PL186433B1 - Urządzenie suszące - Google Patents

Abstract

1 Urzadzenie suszace, zawierajace zródlo promieniowa- nia promieni podczerwonych i zródlo gazu suszacego oraz przemieszczajaca sie tkanine, umieszczone w obudowie ma- jacej usytuowane w odstepie szczeliny dla tkaniny wloto- wa i wylotowa, przy czym w obudowie jest usytuowany zespól doprowadzajacy strumien gazu do tkaniny polaczo- ny z wentylatorem doprowadzajacym gaz oraz zródlo promieni podczerwonych i zespól oslaniajacy, przy czym zespól oslaniajacy jest ruchomy pomiedzy polozeniem, w którym promienie podczerwone dzialaja na tkanine i polozeniem, w którym tkanina jest odcieta od promieni podczerwonych, zas z wentylatorem jest polaczony zespól powrotny gazu z obudowy suszami do zespolu doprowa- dzajacego gaz do ruchomej tkaniny, znamienne tym, ze zespól oslaniajacy usytuowany w obudowie (11) ma postac zaluzji (8, 9) zawierajacej szereg obrotowych lo- patek (20) majacych powierzchnie odbijajaca promienio- wanie podczerwone z ruchomej tkaniny (W), przy czym lopatki (20) sa ruchome od polozenie zamkniecia, w którym tkanina (W) jest odcieta od promieni podczer- wonych do polozenia otwarcia zaluzji (8, 9), w którym promienie sa skierowane na tkanine (W) FIG 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie suszące. Tego typu urządzenie stosuje się zwłaszcza do suszenia tkanin przy wykorzystaniu powietrza i promieniowania podczerwonego. Znane są urządzenia w postaci suszami, w których podczas przesuwania wstęgi materiału takiego jak papier, folia czy innego rodzaju płaski materiał, jest konieczne zastosowanie szybszego suszenia, przy zachowaniu odpowiednich gabarytów suszami.

Z opisu patentowego USA nr 4 936 025 znany jest sposób suszenia przemieszczającej się tkaniny, polegający na przepuszczaniu swobodnej tkaniny poprzez różne szczeliny suszące. Tak więc tkanina jest poddawana obróbce promieniami podczerwonymi w szczelinach, do których doprowadza się promieniowanie podczerwone, a następnie przemieszcza się tkaninę wzdłuż szczelin suszących powietrzem, do których dostarcza się gaz, przy czym jednocześnie podpiera się swobodnie przemieszczającą, się tkaninę.

Z opisu patentowego USA nr 4 756 091 znany jest piec, w którym suszy się tkaninę przy użyciu mieszaniny rozgrzanego powietrza i promieniowania podczerwonego. Piec zawiera szereg grzałek stanowiących źródło podczerwieni, przy czym grzałki są połączone w układ liniowy z dyszami dostarczającymi ogrzane powietrzem.

186 433

Opis patentowy USA nr 5 261,166 ujawnia sposób suszenia za pomocą kombinacji podczerwieni i flotacji powietrza, za pośrednictwem dyszy powietrznych, które są zamocowane poniżej i powyżej ruchomej tkaniny oraz szeregu palników gazowych na podczerwień, zamocowanych pomiędzy dyszami powietrza.

W wielu konwencjonalnych suszarniach działających na podczerwień, w których dostarcza się ciepło w postaci energii promieniowania podczerwonego, występują duże straty energii, na skutek ponownego wypromieniowania jej do otoczenia, odbicia promieni i tym podobnych zjawisk. W dodatku, promieniowanie podczerwone musi być w sposób ciągły zawracane, w celu uniknięcia zapalenia się tkaniny. To powoduje zmniejszenie wydajności i może zredukować długość użyteczności urządzeń emitujących podczerwień.

Urządzenie suszące, według wynalazku, zawierające źródło promieniowania promieni podczerwonych i źródło gazu suszącego oraz przemieszczającą się tkaninę, umieszczone w obudowie mającej usytuowane w odstępie szczeliny dla tkaniny wlotową i wylotową, przy czym w obudowie jest usytuowany zespół doprowadzający strumień gazu do tkaniny połączony z wentylatorem doprowadzającym gaz oraz źródło promieni podczerwonych i zespół osłaniający, przy czym zespół osłaniający jest ruchomy pomiędzy położeniem, w którym promienie podczerwone działają na tkaninę i położeniem, w którym tkanina jest odcięta od promieni podczerwonych, zaś z wentylatorem jest połączony zespół powrotny gazu z obudowy suszami do zespołu doprowadzającego gaz do ruchomej tkaniny, charakteryzuje się tym, że zespół osłaniający usytuowany w obudowie ma postać żaluzji zawierającej szereg obrotowych łopatek mających powierzchnie odbijającą promieniowanie podczerwone z ruchomej tkaniny, przy czym łopatki są ruchome od położenia zamknięcia, w którym tkanina jest odcięta od promieni podczerwonych do położenia otwarcia żaluzji, w którym promienie są skierowane na tkaninę.

Korzystnym jest gdy w obudowie jest usytuowany kanał powrotny, ogrzanego powietrza połączony z wentylatorem i obudową.

Urządzenie, korzystnie zawiera źródło strumienia powietrza mające szereg dysz powietrznych, przy czym poniżej dysz powietrza jest usytuowany korzystnie szereg kół pasowych podpierających tkaninę.

Urządzenie, korzystnie zawiera źródło strumienia gazu mające szereg dysz flotacyjnych.

Korzystnym jest gdy ruch żaluzji od położenia otwarcia do położenia zamknięcia jest funkcją prędkości ruchu tkaniny.

Urządzenie korzystnie zawiera zespół pomiaru prędkości ruchomej tkaniny połączony z żaluzją, przy czym wielkości promieniowania podczerwonego na ruchomą tkaninę są zależne od pomiaru prędkości tkaniny zmniejszającej się poniżej z góry określonej wielkości.

Zaletą wynalazku jest zwiększona wydajność pieca, poprzez zastosowanie kombinacji promieniowania podczerwonego i promieniowania konwekcyjnego dla suszenia poruszających się tkanin. Zapewniona jest również optymalna kontrola nad piecem oraz wyeliminowanie ciągłego zawracania elementów działających na podczerwień.

Tkanina jest poddana selektywnemu działaniu promieniowaniem podczerwonym. Wydajność suszenia jest zoptymalizowana poprzez zastosowanie strumienia dodatkowego, ogrzanego powietrza, uderzającego z dużą prędkością. Powietrze kierowane na tkaninę jest ogrzewane i następnie wyciągane poprzecznie do centralnego, powrotnego kanału powietrza. Powietrze powrotne jest wciągane do otworu wlotowego, za pomocą współpracującego, zamkniętego wentylatora, który następnie podaje powietrze do dysz. Część powietrza jest także wydmuchiwana do atmosfery, aby piec był pozostawiony w stanie podciśnienia, powodując wciąganie świeżego powietrza do pieca poprzez otwór wlotowy i szczeliny wylotowe w tkaninie, bez konieczności wydłużenia działania suszami.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym, fig. 1 przedstawia piec działający przy wykorzystaniu podczerwieni/konwekcji w widoku z przodu, fig. 2 - jest widokiem od góry żaluzji przeznaczonych do suszami, według obecnego wynalazku, fig. 3 - jest widokiem od przodu, żaluzji, w przekroju wzdłuż linii B-B oznaczonej na fig. 2,fig. 4 - jest widokiem żaluzji od przodu i w przekroju, wzdłuż linii

186 433

A-A oznaczonej na fig. 2,fig. 5 przedstawia szczegół połączenia żaluzji z mechanizmem kontrolnym, według wynalazku, fig. 6 - jest widokiem z przodu urządzenia suszącego ze współpracującym, zamkniętym wentylatorem, zaś fig. 7 przedstawia schematycznie przekrój poprzeczny urządzenia suszącego działającego na podczerwień/konwekcja, według alternatywnego przykładu wykonania wynalazku.

Jak to przedstawiono na fig. 1 urządzenie suszące, korzystnie piec 10 zawiera obudowę 11, koi^r^z^y^tTnie izolowanią mającą otwór wlotowy dl^ tkaniny 112, zapewniajjący wejścia tl^ć^iriny W do wnętrza obudowy 11 i otwór wylotowy 13 tkaniny, zapewniający wyjście tkaniny z obudowy 11. Obudowa 11 może być skonstruowana z dowolnego, odbijającego promienie materiału, takiego jak aluminium lub stal nierdzewna. Szereg luźnych kół pasowych 14a - 14n jest umieszczonych w obudowie 11, w celu prowadzenia i podpierania tkaniny W podczas jej przemieszczania przez piec 10 od otworu wlotowego 12 do otworu wylotowego 13. Korzystnie, koła pasowe 14 są usytuowane co najmniej pod każdym źródłem strumienia powietrza 15a, 15b i 15c, jak to przedstawiono na fig. 1, ponieważ w tych punktach, tkanina W wymaga mocniejszego zamocowania, w celu zabezpieczenia przed trzepotaniem, zwłaszcza podczas chwilowego niskiego napięcia. W celu wzmożenia suszenia tkaniny W, w obudowie 11 jest zamocowana para źródeł promieniowania podczerwonego 16,16a.

Strumień gorącego powietrza jest korzystnie dostarczany powyżej i poniżej każdego źródła promieniowania podczerwonego 16,16a, który w przedstawionym przykładzie jest usytuowany w pobliżu otworu wlotowego 12, w pobliżu otworu wylotowego 13 i w centralnej części pieca 10. Źródło strumienia powietrza 15a,15b i 15c ma postać prętów powietrznych, które współpracują z wentylatorem, poprzez odpowiednie przewody wentylacyjne. Poszczególne pręty mają jednakowy kształt, a strumienie powietrza tworzą powietrzne noże, zapewniając przenikanie masy powietrza przez tkaninę W i oziębiające powietrze do żaluzji 8, 9. Konfiguracja centralnych prętów powietrznych, stanowiących źródło powietrza 15a, zapewnia wzmożenie suszenia. Pomiędzy źródłami powietrza 15a i 15b jest usytuowane źródło promieniowania podczerwonego 16. W kierunku otworu wlotowego 12 tkaniny W i źródła promieniowania podczerwieni 16a, jest zamocowane źródło powietrza 15a, z arkuszem 7 w kształcie litery L korzystnie ustawionym pod kątem do góry, w kierunku centralnej części pieca 10, jak to pokazano na fig. 1. To skierowane do góry pochylenie, zapewnia wystarczające owinięcie tkaniny na nie ruchomych kołach pasowych 14a -14c, w celu dostarczenia siły napędzającej dla kół, tak aby tkanina W poruszała się właściwie poprzez piec. Podobnie, usytuowanie pomiędzy źródłami powietrza 15b i 15c drugiego źródła 16a promieniowania podczerwonego, podobnie zamocowanego do źródła powietrza 15c z L - kształtnym arkuszem 7a, także skierowanym pod kątem do góry, w kierunku centralnej części pieca 10, jak to przedstawiono na fig. 1.

Żaluzje 8 i 9 są ustawione odpowiednio poniżej źródeł podczerwieni 16, 16a, pozwalając na kontrolowanie intensywności promieniowania, co zapewnia osiągnięcie przez tkaninę W (bez konieczności ponownego obrócenia żaluzji 9) źródeł promieniowania podczerwonego 16 i 16a. W odniesieniu do fig. 2, każda żaluzja 8 i 9 zawiera szereg ustawionych w linii łopatek 20, przy czym każda łopatka 20 nieznacznie zachodzi na sąsiednią łopatkę, kiedy jest w położeniu zamknięcia, jak to najlepiej widać na fig. 3. Ilość łopatek 20 w każdej żaluzji może zmieniać się, a to zależy w szczególności od wymiaru użytego źródła podczerwieni. Chociaż wymiary każdej łopatki 20 nie mają wielkości krytycznej, łopatki o szerokości 2,54 cm (1 cala) są najkorzystniejsze, zaś centralne części takich łopatek mogą być umieszczone w odległości 2,39 cm (0,94 cala), w celu zapewnienia koniecznego zachodzenia na siebie łopatek. Korzystnie łopatki 20 mają za zadanie, odbijać promienie podczerwone, w kierunku źródła podczerwieni i kierować je od tkaniny.

Jak to pokazano na fig. 5, łopatki 20 są zamocowane do żaluzji 8,9 za pomocą układu sworzni. Tak więc koniec każdej łopatki 20 jest obrotowo zamocowany do zacisku 32, usytuowanego na końcu sworznia 30. Koniec sworznia 30 przeciwległego do zacisku 32 jest zamocowany do popychającego linkę ramienia 33 tłumika. Każde popychające linkę ramie 33, każdej łopatki 20 jest następnie połączone poprzez linkę łączącą 34 (fig. 4), taka konstrukcja pozwala na obrót wszystkich łopatek 20 na ruchomym cylindrze 40 (usytuowanym na ze186 433 wnątrz pieca 10,) który jest połączony elementem cylindra 37 i następnie z linką łączącą 34 za pośrednictwem obrotowej linki 35.

Korzystnie otwieranie i zamykanie żaluzji 8,9 jest zależne od prędkości liniowej. Na określony sygnał, odpowiadający żądanej wielkości prędkości liniowej (który może być zasygnalizowany przez dowolny element, taki jak czujnik magnetyczny połączony z wałem napędzającym linkę), żaluzje 8 i 9 otwierają się i odsłaniają tkaninę W, w celu napromieniowania jej promieniami podczerwonymi. Nawet w przypadku, gdy prędkość liniowa obniży się poniżej wielkości wodzącej, żaluzje zamkną się i zabezpieczą tkaninę przed spaleniem.

Jak to przedstawiono na fig. 6, wentylator nadmuchujący/wysysający 28 jest połączony z piecem 10, a w szczególności ze źródłem powietrza 15a, 15b i 15c, poprzez odpowiednie kanały 40, 41. Wentylator 28 ma wymiar tak dobrany, aby mógł przejąć nadwyżkę powietrza, która jest wyrzucana z pieca 10, w celu utrzymania pieca 10 w stanie podciśnienia. To podciśnienie powoduje infiltrację powietrza, umożliwiając wejścia tkaniny poprzez otwór wlotowy 12 i wyjście poprzez otwór wylotowy 13. Tłumiki 5 i 6 są usytuowane w kanałach 40, 41, w celu regulowania przepływu powietrza od wentylatora 28. Powietrze powrotne jest wciągane z kanałów powrotnych 42,43 pieca poprzez wentylator nadmuchujacy/zasysający. Ponieważ kanały powrotne 42,43 są usytuowane centralnie w piecu 10, powietrze powrotne jest kierowane ponad całkowitą powierzchnią czołową zespołu źródła podczerwieni, w celu ogrzania dostarczanego z powrotem powietrza, co poprawia wydajność urządzenia.

Figura 7 przedstawia alternatywny przykład wykonania obecnego wynalazku, w którym stosuje się dysze flotacyjne w miejsce kół pasowych 14a,14b,14c, w celu dostarczenia bezstykowego zamocowania tkaniny. W przedstawionym przykładzie, źródła powietrza 15a i 15c, są usytuowane w miejscu otworu wejściowego 12 tkaniny W i na końcach, przy otworach wyjściowych 13 z suszami, w sposób podobny do poprzedniego przykładu wykonania i zapewniają przenikanie promieni do tkaniny oraz dostarczają ochładzające powietrze przez ruch żaluzji, jak ma to miejsce w poprzednim przykładzie. Dysza flotacyjna powietrza 150 jest korzystnie usytuowana centralnie pomiędzy źródłami powietrza 15a i 15b. Podobnie dysze flotacyjne powietrza 151 i 152 są usytuowane poniżej tkaniny W, pomiędzy źródłami powietrza 15a’ i 15c’ i odgałęziają się od dyszy flotacyjnej powietrza 150. Powietrze dostarczane z dysz flotacyjnych 151,152 suszy przemieszczającą. się tkaninę W. Zasadnicze źródło promieniowania podczerwonego 16 i 16a, razem z zespołem żaluzji 8,9 (nie pokazanym) są umieszczone pomiędzy każdym źródłem powietrza 15a,15b,15c i dyszą flotacyjną 150, powyżej tkaniny, analogicznie do poprzedniego przykładu wykonania. Korzystnie źródło promieniowania podczerwonego 160 i odpowiadający mu zespół żaluzji (nie pokazany) może być usytuowany poniżej tkaniny i pomiędzy dyszami flotacyjnymi 151 i 152 w celu zwiększenia wydajności suszenia.

Znawcy tej dziedziny, wiedzą, że w stanie techniki korzystnie, źródła promieniowania podczerwonego mogą być usytuowane poniżej lub powyżej tkaniny lub jednocześnie powyżej i poniżej, w zależności od pożądanej wydajności suszenia. Podobnie, poszczególne umiejscowienie dysz flotacyjnych będzie zależało od wydajności suszenia, pod warunkiem zastosowania odpowiedniego podparcia tkaniny.

W schemat kontrolny urządzenia jest wprowadzony pirometr podczerwieni (nie pokazany), aby utrzymać temperaturę wyjściową tkaniny. Otwieranie/zamykanie żaluzji jest zależne od udziału procentowego zmian wielkości prędkości. Kontrolowanie otwierania/zamykania żaluzji jest połączone z przerwami ruchu tkaniny.

Podczas operacji dostarczania/zasysania powietrza wentylator 28 obraca się, a cykl podgrzewania rozpoczyna się poprzez uruchomienie żaluzji 8,9. Zespół źródła podczerwieni obraca się i następuje podgrzewanie do pożądanej wielkości temperatury, to jest 760°C (14000 F). Raz osiągnięta wielkość temperatury (która może być sygnalizowana przez dowolne elementy, na przykład sygnał świetlny na kontrolnym panelu) zapewnia kontrolowanie temperatury poprzez termoelement i SCR regulator.

Dla tej wielkości temperatury, piec 10 jest gotowy do suszenia. Żaluzja 8,9 jest otwierana i zamykana za pomocą zespołu sterującego i korzystnie wynosi 21,33 m/min (70 stóp na minutę). Po osiągnięciu wielkości wodzącej prędkości liniowej, żaluzje 8,9 otwierają się

186 433 i następuję nagrzewanie tkaniny W za pomocą przesłanej energii promieniowania podczerwonego. Następuje teraz pomiar temperatury tkaniny W za pomocą pirometru i SCR regulatora.

Ponieważ prędkość liniowa jest obniżona do wielkości powodującej zamknięcie żaluzji 8,9, która zostanie zamknięta, ze względu na zmniejszoną prędkość, co wykażę pomiar wielkości wodzącej prędkości liniowej. Element kontrolny pomiaru temperatury promieniowania podczerwieni zacznie odczytywać wielkości wodzące temperatury.

Te same kolejności działania nastąpią nawet w przypadku przerw w przesuwaniu się tkaniny.

Korzystnie, bezpieczne zatrzymanie tkaniny jest związane z temperaturą wskazaną przez czujnik promieniowania podczerwieni. Korzystnie gdy temperatura wskazana przez czujnik osiągnie 982,2°C (1800° F), uruchomi się wyłącznik ograniczający wysoką temperaturę, zaś źródło podczerwieni zostanie zamknięte.

FIG, 2

186 433

FIG. 3

FIG. 5

186 433

FIG.6

186 433

FIG. 7

186 433

„Z FIG.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (7)

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie suszące, zawierające źródło promieniowania promieni podczerwonych i źródło gazu suszącego oraz przemieszczającą się tkaninę, umieszczone w obudowie mającej usytuowane w odstępie szczeliny dla tkaniny wlotową i wylotową, przy czym w obudowie jest usytuowany zespół doprowadzający strumień gazu do tkaniny połączony z wentylatorem doprowadzającym gaz oraz źródło promieni podczerwonych i zespół osłaniający, przy czym zespół osłaniający jest ruchomy pomiędzy położeniem, w którym promienie podczerwone działają na tkaninę i położeniem, w którym tkanina jest odcięta od promieni podczerwonych, zaś z wentylatorem jest połączony zespół powrotny gazu z obudowy suszami do zespołu doprowadzającego gaz do ruchomej tkaniny, znamienne tym, że zespół osłaniający usytuowany w obudowie (11) ma postać żaluzji (8, 9) zawierającej szereg obrotowych łopatek (20) mających powierzchnie odbijającą promieniowanie podczerwone z ruchomej tkaniny (W), przy czym łopatki (20) są ruchome od położenie zamknięcia, w którym tkanina (W) jest odcięta od promieni podczerwonych do położenia otwarcia żaluzji (8, 9), w którym promienie są skierowane na tkaninę (W).

2. Urządzenie, według zastrz. 1, znamienne tym, że w obudowie (11) jest usytuowany kanał powrotny (42,43), ogrzanego powietrza połączony z wentylatorem (28) i obudową (11).

3. Urządzenie, według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera źródło strumienia powietrza (15a, 15b, 15c) mające szereg dysz powietrznych.

4. Urządzenie, według zastrz.3, znamienne tym, że poniżej dysz powietrza jest usytuowany szereg kół pasowych (14a, 14b, 14c) podpierających tkaninę (W).

5. Urządzenie, według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera źródło strumienia gazu mające szereg dysz flotacyjnych.

6. Urządzenie, według zastrz. 1, znamienne tym, że ruch żaluzji (8, 9) od położenia otwarcia do położenia zamknięcia jest funkcją prędkości ruchu tkaniny (W).

7. Urządzenie, według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera zespół pomiaru prędkości ruchomej tkaniny połączony z żaluzją (8, 9), przy czym wielkości promieniowania podczerwonego na ruchomą tkaninę (W) są zależne od pomiaru prędkości tkaniny (W) zmniejszającej się poniżej z góry określonej wielkości. .