极低浴比纱线染色机的染液交换及分配系统及其控制方法

摘要

本发明提供极低浴比纱线染色机的染液交换及分配系统及其控制方法。染液交换及分配系统主要包括纱缸、封头、集液管、容积计、液温计、压力计、配流盘、天圆地方管、热交换管、纱竹管等部件。本发明将纱线染色机的染液分配、回流收集、加热、监测等多种功能融为一体，结构紧凑、流道短、效率高。本发明的染液交换及分配系统所需积蓄的染液少，为1:2纱线染色机的接近极限的极低浴比奠定了基础，可明显节省助剂、染料，减少废液排放。

权利要求

1.极低浴比纱线染色机的染液交换及分配系统，所述极低浴比为1:2，其特征在于包括

纱缸（1）、封头（2）、集液管（3）、容积计（4）、配流盘（9）、天圆地方管（10）、热交换管（11）、纱竹管（12）；

其中配流盘（9）位于纱缸（1）中，封头（2）上端与纱缸（1）的底部密封连接，封头（2）的底部密封连接集液管（3）；配流盘（9）的下端设有染液总入口（93），上端设有与染液总入口（93）连通的若干个出液口（92），配流盘（9）上端还开有若干个与封头（2）连通的回液口（91）；天圆地方管（10）的方端连接染色机的染液动力循环系统的高压染液出口以接入高压的染液，圆端与配流盘（9）的染液总入口（93）连接，天圆地方管（10）的方端位于集液管（3）中，集液管（3）与染液动力循环系统的进液口连接；纱竹管（12）安装在配流盘（9）的所述出液口（92）上并与出液口（92）连通；封头（2）中设有所述热交换管（11）；热交换管（11）的一端与封头（2）设有的蒸汽入口（5）连接，另一端与封头（2）设有的蒸汽出口（6）连接；纱缸（1）和封头（2）之间通过连接管设置有所述容积计（4），用于监测纱缸中染液的容积。

2.根据权利要求1所述的极低浴比纱线染色机的染液交换及分配系统，其特征在于若

干个所述出液口（92）均匀间隔分布在配流盘（9）上端与配流盘（9）同心的圆周上；且相邻两个出液口（92）之间设有一个回液口（91）。

3.根据权利要求1所述的极低浴比纱线染色机的染液交换及分配系统，其特征在于所

述热交换管（11）环绕在天圆地方管（10）的周围。

4.根据权利要求1所述的极低浴比纱线染色机的染液交换及分配系统，其特征在于：天

圆地方管（10）的圆端大于方端。

5.根据权利要求1所述的极低浴比纱线染色机的染液交换及分配系统，其特征在于：集

液管（3）上还设置有液温计（7）和压力计（8），用于监测回流染液的温度；压力计（8）用于监测染液的压力值；容积计（4）、液温计（7）和压力计（8）均与染色机的中央控制器连接。

6.用于根据权利要求1~5任一项所述的极低浴比纱线染色机的染液交换及分配系统的

控制方法，其特征在于：由染色机的染液动力循环系统出来的高压染液进入配流盘（9）的染液总入口（93）后，通过各个出液口（92）进入纱竹管（12）；纱竹管（12）上缠绕了待染色的纱线，高压的染液穿透纱线后由于重力的自然作用回落，并通过配流盘（9）上开设的回液口（91）回流到封头（2）中；封头（2）中的染液集流进入集液管（3）并进入染色机的染液动力循环系统；当液温计（7）监测到回流染液的温度低于设定的数值时，中央控制器将控制蒸汽入口（5）的电磁阀增加蒸汽流速或者控制加热组件提高蒸汽温度；当染液温度高于设定数值时，中央控制器将控制蒸汽入口（5）的电磁阀降低蒸汽入口（5）的蒸汽流量；当容积计（4）监测纱缸中染液的容积低于设定数值时，中央控制器发出报警信号，提示补充染液；当压力计（8）监测到染液的压力值小于设定阈值即压力不足时，发出报警信号，控制染色机的染液动力循环系统提高染液压力。

说明书

极低浴比纱线染色机的染液交换及分配系统及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及染整机械技术领域，具体涉及1:2极低浴比纱线染色机的染液交换及分配系统及其控制方法。

背景技术

[0002] 纺织工业是我国国民经济的重要产业，长期以来，纺织工业为国民经济的发展、解决人民穿衣、出口创汇等方面作出了重大贡献，而作为连接桥梁的染整行业无疑在这个行业中有着重要的地位。染整行业是纺织品深加工、精加工和提附加值的关键，是纺织纤维、原纱、胚布加工成进入消费品市场的最终产品之间的纽带，起着推动产品共同发展的重要作用。

[0003] 浴比在染色过程中是一个重要的指标，浴比的大小直接反映染色设备水、电、蒸汽等能耗高低及污染物排放高低的关键指标。浴比是指浸染或竭染染色时配制的染液与被染物的质量之比。在实际生产应用中常把染液的密度当作1来处理。浴比有大小之分，如 1:20，1:30 为大浴比；1:3，1:5 为小浴比。浴比又称液比，指纱线与染液重量的比例。如纺织品 100 千克用染液 1000 千克，则浴比是 1:10。传统染整设备的缺点是浴比大、耗电量大、用染化料助剂多、工艺时间长等。实际生产时，纱锭在湿透水的饱和状态下，染液浸泡半个全部纱架。采用极低浴比染色技术的染整设备，其优点主要有：

[0004] (1) 节约染料。在染色过程中相同用量的染料在不同浴比中的浓度是不同的，其达到染色平衡时的上染率也是不同的，染料在染液中需达到最低上染浓度。在一定用量染料的情况下实行小浴比染色时，其染液中染料的浓度相对较大，织物纤维上的染料浓度随染液中染料浓度的增加而上升，而染液中余留的染料由于浴比的减少的其残留的总量也相应下降，减少了废弃染液中染料的排放量。反之，浴比大，染液中的染料浓度相对较低，织物纤维上染时的染料浓度也较低，从而增加了废染液中染料的排放量。因此，浴比的大小会直接影响染料的吸尽率和固色率，特别是对常用的活性染料而言。浴比的大小会直接影响助剂、电解质的用量。实行小浴比染色时，不仅织物得色深，同时也减少了染料助剂的用量，减少了污水的排放量。

[0005]  (2) 染色重现性好。实行小浴比染色时，浴比的变化相对较小，虽说染料对浴比的依存性不同，但由于浴比小，织物上染率变化不大，色差一般在可接受的范围之内，即小浴比染色的重现性相对较好。

[0006] (3) 染色匀染性好。染色时织物匀染性的好坏主要取决于染液的循环频率。染色时浴比减小，染液的循环次数就增多。染液的循环频率越大，染料的扩散及上染机会就多，就可以改善局部染色不匀的情况。

[0007] (4) 小浴比染色节水、节能。染色时，水、电、蒸汽的消耗都与浴比有关，浴比小则能耗低。小浴比染色附加的多省洗水系统及多功能智能水洗系统，有很显著的节水效果。小浴比染色技术在织物染色中有显著的技术优势，热传递速率高，主缸水位充满与排放时间短，节水、节能，大大缩短染色周期，增加生产量。

[0008] 小浴比染色不仅匀染性好，节省了染料、助剂的用量，保证了染色工艺的重现性，而且更加体现出高效、节能和环保的特点。因此，小浴比染色是染整技术的主要发展方向。

发明内容

[0009] 为了满足1:2极低浴比纱线染色机的极低浴比要求，提出了染液交换及分配系统，满足极低浴比染色机所要求的染液交换及分配的所要求的性能及紧凑结构。

[0010] 本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

[0011] 一种1:2极低浴比纱线染色机的染液交换及分配系统，其包括纱缸、封头、集液管、容积计、配流盘、天圆地方管、热交换管、纱竹管；

[0012] 其中配流盘位于纱缸中，封头位于与上端纱缸的底部密封连接，封头的底部密封连接集液管；配流盘的下端设有染液总入口，上端设有与染液总入口连通的若干个出液口，配流盘上端还开有若干个与封头连通的回液口；天圆地方管的方端连接染色机的染液动力循环系统的高压染液出口以接入高压的染液，圆端与配流盘的染液总入口连接，天圆地方管的方端位于集液管中，集液管与染液动力循环系统的进液口连接；纱竹管安装在配流盘的所述出液口上并与出液口连通；封头中设有所述热交换管；热交换管的一端与封头设有的蒸汽入口连接，另一端与封头设有的蒸汽出口连接；纱缸和封头之间通过连接管设置有所述容积计，用于监测纱缸中染液的容积。染液进入配流盘的染液总入口后，通过各个出液口进入纱竹管；纱竹管上缠绕了待染色的纱线，高压的染液穿透纱线后由于重力的自然作用回落，并通过配流盘上开设的回液口回流到封头中；封头中的染液集流进入集液管并进入染色机的染液动力循环系统。

[0013] 封头中设置有热交换管，用于对染液进行加热；热交换管通过蒸汽入口通入高温蒸汽，热交换之后的冷蒸汽由蒸汽出口排出；封头的下端固定连接了集液管，上端固定连接了纱缸。

[0014] 进一步优化地，若干个所述出液口均匀间隔分布在配流盘上端与配流盘同心的圆周上；且相邻两个出液口之间设有一个回液口。

[0015] 进一步优化地，所述热交换管环绕在天圆地方管的周围。

[0016] 进一步优化地，天圆地方管的圆端大于方端，从而达到将染液的动能转换为压力能的目的；圆端与方端可因应配流盘的染液总入口的位置与染液动力系统出口位置的不同而处于不同轴线。

[0017] 进一步优化地，集液管上还设置有液温计和压力计，用于监测回流染液的温度；压力计用于监测染液的压力值；容积计、液温计和压力计均与染色机的中央控制器连接。染色机的染液动力循环系统可采用混流泵作为动力系统

[0018] 用于上述的极低浴比纱线染色机的染液交换及分配系统的控制方法，具体是：由染色机的染液动力循环系统出来的高压染液进入配流盘的染液总入口后，通过各个出液口进入纱竹管；纱竹管上缠绕了待染色的纱线，高压的染液穿透纱线后由于重力的自然作用回落，并通过配流盘上开设的回液口回流到封头中；封头中的染液集流进入集液管并进入染色机的染液动力循环系统；当液温计监测到回流染液的温度低于设定的数值时，中央控制器将控制蒸汽入口的电磁阀增加蒸汽流速或者控制加热组件提高蒸汽温度；当染液温度高于设定数值时，中央控制器将控制蒸汽入口的电磁阀降低蒸汽入口的蒸汽流量；当容积计监测纱缸中染液的容积低于设定数值时，中央控制器发出报警信号，提示补充染液；当压力计监测到染液的压力值小于设定阈值即压力不足时，发出报警信号，控制染色机的染液动力循环系统提高染液压力。

[0019] 相对于现有技术，本发明具有以下优点和技术效果：

[0020] 本发明结构设计巧妙，将纱线染色机的染液分配、回流收集、加热、监测等多种功能融为一体，结构紧凑、流道短、效率高。本发明的染液交换及分配系统所需积蓄的染液少，为1:2纱线染色机的接近极限的极低浴比奠定了基础，可明显节省助剂、染料，减少废液排放。

附图说明

[0021] 图1是实例中一种1:2极低浴比纱线染色机的染液交换及分配系统的总体外观示意图。

[0022] 图2是图1所示染液交换及分配系统的局部剖视图。

[0023] 图3是图1所示染液交换及分配系统的局部放大图。

[0024] 图4是图3所示局部结构的透视图。

[0025] 图5是图3所示局部结构的剖视图。

[0026] 图6是配流盘的俯视结构示意图。

[0027] 图7是图6所示配流盘的剖视图。

[0028] 图8为圆地方管的结构示意图。

[0029] 图中：1-纱缸；2-封头；3-集液管；4-容积计；5-蒸汽入口；6-蒸汽出口；7-液温计；8-压力计；9-配流盘；10-天圆地方管；11-热交换管；12-纱竹管；91-回液口；92-出液口；93-染液总入口。

具体实施方式

[0030] 下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此，以下若有未特别详细说明之处，均是本领域技术人员可参照现有技术实现的。

[0031] 如图1～图5所示，一种1:2极低浴比纱线染色机的染液交换及分配系统，包括纱缸1、封头2、集液管3、容积计4、配流盘9、天圆地方管10、热交换管11、纱竹管12；其中配流盘9位于纱缸1中，封头2位于与上端纱缸1的底部密封连接，封头2的底部密封连接集液管3。如图6、图7，配流盘9的下端设有染液总入口93，上端设有与染液总入口93连通的若干个出液口92，配流盘9上端还开有若干个与封头2连通的回液口91；天圆地方管10的方端连接染色机的染液动力循环系统（图中略）的高压染液出口以接入高压的染液，圆端与配流盘9的染液总入口93连接，天圆地方管10的方端位于集液管3中，集液管3与染液动力循环系统的进液口连接；纱竹管12安装在配流盘9的所述出液口92上并与出液口92连通；封头2中设有所述热交换管11；热交换管11的一端与封头2设有的蒸汽入口5连接，另一端与封头2设有的蒸汽出口6连接；纱缸1和封头2之间通过连接管设置有所述容积计4，用于监测纱缸中染液的容积。封头2中设置有热交换管11，用于对染液进行加热；热交换管11通过蒸汽入口5通入高温蒸汽，热交换之后的冷蒸汽由蒸汽出口6排出；封头2的下端固定连接了集液管3，上端固定连接了纱缸1。染液进入配流盘9的染液总入口93后，通过各个出液口92进入纱竹管12；纱竹管12上缠绕了待染色的纱线，高压的染液穿透纱线后由于重力的自然作用回落，并通过配流盘9上开设的回液口91回流到封头2中；封头2中的染液集流进入集液管3并进入染色机的染液动力循环系统。

[0032] 进一步优化实施地，如图6若干个所述出液口92均匀间隔分布在配流盘9上端与配流盘9同心的圆周上；且相邻两个出液口92之间设有一个回液口91。如图3、图4，所述热交换管11环绕在天圆地方管10的周围。

[0033] 如图2、图8，天圆地方管10的圆端大于方端，从而达到将染液的动能转换为压力能的目的；圆端与方端可因应配流盘9的染液总入口93的位置与染液动力系统出口位置的不同而处于不同轴线。

[0034] 进一步优化实施地，集液管3上设置有液温计，用于监测回流染液的温度；当染液温度低于设定的数值时，增加蒸汽入口5的蒸汽流速或者提高蒸汽温度；当染液温度高于设定数值时，降低蒸汽入口5的蒸汽流量。

[0035] 纱缸1和封头2设置有容积计4，用于监测纱缸中染液的容积；当染液容积低于设定数值时，发出报警信号，提示补充染液。集液管3上设置有压力计8，用于监测染液的压力值，当染液压力不足时，发出报警信号，提示染液动力系统提高染液压力。

[0036] 作为实例，以下再进一步说明上述极低浴比纱线染色机的染液交换及分配系统的控制方法：由染色机的染液动力循环系统出来的高压染液进入配流盘9的染液总入口93后，通过各个出液口92进入纱竹管12；纱竹管12上缠绕了待染色的纱线，高压的染液穿透纱线后由于重力的自然作用回落，并通过配流盘9上开设的回液口91回流到封头2中；封头2中的染液集流进入集液管3并进入染色机的染液动力循环系统；当液温计7监测到回流染液的温度低于设定的数值时，中央控制器将控制蒸汽入口5的电磁阀增加蒸汽流速或者控制加热组件提高蒸汽温度；当染液温度高于设定数值时，中央控制器将控制蒸汽入口5的电磁阀降低蒸汽入口5的蒸汽流量；当容积计4监测纱缸中染液的容积低于设定数值时，中央控制器发出报警信号，提示补充染液；当压力计8监测到染液的压力值小于设定阈值即压力不足时，发出报警信号，控制染色机的染液动力循环系统提高染液压力。

[0037] 根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。