一種印染烘乾餘熱利用裝置的製作方法

2023-05-08 00:42:21

本發明涉及一種印染烘乾餘熱利用裝置，屬於紡織印染技術領域。

背景技術：

我國是世界印染大國，全國印染布匹產量佔世界總產量的1/3以上，印染業為我國國民經濟發展、財政收入、出口創匯和就業崗位作出了重大貢獻。但是隨著印染工業不斷的發展，生產能耗高、廢氣排量大等問題也隨之產生。據統計，我國印染企業單位產值的能耗量與發達國家相比，大約是發達國家的2.3倍，而單位印染布的利潤僅為發達國家的3%左右。這就要求我國印染機械行業在確保所加工的紡織產品的品質不變或者進一步提高的前提下，向著節能、環保和智能化的方向發展。因此迫切需要針對印染過程進行研究，降低印染行業的能耗，減少排汙，提升產品質量及其在國際市場的競爭力。

印染工藝流程較為複雜，一般包括前處理、水洗、染色、印花、烘燥和後整理等階段，在烘燥工藝階段中用到的最主要的設備是印染熱定型機。每臺熱定型機一般由八或九節烘房串接而成，每個烘房的長度為3-4米，寬度為4-5米，體積近40立方米，整臺定型設備體積龐大，動力源與熱源數量眾多，使得熱定型階段的能耗量佔整個印染過程總能耗量的1/3以上，廢氣排放量佔印染廢氣排放總量的1/2以上。以擁有10臺印染熱定型機的中等規模企業為例，僅定型工段的每年耗電量就達2000萬度。而歐洲發達國家同等規模企業，由於採用先進的印染熱定型設備及控制技術，其定型工段每年耗電量僅為我國的62%左右，能耗差異巨大。同時，定型一般是整個印染過程的最後一道工序，故它還在很大程度上影響和決定著產品的質量與性能。因此，在節能、減排方面國產印染熱定型機還有很多地方需要優化設計，開發新型節能環保印染熱定型機和改進落後的印染熱定型機是各印染企業和印染熱定型機製造廠家當前的一項重要任務。針對以上問題，對印染熱定型機各個部件的性能進行分析研究顯得尤為重要，本文主要對當前印染熱定型機烘房內的風道進行性能分析及結構優化，其目的是提高印染熱定型機的熱效率，實現印染熱定型機的節能減排。

熱定型工藝正是利用織物在潮溼狀態下具有延展特性，在保持一定的拉伸力下，通過採用180-220℃的高溫熱空氣對其進行熨燙，從而調整經紗和緯紗在織物中的形態，消除織物內部的應力和高彈性形變，使高彈性形變轉化為塑性形變，確保織物在新尺寸下穩定下來。其熱定型的目的是去除織物在其加工製造過程中產生的皺痕，從而提高織物纖維的熱穩定性。定型後織物整體的乾燥均勻性、手感豐富性與殘餘收縮率、以及單位織物的定型能耗量，是衡量定型機性能的主要技術指標，它們既相互獨立，又高度關聯。其中乾燥均勻性指標要求定型後織物在整個幅寬範圍內的乾燥程度保持一致；殘餘收縮率是指定型後織物經過類似高溫煮洗前後尺寸的變化百分比，它與定型後織物的殘餘應力有關；而織物的手感豐富性則主要與織物的整體平整度、有無摺痕等相關。

為滿足上述性能要求，需要確保從烘房一側鼓入的熱空氣經過噴嘴後在織物整個幅寬範圍內形成穩定均勻的溫度場，同時確保織物在整個定型過程中始終處於相對穩定的懸浮狀態。定型效果與能耗量由機械、流體、熱、溼度的相互作用結果共同決定：首先，熱空氣從烘房一側到達另一側是一個氣流壓力和流量遞變的過程，織物所處溫度場特性由風道及噴嘴的結構特徵和布局共同決定；其次，熱風經噴嘴作用到布面上形成的流場非常複雜，風道和噴嘴需採取特殊結構來抑制湍流現象，否則極易造成布面在幅寬範圍內無規律震蕩，增加織物殘餘應力、造成摺痕或破壞布面平整性。若震蕩中織物與風道直接接觸，還會使織物局部過熱而泛黃，影響定型效果。因此，定型機風道結構要儘量保證織物幅寬範圍內的溫度均勻性和經噴嘴吹向織物氣流的穩定性。

如今，國內大多數造紙織物定型機都是直接由國外公司進口或國內外校企合作研製，定型機是聚酷織物生產中的關鍵設備，其原理就是利用化纖受熱烙化的熱塑性，加熱並使纖維維持規定的形態和尺寸，在所需溫度將織物拉幅拉寬至規定尺寸，然後快速冷卻，使受熱變化的纖維微結構逐漸凝固固定下來，從而織物的尺寸和形態達到穩定。定型工藝的本質是化學纖維大段分子鏈段的重排，並且消除了織物的內應力，但是由於這類自動化設備只有少數國外企業能夠開發研製，因此技術壟斷嚴重影響了我國紡織工業整體的進步發展。

聚酯織物的主要材料是聚酯切片，聚酯切片先經烙融拉絲後抽離成聚酯纖維。利用聚酯纖維加工其它產品前，必須先對這些聚酯纖維進行工藝加工，比如在預設的溫、溼度的條件下，對聚酯纖維進行規定次數的縱向拉伸和橫行拉幅。再完成乾燥工序後，這些經加工過後的聚酯織物的長度和寬度都會出現顯著的改變，會將原先整齊的聚酯織物出現的表面不平整、厚度不均勻、邊緣不整齊的現象，甚至更嚴重的情況能導致整幅織物面目全非，不能正常使用造成織物報廢、物料損失。因此在利用這些聚酯織物進行生產前，必須先對其進行熱處理能夠恢復聚酯纖維的本來屬性，使得聚酯織物光滑平整、厚度均勻並且邊緣整齊，使織物達到可用的工藝要求。在進行拉幅熱定型工藝處理時使用的全自動大型機械定型設備就是熱定型機，它是利用在設定，的溫度和張力下對經先期加工後的聚酯織物進行工藝處理，使織物符合造紙用聚酯網生產的技術要求。

近年來，由於能源短缺、環境日益惡化以及自然災害頻頻發生，能源節約以及環保問題不斷引起人們的重視，同時印染熱定型工業的能量消耗高、排放廢氣大也要求人們對傳統印染機械進行結構優化。因此國內外對印染熱定型機的研究也日趨增多，其共同目標是實現定型機的節能減排，打造出一臺節能環保的新型印染鬆弛熱定型機。

目前的染色一般都採用高溫高壓染色，印染之後排出的染液中還蘊含有大量的熱量，如果將這些熱量直接排放，會造成極大的浪費。印染後的織物面料需要先經過預烘乾在進行烘乾和定型，烘乾定型的溫度一般在120-200攝氏度，而預烘乾的溫度則要低的多，一般都40-50攝氏度。通常的廢染液具有70-80攝氏度的溫度，這一溫度剛好可以用於對織物的預烘乾進行加熱。具有可利用的前景。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種節能織物印染處理設備，特別是一種印染烘乾餘熱利用裝置，可以實現集約化生產，起到節能加工的技術效果。

為實現上述目的，本發明採用如下技術方案：一種印染烘乾餘熱利用裝置，它包括高溫染液引流管、換熱器和配溫水導出管，高溫染液引流管的入口與廢液輸送管末端的廢液排放口相連，高溫染液引流管的出口連接換熱器的入液口，換熱器的冷水入水口通過冷水入水管連接供水裝置，換熱器的預熱水出口連接預熱水導出管的入口，預熱水導出管的出口與烘乾預加熱器底部的預加熱室供熱管連接；所述的高溫染液引流管的末端穿入換熱器內，穿入換熱器內的部分管壁上設有若干孔眼；換熱器上還設置有經過換熱後的低溫染液流出管。

優選地，所述的高溫染液引流管上靠近換熱器的位置設有閘閥。

優選地所述的預熱水導出管上設有控制第一開關。

優選地所述的冷水入水管上設有控制第二開關。

本發明的有益效果是：將廢棄染液中的餘熱利用起來，與用於預烘乾的冷水進行充分混合，形成滿足預烘乾用水要求的50℃左右的預烘乾溫水，升溫加熱的速度快，使用安全、方便，節約了能源消耗，大大降低了生產成本，增加了工廠效益。

附圖說明

圖1為本發明具體實施方式的結構示意圖。

圖中，1、高溫染液引流管，2、換熱器，3、配溫水導出管，4、廢液輸送管，5、廢液排放口，6、烘乾預加熱器，7、預加熱室供熱管，8、入液口，9、冷水入水口，10、預熱水出口，11、孔眼，12、閘閥，13、冷水入水管，14、第一開關，15、第二開關。

具體實施方式

為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過一個具體實施方式，並結合其附圖，對本方案進行闡述。

為實現上述目的，本發明採用如下技術方案：一種印染烘乾餘熱利用裝置，它包括高溫染液引流管1、換熱器2和配溫水導出管3，高溫染液引流管1的入口與廢液輸送管4末端的廢液排放口5相連，高溫染液引流管1的出口連接換熱器2的入液口8，換熱器2的冷水入水口9通過冷水入水管13連接供水裝置，換熱器2的預熱水出口10連接預熱水導出管3的入口，預熱水導出管3的出口與烘乾預加熱器6底部的預加熱室供熱管7連接；所述的高溫染液引流管1的末端穿入換熱器2內，穿入換熱器2內的部分管壁上設有若干孔眼11；換熱器上還設置有經過換熱後的低溫染液流出管。

優選地，所述的高溫染液引流管1上靠近換熱器2的位置設有閘閥12。

優選地所述的預熱水導出管3上設有控制第一開關14。

優選地所述的冷水入水管13上設有控制第二開關15。

本發明將廢棄染液中的餘熱利用起來，與用於預烘乾的冷水進行充分混合，形成滿足預烘乾用水要求的50℃左右的預烘乾溫水，升溫加熱的速度快，使用安全、方便，節約了能源消耗，大大降低了生產成本，增加了工廠效益。

使用上述廢棄染液中的熱量回用裝置的烘乾定型機，由於在布料進入定型機烘房之前已經進行了預烘乾，降低了定型機烘房的負荷，從而增加了定型機的走布速度，有效提高了定型機的定型效率；同時，預烘乾後的布料將熱量帶入定型機烘房內，使第一節定型機烘房的升溫速度大大加快，從而降低了定型機整體的熱量消耗，本發明的定型機比傳統定型機可節約熱量10％～15％。