后由药雾入口进入射流器并与射流入口进入的流体汇合后由射流出口排出。

在一种具体的实施方案中，所述匀风箱体设有导流装置，以将流体在匀风出风口均匀导出。

本申请实施例的优点是：

1、水刺脱水热能回收系统可充分利用气压生成系统压缩空气产生的热空气的热能，避免造成热能浪费，同时也避免传统的直接排出脱水热空气对生产车间温湿度平衡造成的影响。

2、水刺脱水热能回收系统将水刺无纺布面添加物雾化并随着工艺流程循环，均匀附着在布面，添加物可随着管道循环回收利用，减少浪费，避免环境污染。

3、水刺脱水热能回收系统设置的气旋除杂器，可将回收的热空气中的杂质过滤，保持气体的清洁以避免对生产造成污染，同时也可以避免传统方式中因在管道内设置过滤网而造成风阻的情况。

4、水刺脱水热能回收系统的气旋除杂器设置的排废阀，在气水分离器发生故障时，可有效防止回水，从而降低管道的回水风险，提高设备的运行可靠性。

附图说明

图1为本申请的一种水刺脱水热能回收系统示意图。

主要附图标记说明：

1-脱水吸风箱；2-气水分离器；3-气压生成系统；4-消声器；5-气旋除杂器；6-射流器；7-雾化室；8-配液箱；9-匀风箱体；10-布面；11-柔性连接器；12-排废阀；13-托网帘；14-传动轴。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种水刺脱水热能回收系统，可以循环利用水刺脱水生产中气压生成系统压缩空气产生的热能，同时可提高生产过程中对水刺无纺布面所施加添加物的利用率，降低污染和浪费，总体思路如下：

实施例1：

请参阅图1，一种水刺脱水热能回收系统，包括气压生成系统3、除水系统、喷风系统。气压生成系统3设有负压端以及与该负压端流体连通的增压端，气压生成系统3在负压端生成负压并对该负压端进入的气体进行压缩后由增压端排出；除水系统包含脱水吸风箱1、气水分离器2；脱水吸风箱1位于待脱水布面10的一侧并设有朝向待脱水布面10的脱水进风口；气水分离器2用于分离出流经的气体中的水分，其分别与脱水吸风箱1、气压生成系统3的负压端流体连通；喷风系统包含射流器6、匀风箱体9；射流器6设有射流入口和射流出口，射流入口与气压生成系统3的增压端流体连通；匀风箱体9与脱水吸风箱1相对置并位于待脱水布面10另一侧，其设有朝向待脱水布面10的匀风出风口并与射流出口流体连通。该系统通过气压生成系统3产生负压在脱水吸风箱1的脱水进风口将布面10水分经由空气气流带走，并在气水分离器2中分离出水分，再经过气压生成系统3对气体压缩升温后，通过射流器6、匀风箱体9的匀风出风口高速流经待脱水布面10并再次进入脱水吸风箱1，实现对气压生成系统3压缩产生的热能空气在水刺脱水过程中的循环利用。

本例中，生成负压的气压生成系统3可以采用多级负压风机装置，在其负压端生成负压，从而作用于与该负压端依次流体连通的除水系统的气水分离器2、脱水吸风箱1，气压生成系统3采用的多级负压风机可产生3000-40000帕的负压，并作用于脱水吸风箱1的脱水进风口，通过气流的高速流动(60-100m/s)使之将水刺无纺布布面10的含水率从320％-280％降到180％-150％(粘胶类产品)、220％-180％降到80％-60％(涤纶类产品)。

由脱水吸风箱1的脱水进风口进入的气体在负压作用下继续流入气水分离器2，气水分离器2可以采用多种结构，本例中为腔体结构，腔内设有多个改变流体流向的挡板，流体在气水分离器2内多次改变流动方向，由于悬浮的小水滴有较大的质量，当遇到挡板流动方向改变时，在惯性作用下，气体可以绕过挡板继续向前，而小水滴就会积聚在挡板上，气水分离器可以通过设置较大的通流面积，来充分减少小水滴的动能，使得流体中的绝大部分小水滴凝聚并最终落到气水分离器2的底部。同时，气水分离器2还设有储水部、排水装置、液位控制器，储水部用于储存分离得到的水，在其储存的水达到液位控制器的设定值后，排水装置可以通过其设置的排水管将水排出。

气体经气水分离器2分离出水分后，继续流向气压生成系统3，从负压端进入，并经气压生成系统3压缩，产生50℃-70℃的热风，由气压生成系统3的增压端排出，气体经压缩后便于在管道系统内产生压力差以继续输送，气体经压缩后温度升高，产生的热风在输送至匀风箱体9并流经待脱水布面10可以更好的带走布面10的水分。为了降低压缩空气产生的噪音，在气压生成系统3的增压端连接有消声器4，以对增压端排出的气体进行消音。同时，为了避免气压生成系统3的设备对消声器4的影响，气压生成系统3的增压端与消声器4之间的连接采用柔性连接器11，柔性连接器11可采用波纹管等，从而对气压生成系统3的设备进行隔振，保证降噪效果。

在实际生产中，由于气流经过布面10及管道设备等，往往会混杂有杂质，为了提高生产质量，需要进一步对气体进行除杂。本例中在射流入口与气压生成系统3增压端之间设置流体连通的除杂装置，以去除其通过的流体中的杂质。除杂装置可以采用多种成熟的工业除杂设备，优选地，本例中除杂装置采用腔体结构的气旋除杂器5，设有与射流器6的射流入口流体连通的气旋出口、与气压生成系统3增压端流体连通的气旋入口，气旋出口和气旋入口之间设有供流体螺旋通过的螺旋隔板，螺旋隔板的螺旋旋转轴朝向上方，气旋除杂器5的腔体内壁和螺旋隔板之间还设有网孔板，流体在通过螺旋隔板时在离心力作用下杂质会通过网孔板后过滤掉落到气旋除杂器底部，气旋除杂器5底部位置设有排废阀12，可以定期通过排废阀12将杂物等排出。此外，在气水分离器2发生故障时，含有过多水分的气流在通过气旋除杂器5时，可以利用排废阀12来排水，从而进一步提高本系统的功能性和可靠性。

从气旋除杂器5流出的热能气体继续流向喷风系统，由射流入口进入射流器6，在需要进一步提高风速的情况下，可在射流器6中增设风机以对射流出口流出的气流进一步加速并输送至匀风箱体9，而为了更均匀的将热风作用于待脱水布面10，匀风箱体9设有导流装置，以将流体在匀风出风口均匀导出，导流装置可采用工业常用的导流板等结构。由于脱水吸风箱1与匀风箱体9对置于布面10的两侧，因此穿过布面10的热能气体在负压作用下再次进入脱水吸风箱1。这样，布面10下侧紧贴托网帘13，托网帘13下侧设置有传动轴14，布面10在托网帘13作用下移动，在匀风出风口均匀导出的高速热风作用下，布面10水分被带走，从而完成水刺脱水工序。

因此，该水刺脱水热能回收系统对布面10脱水的闭环循环气流在气压生成系统3产生的负压作用下，由脱水吸风箱1进入气水分离器2并除去水分，进入气压生成系统3后被压缩并升温，由增压端输出，经消声器4降噪后进入气旋除杂器5以除去杂质，再通过射流器6以及匀风箱体9，最终流经待脱水布面10带走水分并再次进入脱水吸风箱1，依次过程循环，充分利用气压生成系统3产生的压缩气体的热能，实现对布面10的脱水。

实施例2：

与实施例1的区别在于：本例中为了提高生产过程中对水刺无纺布面10所施加添加物的利用率，降低污染和浪费，进一步对技术方案进行优化。

请继续参阅图1，水刺脱水热能回收系统还设有添加物输入系统，包括流体连通的配液箱8和雾化室7，射流器6还设有与雾化室7流体连通的药雾入口，以使得添加物在配液箱8内配置成的药液进入雾化室7实现雾化后由药雾入口进入射流器6并与射流入口进入的流体汇合后由射流出口排出。

具体地，配液箱8通过药液输送管道与雾化室7相连，雾化室7通过药雾管道与射流器6的药雾入口相连，将配好的添加物的药液经过配液箱8输送到雾化室7，再经药雾管道由药雾入口被射流器6内设置的风机产生的负压吸入，与射流入口进入的热空气混合，并经射流出口输出至匀风箱体9，药液雾化颗粒与热空气经匀风出风口高速射向待脱水布面10后，药液雾化颗粒会吸附到布面10表面，整个过程避免药液雾化颗粒飘散在外部空气中，多余的添加物可随着管道循环回收利用，从而减少浪费，避免环境污染。

综上，本申请一种水刺脱水热能回收系统，能够充分利用水刺脱水过程中的热能空气，减少热能浪费，避免传统的直接排出脱水热空气对生产车间温湿度平衡造成的影响；同时可提高生产过程中对水刺无纺布面所施加添加物的利用率，降低污染和浪费。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种水刺脱水热能回收系统，其特征在于，包括：

气压生成系统，其设有负压端以及与该负压端流体连通的增压端，气压生成系统在负压端生成负压并对该负压端进入的气体进行压缩后由增压端排出；

除水系统，其包含脱水吸风箱、气水分离器；所述脱水吸风箱位于待脱水布面的一侧并设有朝向待脱水布面的脱水进风口；所述气水分离器用于分离出流经的气体中的水分，其分别与脱水吸风箱、气压生成系统的负压端流体连通；以及

喷风系统，其包含射流器、匀风箱体；所述射流器设有射流入口和射流出口，射流入口与气压生成系统的增压端流体连通；所述匀风箱体与脱水吸风箱相对置并位于待脱水布面另一侧，其设有朝向待脱水布面的匀风出风口并与射流出口流体连通。

2.如权利要求1所述的一种水刺脱水热能回收系统，其特征在于，所述气水分离器为腔体结构，腔内设有多个改变流体流向的挡板，以将流体中的水分凝聚析出。

3.如权利要求2所述的一种水刺脱水热能回收系统，其特征在于，所述气水分离器还设有储水部、排水装置、液位控制器，所述储水部用于储存分离得到的水并在其储存的水达到液位控制器的设定值后排水装置进行排水。

4.如权利要求1-3中任一项所述的一种水刺脱水热能回收系统，其特征在于，所述射流入口与气压生成系统增压端之间还设有流体连通的除杂装置，以去除流体中的杂质。

5.如权利要求4所述的一种水刺脱水热能回收系统，其特征在于，所述除杂装置为腔体结构的气旋除杂器，其设有与射流器的射流入口流体连通的气旋出口、与气压生成系统增压端流体连通的气旋入口，所述气旋出口和气旋入口之间设有供流体螺旋通过的轴向向上的螺旋隔板，所述气旋除杂器的腔体内壁和螺旋隔板之间还设有网孔板，在气旋除杂器底部位置设有排废阀。

6.如权利要求5所述的一种水刺脱水热能回收系统，其特征在于，所述气压生成系统的增压端连接有消声器，以对增压端排出的气体进行消音。

7.如权利要求6所述的一种水刺脱水热能回收系统，其特征在于，所述气压生成系统的增压端与消声器之间采用柔性连接器进行连接。

8.如权利要求7所述的一种水刺脱水热能回收系统，其特征在于，所述气压生成系统对负压端进入的气体进行压缩后由增压端排出的气体温度为50℃-70℃。

9.如权利要求5-8中任一项所述的一种水刺脱水热能回收系统，其特征在于，所述水刺脱水热能回收系统还设有添加物输入系统，其包括流体连通的配液箱和雾化室，所述射流器还设有与雾化室流体连通的药雾入口，以使得添加物在配液箱内配置成的药液进入雾化室实现雾化后由药雾入口进入射流器并与射流入口进入的流体汇合后由射流出口排出。

10.如权利要求9所述的一种水刺脱水热能回收系统，其特征在于，所述匀风箱体设有导流装置，以将流体在匀风出风口均匀导出。

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