1.本技术涉及纺织技术领域,特别涉及一种高效节能的浆纱机热风干燥系统及加热炉。
背景技术:2.目前浆纱机是纺织生产流程中不可替代的的核心设备之一。传统浆纱机的烘燥采用高压蒸汽为热源。近几年由于环保要求的提高,基本上禁止使用小型锅炉,在多数地区纺织厂(浆纱厂)只能建在有集中供热的区域,这提高了中小纺织企业的生产成本,同时天然气、商品蒸汽的价格不断提高,纺织企业迫切需要高效节能、节能、方便的浆纱机来升级现有浆纱生产方式。
3.在一些相关技术中,使用热风系统加热空气,利用热空气进行烘干,热风系统一般在加热筒中设置电加热管,以对经过加热筒内的空气进行加热,但是其存在以下问题:
4.(1)电加热管与冷风直接进行接触,冷风中的氧气会与电加热管的外表面发生氧化反应,形成氧化层,影响发热效率,并且会与冷风中的杂质发生反应腐蚀电加热管,影响电加热管的使用寿命。
5.(2)电加热管需要把电热丝加热后,通过热传导或热辐射对空气加热,在热辐射或热传导过程会有很大的损失,例如热量将电加热管的安装件或金属件加热,热量损耗较大,导致加热空气所需的电能耗费大。
技术实现要素:6.本技术实施例提供一种高效节能的浆纱机热风干燥系统及加热炉,以解决相关技术中采用电加热管加热冷风的热量损耗较大的问题。
7.第一方面,提供了一种加热炉,其包括:
8.密封箱体,其内部中空,并且其上设有进风口和出风口;
9.风筒,其设置在所述密封箱体内,并且其两端分别穿设所述进风口和出风口;
10.若干微波吸波发热件,其安装在所述风筒内,并沿所述风筒的长度方向分布,微波吸波发热件上贯穿设有蜂窝式风道;
11.若干微波发生器,其设置在所述密封箱体的内壁上,并位于所述风筒外侧。
12.一些实施例中,所述风筒的外侧与所述密封箱体的内壁之间设有第一保温层,第一保温层将所述风筒包覆;第一保温层为陶瓷保温材料制成。
13.一些实施例中,所述风筒包括相连接的第一部分和第二部分,第一部分横截面的直径大于第二部分横截面的直径,第二部分位于第一部分的两端;所述微波吸波发热件填充在第一部分内;
14.多个所述微波发生器沿第一部分的长度方向分布,并且其产生的微波覆盖第一部分。
15.一些实施例中,所述密封箱体上设有与多个所述微波发生器连接的控制器。
16.第二方面,提供了一种高效节能的浆纱机热风干燥系统,其包括:
17.加热炉;
18.若干烘筒组件,烘筒组件的进风端通过第一管道组件与所述加热炉的出风口连通;烘筒组件的出风端通过第二管道组件与所述加热炉的进风口连通,第二管道组件上设有循环风机组件,以形成循环回路;
19.冷却组件,其通过第一阀门与所述第一管道组件连接;冷却组件与外界空气或冷却水连通;
20.控制组件,其与加热炉、烘筒组件、循环风机组件和冷却组件信号连接。
21.一些实施例中,所述第一管道组件包括:
22.进风主管道,其与所述加热炉的出风口连接,并且其上设有第二阀门,第一阀门安装在进风主管道远离加热炉的一端上;
23.多个进风副管道,其与对应的所述烘筒组件连接;进风副管道的两端分别与进风主管道和所述烘筒组件的进风端连接,进风副管道上设有第三阀门。
24.一些实施例中,所述第二管道组件包括:
25.回风主管道,其与所述加热炉的进风口连接,并且其上设有第四阀门;
26.多个回风副管道,其与对应的所述烘筒组件连接;回风副管道的两端分别与回风主管道和所述烘筒组件的出风端连接,回风副管道上设有第五阀门。
27.一些实施例中,
28.所述回风主管道上设有水蒸气通入管。
29.一些实施例中,所述烘筒组件包括:
30.圆筒;
31.中空轴,其穿设圆筒,并且其两端设有旋转接头,两个旋转接头分别与所述第一管道组件和第二管道组件连通;中空轴的周身上,且位于圆筒内设有气孔;
32.固定支座,其与中空轴连接,并且位于圆筒和旋转接头之间;
33.测温仪,其设置在圆筒外,并用于测量圆筒的外表面温度。
34.一些实施例中,所述圆筒两端的内壁上设有第二保温层,所述圆筒的外侧设有聚四氟乙烯涂层。
35.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括:
36.本技术实施例提供了一种高效节能的浆纱机热风干燥系统及加热炉,由于密封箱体内风筒的内部设置有微波吸波发热件,微波吸波发热件上贯穿设有蜂窝式风道,蜂窝式风道内流通空气,微波发生器设置在密封箱体内,与微波吸波发热件之间通过风筒间隔设置,从而使得微波发生器与空气隔离,避免产生腐蚀氧化;在使用时,利用微波吸波发热件吸收微波产生高温的特性,微波吸波发热件作为发热体直接对流经其内的空气进行加热,蜂窝式风道的使得流经的空气,与微波吸波发热件的接触面积增多,全方位的被均匀加热,热量损失小,从而达到减少电能的作用;相比较电加热管的加热方式,在消耗同等电能下,本技术的加热炉所产生的热量和加热的空气更多。
附图说明
37.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使
用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为本技术实施例提供的浆纱机热风干燥系统的结构示意图;
39.图2为本技术实施例提供的加热炉的外部结构示意图;
40.图3为本技术实施例提供的加热炉的内部结构示意图;
41.图4为本技术实施例提供的烘筒组件的内部结构示意图。
42.图中:1、密封箱体;2、风筒;3、微波吸波发热件;4、微波发生器;5、第一保温层;6、控制器;7、烘筒组件;700、圆筒;701、中空轴;702、旋转接头;703、气孔;704、固定支座;705、测温仪;706、第二保温层;707、聚四氟乙烯涂层;8、第一管道组件;800、进风主管道;801、第二阀门;802、进风副管道;803、第三阀门;9、第二管道组件;900、回风主管道;901、第四阀门;902、回风副管道;903、第五阀门;10、冷却组件;11、第一阀门;12、循环风机组件。
具体实施方式
43.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
44.微波干燥设备原理:微波是指频率在300兆赫兹到300千兆赫兹的电磁波。被加热介质物料中的水分子是极性分子。它在快速变化的高频电磁场作用下,其极性取向将随着外电场的变化而变化,造成分子的运动和相互摩擦效应。此时微波场的场能转化为介质内的热能,使物料温度升高,产生热化和膨化等一系列物化过程而达到微波加热干燥的目的。
45.本技术实施例提供了一种高效节能的浆纱机热风干燥系统及加热炉,以解决相关技术中采用电加热管加热冷风的热量损耗较大的问题。
46.请参阅图2和图3,一种加热炉,其包括密封箱体1、风筒2、若干微波吸波发热件3和若干微波发生器4;微波发生器4采用民用微波发生器,组成集群式波导阵列。
47.其中,密封箱体1的内部中空,并且其上设有进风口和出风口;风筒2设置在密封箱体1内,并且其两端分别穿设进风口和出风口。
48.若干微波吸波发热件3安装在风筒2内,并沿风筒2的长度方向分布,微波吸波发热件3上贯穿设有蜂窝式风道;若干微波发生器4设置在密封箱体1的内壁上,并位于风筒2外侧。微波吸波发热件3是采用“微波吸波发热材料“制成的蜂窝陶瓷组件制成的。该微波吸波发热材料吸收微波后产生高温,根据材料质量和微波密度的不同,最高可达1300℃。采用该材料制成蜂窝陶瓷,将空气穿过其中细孔对空气进行加热,产生足够浆纱生产用的高温气体,供烘筒使用。
49.通过以上的结构设置,在使用时,由于密封箱体1内风筒2的内部设置有微波吸波发热件3,微波吸波发热件3上贯穿设有蜂窝式风道,蜂窝式风道内流通空气,微波发生器4设置在密封箱体1内,与微波吸波发热件3之间通过风筒2间隔设置,从而使得微波发生器4与空气隔离,避免产生腐蚀氧化;在使用时,利用微波吸波发热件3吸收微波产生高温的特性,微波吸波发热件3作为发热体直接对流经其内的空气进行加热,蜂窝式风道的使得流经
的空气,与微波吸波发热件3的接触面积增多,全方位的被均匀加热,热量损失小,从而达到减少电能的作用;相比较电加热管的加热方式,在消耗同等电能下,本技术的加热炉所产生的热量和加热的空气更多。
50.并且相比较传统的微波加热装置直接对空气加热的方式来说,传统的微波加热装置需要空气中存在一定量的水分才可进行加热,水份越多加热效果越好,但是具有水分的空气在加热的情况下,氧化腐蚀的影响更大。因此,本加热炉的间接加热方式不需要保证空气中存在一定量的水分,并且加热效果好;从而替代传统加热方式,节能、环保,适应市场需求方向;本加热炉与传统方式相比(燃煤天然气、及商品蒸汽)可大幅降低单位纱线生产中的能量消耗,降低生产成本,运行可靠,维护简单方便,维护成本低。
51.在一些优选的实施例中,为避免微波吸波发热件3产生的热量的溢散,进行了以下设置:
52.风筒2的外侧与密封箱体1的内壁之间设有第一保温层5,第一保温层5将风筒2包覆;第一保温层5为陶瓷保温材料制成。由于陶瓷保温材料具有不吸收微波的特性,最大程度上的避免热量的溢散,并且耐腐蚀性较好,更适用于含有高水分的空气加热时的氧化反应的高温环境。
53.在一些优选的实施例中,为便于将微波吸波发热件3固定在风筒2内,对风筒2的结构进行了以下的设置:
54.风筒2包括相连接的第一部分和第二部分,第一部分横截面的直径大于第二部分横截面的直径,第二部分位于第一部分的两端;微波吸波发热件3填充在第一部分内;多个微波发生器4沿第一部分的长度方向分布,并且其产生的微波覆盖第一部分。密封箱体1的顶部设置出风口,密封箱体1的周身上设置进风口,第二部分分别位于出风口和进风口中。
55.进一步的,为方便进行控制微波吸波发热件3的发热量,在密封箱体1上设置与多个微波发生器4连接的控制器6。从而满足多种使用需求。
56.请参阅图1和图4,本技术还提出了一种高效节能的浆纱机热风干燥系统,其包括:
57.上文说明的加热炉,若干烘筒组件7、第一管道组件8、第二管道组件9、循环风机组件12、冷却组件10和第一阀门11。
58.烘筒组件7的进风端通过第一管道组件8与加热炉的出风口连通;烘筒组件7的出风端通过第二管道组件9与加热炉的进风口连通,第二管道组件9上设有循环风机组件12,以形成循环回路;循环风机组件12为采用变频调速的耐热风机。
59.冷却组件10,其通过第一阀门11与第一管道组件8连接;冷却组件10与外界空气或冷却水连通。冷却水回收后可用于制浆,更有利于回收。
60.控制组件,其与加热炉、烘筒组件、循环风机组件12和冷却组件10信号连接。
61.通过形成的循环回路,可以实现空气的循环加热,从而降低所需要的加热能量;另外通过第一阀门11与第一管道组件8连接,可以根据工艺需要可停止输送热风,同时输送新(冷却)风,快速降低烘筒组件7表面温度。当浆纱机停机或者蜗牛速度时,系统关闭热品率。风通道,切换到新风通道,帮助烘筒组件7迅速降温,大幅降低纱线废品率。
62.控制组件包括主控单元,主控单元包括plc、变频器、传感器等,按工艺要求控制系统运行,并且融入浆纱机中央控制系统,以控制加热炉、烘筒组件、循环风机组件12和冷却组件10的运行,以控制空气的循环加热模式和新风冷却模式之间的切换和运行,中央控制
系统由自动控制系统自动监控完成,不需要人为干预。浆纱机热风干燥系统将推动浆纱机的技术升级,由此将诞生新型高效的新一代浆纱机,也可以对原有浆纱机进行技术改造。
63.加热炉通过微波吸波发热件3对空气进行循环加热,向烘筒组件7提供连续的高温热风,并且根据工艺要求控制热风的温度,对回风进行循环加热。
64.加热炉的技术参数为:输出热风温度:150℃~300℃。热风流量:3000m3/h。热风控制精度:
±
5℃。冷却水:1t/h。
65.在一些优选的实施例中,第一管道组件8包括:
66.进风主管道800,其与加热炉的出风口连接,并且其上设有第二阀门801,第一阀门11安装在进风主管道800远离加热炉的一端上;
67.多个进风副管道802,其与对应的烘筒组件7连接;进风副管道802的两端分别与进风主管道800和烘筒组件7的进风端连接,进风副管道802上设有第三阀门803。
68.通过控制第一阀门11和第二阀门801启闭进选择循环加热模式和新风冷却模式,循环加热模式中第二阀门801打开,第一阀门11关闭。新风冷却模式中第二阀门801关闭,第一阀门11打开。
69.在一些优选的实施例中,第二管道组件9包括:
70.回风主管道900,其与加热炉的进风口连接,并且其上设有第四阀门901;多个回风副管道902,其与对应的烘筒组件7连接;回风副管道902的两端分别与回风主管道900和烘筒组件7的出风端连接,回风副管道902上设有第五阀门903。
71.进一步的,考虑到热空气的换热特性问题,在热风中可加如少量水(蒸汽),增加高温热风中的水(蒸汽)含量,改善热风换热效率,因此在回风主管道900上设有水蒸气通入管。
72.在一些优选的实施例中,参考图1和图4,对烘筒组件7的具体结构进行说明:
73.烘筒组件7包括:圆筒700、中空轴701、旋转接头702、气孔703和测温仪705。
74.圆筒700烘筒采用普通碳钢材料制造,中空轴701穿设圆筒700,并且其两端设有旋转接头702,两个旋转接头702分别与第一管道组件8和第二管道组件9连通;中空轴701的周身上,且位于圆筒700内设有气孔703;固定支座704,其与中空轴701连接,并且位于圆筒700和旋转接头702之间;
75.测温仪705,其设置在圆筒700外,并用于测量圆筒700的外表面温度。旋转接头702为本领域中常用的接头,这里不做过多的解释。
76.进一步的,圆筒700两端的内壁上设有第二保温层706,使得减少两端热量的流失,使得加热的热量更大程度的圆筒700的外表面的纱线烘干;圆筒700的外侧设有聚四氟乙烯涂层707,避免纱线烘干后粘接在其表面上。
77.烘筒组件7的热能高效地传递给纱线,烘筒组件7的技术参数为:外观尺寸:
78.长度:2800mm~3500mm。材料:碳钢材质。外表面处理:聚四氟乙烯涂层。内部及外侧表面处理:常规防锈处理。工作压力:常压(或者微压)。工作温度(外表面)120~150℃。旋转接头管内部直径:轴直径:烘筒侧板内侧保温层:50~80mm。
79.在本技术的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基
于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
80.需要说明的是,在本技术中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
81.以上所述仅是本技术的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征:1.一种加热炉,其特征在于,其包括:密封箱体(1),其内部中空,并且其上设有进风口和出风口;风筒(2),其设置在所述密封箱体(1)内,并且其两端分别穿设所述进风口和出风口;若干微波吸波发热件(3),其安装在所述风筒(2)内,并沿所述风筒(2)的长度方向分布,微波吸波发热件(3)上贯穿设有蜂窝式风道;若干微波发生器(4),其设置在所述密封箱体(1)的内壁上,并位于所述风筒(2)外侧。2.如权利要求1所述的加热炉,其特征在于:所述风筒(2)的外侧与所述密封箱体(1)的内壁之间设有第一保温层(5),第一保温层(5)将所述风筒(2)包覆;第一保温层(5)为陶瓷保温材料制成。3.如权利要求1所述的加热炉,其特征在于:所述风筒(2)包括相连接的第一部分和第二部分,第一部分横截面的直径大于第二部分横截面的直径,第二部分位于第一部分的两端;所述微波吸波发热件(3)填充在第一部分内;多个所述微波发生器(4)沿第一部分的长度方向分布,并且其产生的微波覆盖第一部分。4.如权利要求1所述的加热炉,其特征在于:所述密封箱体(1)上设有与多个所述微波发生器(4)连接的控制器(6)。5.一种高效节能的浆纱机热风干燥系统,其特征在于,其包括:如权利要求1-4任一项所述的加热炉;若干烘筒组件(7),烘筒组件(7)的进风端通过第一管道组件(8)与所述加热炉的出风口连通;烘筒组件(7)的出风端通过第二管道组件(9)与所述加热炉的进风口连通,第二管道组件(9)上设有循环风机组件(12),以形成循环回路;冷却组件(10),其通过第一阀门(11)与所述第一管道组件(8)连接;冷却组件(10)与外界空气或冷却水连通;控制组件,其与加热炉、烘筒组件、循环风机组件(12)和冷却组件(10)信号连接。6.如权利要求5所述的高效节能的浆纱机热风干燥系统,其特征在于,所述第一管道组件(8)包括:进风主管道(800),其与所述加热炉的出风口连接,并且其上设有第二阀门(801),第一阀门(11)安装在进风主管道(800)远离加热炉的一端上;多个进风副管道(802),其与对应的所述烘筒组件(7)连接;进风副管道(802)的两端分别与进风主管道(800)和所述烘筒组件(7)的进风端连接,进风副管道(802)上设有第三阀门(803)。7.如权利要求5所述的高效节能的浆纱机热风干燥系统,其特征在于,所述第二管道组件(9)包括:回风主管道(900),其与所述加热炉的进风口连接,并且其上设有第四阀门(901);多个回风副管道(902),其与对应的所述烘筒组件(7)连接;回风副管道(902)的两端分别与回风主管道(900)和所述烘筒组件(7)的出风端连接,回风副管道(902)上设有第五阀门(903)。8.如权利要求7所述的高效节能的浆纱机热风干燥系统,其特征在于:
所述回风主管道(900)上设有水蒸气通入管。9.如权利要求5所述的高效节能的浆纱机热风干燥系统,其特征在于,所述烘筒组件(7)包括:圆筒(700);中空轴(701),其穿设圆筒(700),并且其两端设有旋转接头(702),两个旋转接头(702)分别与所述第一管道组件(8)和第二管道组件(9)连通;中空轴(701)的周身上,且位于圆筒(700)内设有气孔(703);固定支座(704),其与中空轴(701)连接,并且位于圆筒(700)和旋转接头(702)之间;测温仪(705),其设置在圆筒(700)外,并用于测量圆筒(700)的外表面温度。10.如权利要求9所述的高效节能的浆纱机热风干燥系统,其特征在于:所述圆筒(700)两端的内壁上设有第二保温层(706),所述圆筒(700)的外侧设有聚四氟乙烯涂层(707)。
技术总结本申请涉及一种高效节能的浆纱机热风干燥系统及加热炉,其包括:密封箱体,其内部中空,并且其上设有进风口和出风口;风筒,其设置在密封箱体内,并且其两端分别穿设进风口和出风口;若干微波吸波发热件,其安装在风筒内,并沿风筒的长度方向分布,微波吸波发热件上贯穿设有蜂窝式风道;若干微波发生器,其设置在密封箱体的内壁上,并位于风筒外侧。利用微波吸波发热件吸收微波产生高温的特性,微波吸波发热件作为发热体直接对流经其内的空气进行加热,蜂窝式风道的使得流经的空气,与微波吸波发热件的接触面积增多,热量损失小,从而达到减少电能的作用;另外热风干燥系统具有循环加热和冷却功能,以满足纱线生产过程中的使用需求。求。求。
技术研发人员:贺宁 董明 周林 李军
受保护的技术使用者:武汉同力智能系统有限公司
技术研发日:2022.06.30
技术公布日:2022/11/1