[發明專利]節能節水型溢流染色設備及其熱流控制方法

有效

• 申請號: 201310521607.X
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103526487A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 張基忠
• 申請（專利權）人: 張基忠
• 主分類號: D06B3/24
• 分類號: D06B3/24;D06B3/28;D06B23/20
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 湯在彥

技術領域

本發明涉及一種印染行業的染色設備，尤其是一種需要頻繁升溫和降溫的繩狀節能節水型溢流染色設備及其熱流控制方法。?

背景技術

如圖1所示，傳統印染行業的繩狀溢流染色機主要由染缸102、換熱器104、蒸汽供熱管道103、供水管道105、中溫儲水箱108、增壓泵109、電氣控制柜以及各種閥門等部件組成。?

傳統溢流機的工作原理（見圖1）是：缸內待染色的布料101結成繩狀，采用體外換熱法，升溫需要蒸汽供熱管道103通過換熱器104來加熱，染缸102內的染色水通過增壓泵109打到換熱器104內，與蒸汽或常溫媒介水間接換熱，然后再到達染缸102的前部噴口，以高速噴射水流來帶動布料的循環轉動。由此實現染色過程的升溫、保溫和降溫。?

蒸汽加熱產生的凝結水收集在回用水箱（即中溫儲水箱108）中，染料水降溫過程中，以常溫水管線105中的媒介水在換熱器104內取熱后也到回用中溫儲水箱108。中溫儲水箱108中的中溫水一部分經增壓泵109充作染缸102內的染色水。如果回用中溫水溫度過高，一般采用回用中溫水和常溫媒介水（新鮮河水等）混合的辦法使之溫度降低。這樣，就多用了常溫媒介水，用不完的回用水就溢流到污水溝排放了。有的企業干脆采用涼水塔107冷卻回用中溫水，以減少新鮮水的用量，但如此一來又增加了電能的消耗。?

根據對傳統溢流染色機的染色工藝、水流以及熱流的長期研究，上述現有染色技術的主要問題在于以下幾個方面：?

1)溢流機的熱流系統比較粗放，熱量損失大、水量消耗大。例如，回用中溫水的溫度不高也不低，用來加熱則嫌溫度偏低，用于冷卻則嫌溫度偏高，因此很難再用。?

2)染缸的染料水體外取熱流動是串聯式，通過換熱器進行熱交換，再去染缸前部噴嘴處做噴射水流，以此帶動繩狀布料的流動。其根本問題是熱流局部過大，布料內外層及前后段的溫度差過大，容易產生色差，降低產品質量，也延長了加工周期。?

3)換熱器的水側流動方式存在問題，采用上進下出法，難以將換熱器內部的空氣排盡，減少了換熱面積，增大了換熱阻力，延長了換熱時間，也就增加了蒸汽和冷卻水的用量。?發明內容?

本發明要解決的技術問題是，提供一種能夠節約使用蒸汽熱能和水的節能節水型溢流染色設備及其熱流控制方法。?

本發明的技術解決方案是：一種節能節水型溢流染色設備，其中，該溢流染色設備包括染缸、染料水循環系統及染料水換熱系統，所述染料水換熱系統包括換熱器、染料水加熱管路及染料水降溫管路，所述染料水加熱管路及染料水降溫管路均連接至所述換熱器，以根據需要在不同的階段對流經換熱器的染料水進行加熱或降溫，所述染料水加熱管路包括蒸汽升溫部分及高溫水升溫部分，所述染料水降溫管路包括中溫水降溫部分及常溫水降溫部分。?

一種溢流染色設備的熱流控制方法，在染色過程中，對該溢流染色設備的染料水進行換熱，以實現染料水的升溫或降溫，該方法包括：?

利用高溫水對染料水進行初段加熱升溫；?

利用高溫蒸汽對染料水進行后段加熱升溫；?

利用中溫水對染料水進行初段降溫；?

利用常溫水對染料水進行后段降溫。?

由上述可知，針對傳統溢流染色機在水流以及能量流方面存在的問題，本發明的節能節水型溢流染色機將在不影響印染工藝的前提下，進行了適當地改進，其具有以下特點和優點：?

1)溢流機的熱流系統做精細化分，重新利用。本發明能夠將高品質熱能水單獨收集儲存，以作為高溫水回用，用于加熱常溫染料水，以此節約蒸汽消耗量；同時，還能將低品質熱能水收集在中溫箱，作中溫水回用，冷卻高溫染料水，以此節約常溫水。?

2)換熱器的水側流動方式改為下進上出法，以便將換熱器內部的空氣排盡，從而增加換熱面積，減少換熱阻力，最終提高換熱效率。?

3)染缸的染料水體外取熱流動改進為并聯式，其中一路通過換熱器進行熱交換，直接回染缸去染色；另一路去染缸前部噴嘴處做噴射水流，以此帶動繩狀布料的流動。通過此點改進，可以解決熱流局部過大問題，使得布料內外層及前后段的溫度差減到最小，不容易產生色差，從而提高產品質量，并可縮短加工周期。?

4)采用集成式媒介水多路換控閥，簡化系統結構，增強換熱控制的準確性、穩定性和方便性。?

附圖說明