高温溢流染色机开发范文

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《机械杂志》2014年第六期

1主要结构

UFHPLUS型高温溢流染色机主要由主缸、喷嘴、提布辊、热交换器、染夜循环系统、加料系统和电气控制等几部分组成。（1）主缸主缸内置储布槽，储布槽采用变截面结构，可根据不同织物克重，调整堆布状态，最大地利用有效空间。槽内底部衬有聚四氟乙烯板，减小了织物滑行阻力。储布槽的落布口设有摆布装置，由导布管出来的织物经摆布后可有序的堆放在储布槽中，可避免压布和倒布现象。主缸体的最底部为主回液管。此外，缸体内还配有旋转喷淋水洗系统，可清洗缸内各部位，避免残留物对织物的玷污。（2）喷嘴喷嘴采用多级染液喷嘴结构利用水流动能，均匀分配流量和压力，避免对织物表面的损伤，尤其是对弹力织物的保护，减缓单级喷嘴的喷射力对织物的冲击损伤；同时还可使被染织物与染液获得充分交换。（3）提布辊提布辊采用交流变频控制，实现对织物进入喷嘴之前的导向及牵引，可按不同工艺要求与喷嘴压力产生的速度匹配。（4）热交换器热交换器采用列管式结构，强化了换热效果，并采用比例升温控制，尤其是对低升温速率的控制效果明显。（5）染料循环系统染料循环系统主要由主循环泵、染液循环管路和主回液管等组成。染液循环可控制织物循环一圈的染料上染量，尤其是对上染速率较快的织物，可按水流特性，减少存水无效空间，保证了升温和加料过程中温度差和浓度差变化的均匀性，可有效地控制均匀上染。该系统采用第二染液循环，提高了主回液管染液的自循环频率，缩短加料时浓度的稀释时间，避免织物直接与高浓度染液接触。（6）加料系统加料系统由加料泵、流量计、比例阀、加料桶等组成。结合电脑和PLC控制系统，采用比例加料控制，为染色工艺提供多种加料方式，保证染料对织物纤维均匀地上染，可满足不同染色工艺对加料方式的控制。（7）电气控制电器控制采用功能强大的专用电脑和PLC控制系统，可对染色工艺进行全程自动控制，具有很好的工艺重现性，并且达到低浴比水洗受控。根据染色后织物上残留物（浮色）的存在形式，分阶段控制水流和温度对织物进行水洗，以最小的耗水量达到最佳的水洗效果。

2与传统高温溢流染色机的比较

UFHPLUS型高温溢流染色机除了染色工艺与现有的传统染色工艺基本相似之外，还具有以下一些优点：（1）小浴比与快速回水设计与传统溢流染色机相比，该机染液循环系统采用了优化设计，如图1所示。水流通道内安装了集水及导流槽相对于分水板和集水器对称设置，使布水分离后的水能快速回流到缸底，保证喷嘴压力不因水少而减小，最大限度地减少染液循环的无效空间，从而使得浴比大幅下降。浴比的下降，不仅节省了水、汽和助剂，同时也减少了排污量。此外，小浴比的染色工艺条件可提高活性染料的直接性，提高上染率。（2）实现加料系统－染液二次循环加料系统在降低染色浴比的同时，考虑到加料过程中局部染液浓度过高，对匀染不利，设置了二次循环系统，如图2所示。浓度较高的染液经过充分稀释后再与被染织物接触，这样可以有效地保证敏感色在低浴比条件下的均匀上染，同时降低染色成本，缩短了整体染色时间。（3）优化了储布槽结构储布槽结构可根据不同织物品种和克重，变换储布槽后弧板开度大小，有效提高轻薄织物的容布量，同时可避免压布和倒布现象发生。（4）采用矩形导布管结构织物经喷嘴进入矩形导布管，矩型导布管的摆动轴为前喷嘴的中心轴线，摆动角度为0±20°，可获得充分纬向扩展，不断变换织物的绳状位置，避免织物折痕的产生，如图3所示。（5）实现智能加料控制加料桶液位的控制是由压力传感器检测，输送出4～20mA信号给PLC进行运算，然后准确地将染料按照染色工艺曲线加入，控制染料对织物纤维的均匀上染。可满足不同染色工艺对加料方式的控制要求，如各种非线形加料。可有效控制染料对织物纤维的均匀上染。（6）采用自动化软件控制系统采用先进的染色机专用电脑，人机对话，菜单式选择输入。工艺输入方法简单、可靠，可进行染色工艺参数的设定、修改、存储和自动运行，还具有控制面板的“自动－手动”切换。可显示所有工艺参数，PLC模拟量输出控制电机替代了传统的电位器模拟量的速度改变，可靠性非常高，有效的提高了效率并减少了人为的误操作。该系统操作简便，对整个工艺流程有完整的记录，可完善的查询染色工艺中相关数据。

3应用及分析

相对传统溢流染色机而言，UFHPLUS型溢流染色机具有显著的节能减排效果，可减少加工运行成本。现以每吨纯棉针织物的能耗计算，可得出UFHPLUS型溢流染色机与传统溢流染色机的对应能耗情况。由表1得知，小浴比染色的水、蒸汽和助剂节省非常明显，这也意味着污水排放的降低。

4结论

UFHPLUS型高温溢流染色机对溢流染色形式在节能减排方面进行重大技术改进，通过储布槽和染液循环系统的优化设计，大大降低了染色浴比，并且解决了溢流染色在低浴比条件下所容易出现的染色质量问题。经多家使用厂家实际生产应用，水、汽和助剂消耗比传统溢流染色机节省40%以上，电消耗节省30%～40%，并且染色“一次成功率”在95%以上。该机的应用推广，既可以减缓当前印染企业面临能耗和环保压力，又可以解决设备改造投入资金不足的问题，对印染行业的节能减排具有一定现实意义。

作者：张燕浩单位：佛山市三技精密机械有限公司