CN112011922B

CN112011922B - 一种纺织机械的利用冷却液将合成纤维冷却的冷却设备

Info

Publication number: CN112011922B
Application number: CN201910461535.1A
Authority: CN
Inventors: P·容贝克; T·穆恩斯特曼; T·拉马克斯; S·康拉德; 代华永; 朱亚军
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2019-05-30
Filing date: 2019-05-30
Publication date: 2024-04-12
Anticipated expiration: 2039-05-30
Also published as: CN112011922A

Abstract

本发明公开一种纺织机械的利用冷却液将合成纤维冷却的冷却设备，具有多个利用冷却液冷却合成纤维的冷却元件、将所述冷却液分别分配到所述多个冷却元件的冷却液供给装置、将冷却所述合成纤维后剩余的所述冷却液收集的冷却液收集装置，所述冷却液收集装置具有至少一个中间管道，所述中间管道与所述多个冷却元件连通以收集剩余的所述冷却液，所述中间管道与抽吸装置的抽吸管道连通。一部分冷却液被蒸发成蒸汽，通过抽吸装置的抽气管道被从所述冷却元件中抽走，剩余的所述冷却液流向所述至少一个中间管道，冷却液和蒸汽被分离并被分别收集。

Description

一种纺织机械的利用冷却液将合成纤维冷却的冷却设备

技术领域

本发明涉及一种纺织机械中的冷却设备，具体来说，该冷却设备为一种利用冷却液将合成纤维冷却的冷却设备。

背景技术

WO0138620A1披露了一种用于冷却被捻纱线的方法。在纱线被加热装置加热之后，位于加热装置下游侧的水冷装置对纱线进行冷却，随后纱线进入捻线装置。该方法利用计量泵将冷却液槽中的冷却液输送到水冷装置，并使用排气装置将冷却纱线后的蒸汽排到冷凝装置中，冷凝后的冷却液进而被输送到冷却液槽中。

关于如何处理冷却液和蒸汽，WO0138620A1权利要求和说明书中清晰公开了，冷却液被热的纱线加热后产生的蒸汽沿着排气管道在排气装置的作用下进入冷凝装置中，并且剩余的冷却液部分随同纱线一同进入捻线装置。因此，冷却液的剩余量需要尽可能地被控制在一定范围内，以首先避免过多的堆积在水冷装置中，其次避免纱线附着过量的冷却液。为此，该专利文献自身提出了利用被驱动器驱动的计量泵进行定量供给冷却液的方案。然而，在此方案中，冷却液的供给量需要额外地、长时间地被监控，并向计量泵提供反馈以致计量泵能够相应地调整冷却液的被输送量。

发明内容

因此，为了在现有技术基础上改善现有技术的不足，本发明提供一种纺织机械的利用冷却液将合成纤维冷却的冷却设备。本发明所采用的技术方案与技术方案所带来的技术效果将在下方得到充分描述。

本发明采用的第一个技术方案为，一种纺织机械的利用冷却液将合成纤维冷却的冷却设备，具有多个利用冷却液冷却合成纤维的冷却元件、将所述冷却液分别分配到所述多个冷却元件的冷却液供给装置、将冷却所述合成纤维后剩余的所述冷却液收集的冷却液收集装置，所述冷却液收集装置具有至少一个中间管道，所述中间管道与所述多个冷却元件连通以收集剩余的所述冷却液，所述中间管道与抽吸装置的抽吸管道连通。

加热后的纱线被冷却液冷却的过程中，一部分冷却液被蒸发成蒸汽，通过抽吸装置的抽气管道被从所述冷却元件中抽走。剩余的所述冷却液从所述冷却元件流向所述至少一个中间管道。冷却液和冷却液蒸汽被分离并且分别收集。在所述抽吸装置的抽吸气流的作用下，所述剩余的冷却液的流动更为积极，可防止冷却液以及冷却液中的杂质堵塞所述中间管道和所述中间管道与所述冷却元件之间的连接管道。

本发明采用的第二个技术方案为，所述中间管道与所述抽吸管道连接的连接端和所述中间管道的流出端位于所述中间管道的相对端。

所述中间管道使得被收集的所述冷却液可以短暂停留，并从所述中间管道的所述流出端流出到下游的装置中以进一步的收集。所述连接端和所述流出端设置在所述中间管道的相对端的设计使得所述中间管道具有更合理的空间用于连接所述中间管道与所述多个冷却元件之间的管道，并且不会造成当所述连接端和所述流出端设置在同一端时的问题，即可能由于所述冷却液从所述流出端的流出速度较慢，所述冷却液在所述冷却元件中液面上升，首先将所述连接端堵塞。

本发明采用的第三个技术方案为，所述抽吸管道的所述连接端高于所述中间管道的所述流出端，并且所述中间管道相对于水平面呈1°-5°的倾斜角设置。

这种倾斜设置可在不明显增加所述中间管道垂直方向空间的基础上，使得所述冷却液保持向所述流出端流动的趋势。

本发明采用的第四个技术方案为，所述冷却液收集装置具有与多个所述中间管道的流出端连通的总收集管道，所述总收集管道与所述冷却液供给装置的冷却液箱连通。

冷却液被从所述冷却液箱输送到所述冷却元件，冷却纱线后剩余的冷却液箱流回到所述冷却液箱，因此冷却液被循环利用。

本发明采用的第五个技术方案为，所述冷却液收集装置具有与多个所述中间管道的所述流出端连通的总收集管道，以及与所述总收集管道连通的冷却液收集箱。

与前述的第四个技术方案不同的是，所述总收集管道将剩余的所述冷却液输送到与所述冷却液箱独立的冷却液收集箱中。这使之后对收集的冷却液进行进一步处理成为可能。例如，当冷却液中的油剂含量较低时，往其中增加油剂量，或者，当冷却液中杂质含量较高时，进一步过滤。

根据本发明采用的第六个技术方案，所述冷却液供给装置具有所述冷却液箱、通过蓄液池泵与所述冷却液箱相连的蓄液池、与一端与所述蓄液池相连的总分配管道和供给泵，其中，所述供给泵通过分支管道分别与所述总分配管道以及所述多个冷却元件相连。

所述蓄液池泵将所述冷却液箱中的冷却液输送到所述蓄液池中，所述冷却液被暂时储放再所述蓄液池中。所述总分配管道分别地通过所述分支管道以及布置在各分支管道上的供给泵向各个冷却元件供应所述冷却液。

根据本发明的第七个技术方案，所述冷却液箱与所述冷却液收集箱的连接管道上设有将所述冷却液收集箱中的所述冷却液向所述冷却液箱中输送的输送泵。如需要，经过进一步处理的所述冷却液收集箱中的冷却液被输送到作为冷却液供应源头的所述冷却液箱，形成冷却液的从供给到收集再到供给的循环。

基于前述第二个技术方案的构思，所述中间管道的结构被设计为本发明的第八个技术方案，即，位于所述抽吸管道的所述连接端和所述中间管道的所述流出端之间，所述多个冷却元件通过分收集管道沿着所述中间管道的长度方向分别与所述中间管道连通。

所述冷却设备尤其适用于纺织机械领域中的假捻变形机，因此本发明的第九个技术方案为，一种具有若干处理位的假捻变形机，其中所述处理位具有包括若干加热装置的加热设备和包括若干冷却元件的冷却设备，所述冷却设备根据前述的第一个技术方案到第八个技术方案中任一个技术方案被构造。

根据本发明的第十个技术方案，所述若干冷却元件被分为若干冷却元件组，每个冷却元件组与多个所述中间管道中一个中间管道相连，多个所述中间管道与所述总收集管道相连，以实现冷却液的分区域收集。

附图说明

图1为一个中间管道与一组冷却元件配合进行冷却液收集的所述冷却设备的示意图；

图2为一种使用上述冷却设备冷却纱线的假捻变形机的示意图；

图3为图2实施例下将多个冷却元件分成两组分别进行冷却液收集的所述冷却设备的示意图。

具体实施方式

在需要对纱线进行冷却的纺织机械中，常见的冷却方式分为各有优势的被动式冷却、强制式冷却，其中，被动式冷却利用纱线和金属的接触将热量传递到金属以散热，而强制式冷却主要利用冷却风或者冷却液对纱线进行强制冷却。被动式冷却方式所需的冷却长度较长，强制式冷却所需的冷却长度较短，但是需要额外的装置进行冷却介质的供应。利用冷却液对纱线进行冷却的原理已在WO0138620A1或EP3312321中得到描述，尤其是EP3312321对冷却元件的具体结构进行详细的阐述。

本发明对强制式冷却方式中利用冷却液对纱线进行冷却的冷却设备提出改进。所述冷却液可由较为常见的蒸馏水和纺丝油剂混合而成，或者因纱线种类不同可加入其它化学成分。本发明的冷却设备主要包括具有多个利用冷却液冷却合成纤维的冷却元件，将所述冷却液分别分配到所述多个冷却元件的冷却液供给装置，将冷却所述合成纤维后剩余的所述冷却液收集的冷却液收集装置。图1示意性地示出本发明的冷却设备的结构示意图。在该实施例中，所述多个冷却元件的数量为三个，标识分别为11.1、11.2、11.3，其冷却原理与内部结构可参照公开号为EP3312321的现有技术。该公开的冷却方式为，冷却液在泵的输送下在竖直设置的冷却元件内部的开放的腔体表面流动，被加热的纱线在穿过所述腔体时与冷却液接触被冷却。所述冷却液在高温纱线的作用下一部分蒸发为蒸汽，另一部分液体沿着竖直方向从所述冷却元件下端流出。

图1具体为一个中间管道与一组冷却元件配合进行冷却液收集的所述冷却设备的示意图。图1所示的实施例中，所述冷却液供给装置主要包括冷却液箱1，蓄液池泵3，蓄液池4，蓄液池连接管道4.1，总分配管道5，分支管道6，供给泵7以及分支管道8.1、8.2、8.3，它们的连接关系将在下面得到详细的描述；上述冷却液收集装置主要包括分收集管道12.1-12.3，中间管道10，回流管道13，总收集管道14，冷却液收集箱16，它们的连接关系将在下面得到详细的描述。上述冷却液箱1中容纳一定量冷却液，可预先将已知的蒸馏水和纺丝油剂混合成所需的冷却液。所述冷却液箱1通过蓄液池连接管道4.1与蓄液池4连通。所述蓄液池连接管道4.1上依次相互隔开地设置有第一过滤元件2和蓄液池泵3，所述第一过滤元件2位于所述冷却液箱1与所述蓄液池泵3之间。所述冷却液在被所述蓄液池泵3输送到所述蓄液池4前，经过所述第一过滤元件2以过滤所述冷却液中的杂质。所述蓄液池4与总分配管道5的一端连接。所述总分配管道5通过分支管道6与供给泵7相通，所述供给泵7通过所述分支管道8.1、8.2、8.3分别与所述冷却元件11.1、11.2、11.3相连。通过所述供给泵7，所述冷却液被从所述蓄液池4输送到所述冷却元件11.1、11.2、11.3，其中，所述供给泵7优选为齿轮泵，所述分支管道8.1、8.2、8.3优选为便于弯折变形的软性管道。所述供给泵7的供给量可以如此被控制，所述冷却液以点滴的状态进入所述冷却元件11.1、11.2、11.3中。所述高速前进的纱线在与所述冷却液接触后被冷却，被加热后的冷却液中的一部分蒸发成气体，从开放的所述冷却元件11.1、11.2、11.3流出，另一部分蒸汽随着快速前进的纱线进入与多个所述冷却元件11.1、11.2、11.3的下端分别相通的分收集管道12.1、12.2、12.3。剩余的所述冷却液沿着竖直方向流入到沿竖直方向设置的所述分收集管道12.1、12.2、12.3。所述分收集管道12.1、12.2、12.3的下端与中间管道10相通，其相连的连接位置沿着所述中间管道10的长度方向依次分布。

剩余的所述冷却液以及所述蒸汽流经所述分收集管道12.1、12.2、12.3后进入与抽吸装置19相通的所述中间管道10。所述抽吸装置19具有抽吸风机9与抽吸管道18，所述抽吸管道18的内部在所述抽吸风机9的作用下产生如虚线箭头所指方向的吸力。所述中间管道10的一端为与抽吸装置19的抽吸管道18相通的连接端20，即为图1中所述中间管道10的右侧端。所述中间管道10的另一端为用于剩余所述冷却液继续按实线箭头方向流动的流出端21，即为图1中所述中间管道10的左侧端。所述述中间管道10的与所述抽吸管道18连接的所述连接端20和所述中间管道10的所述流出端21位于所述中间管道10的相对端，并且所述中间管道10倾斜设置以使所述连接端20高于所述流出端21。作为优选，所述中间管道10相对于水平面的倾斜角度在1°-5°的范围内。

所述抽吸装置19进行抽吸工作时，所述中间管道10和所述分收集管道12.1、12.2、12.3内部的蒸汽被抽吸排出，并且所述抽吸作用能够有效防止所述冷却液中的杂质堵塞相对较细的所述分收集管道12.1、12.2、12.3，加快所述冷却液沿着所述实线箭头方向的流动。另外，当所述中间管道10中的所述冷却液从所述流出端较慢地流出时，所述冷却液将在所述中间管道10堆积，不会在短时间内堵住处于较远的、另一端的所述连接端20。

从所述中间管道10的所述流出端21流出的剩余的所述冷却液流经回流管道13流入到总收集管道14中。所述总收集管道14连接到用于集中储放剩余的所述冷却液的冷却液收集箱16。所述总收集管道14倾斜地设置，以使得整体上远离所述冷却液收集箱16的部分略高于靠近所述冷却液收集箱16。为了在剩余的所述冷却液的杂质进入所述冷却液收集箱16前被过滤，第二过滤元件15被靠近所述冷却液收集箱16地设置在所述总收集管道14上。

为了形成一个闭环，所述冷却液收集箱16与所述冷却液箱1相通。输送泵17被用来将所述冷却液收集箱16中收集的所述冷却液输送到所述冷却液箱1中，以再次使用所述冷却液。

图2为一种使用上述冷却设备冷却纱线的假捻变形机的示意图。下面的描述按照纱线被处理的顺序进行。纱线28.1-28.6在第一输送装置27.1-27.6的主动输送作用下被从原丝位22.1-22.6抽出。在此实施例下，所述第一输送装置27.1-27.6被构成为夹持式的结构，纱线在两个相对压紧的罗拉之间被输送。被抽出的所述纱线28.1-28.6分别接着进入热处理装置23.1-23.6进行热处理，被热处理后的所述纱线28.1-28.6进入所述冷却元件11.1.1、11.2.1、11.3.1、11.1.2、11.2.2、11.3.2进行冷处理。假捻处理装置24.1-24.6位于所述冷却元件11.1.1、11.2.1、11.3.1、11.1.2、11.2.2、11.3.2的下游侧，对纱线进行假捻处理。在所述热处理装置23.1-23.6、所述冷却元件11.1.1、11.2.1、11.3.1、11.1.2、11.2.2、11.3.2和所述假捻处理装置24.1-24.6的共同作用下，所述纱线28.1-28.6获得卷曲特性。随后，纱线进入分别第二输送装置25.1-25.6，其结构与所述第一输送装置27.1-27.6的结构相似，并且所述第二输送装置25.1-25.6的输送速度比所述第一输送装置27.1-27.6的输送速度快，这样，对纱线起到拉伸的效果。最后，纱线在相应的卷绕装置26.1-26.6上被分别卷绕成型。所述冷却元件11.1.1、11.2.1、11.3.1、11.1.2、11.2.2、11.3.2被分成A、B两组。A组所述冷却元件包括三个冷却元件11.1.1、11.2.1、11.3.1，B组所述冷却元件包括三个冷却元件11.1.2、11.2.2、11.3.2。所述A组冷却元件被配设有一个供给泵7.1，所述B组冷却元件被配设有一个供给泵7.2。

图3为图2实施例下多个冷却元件分成两组分别进行冷却液收集的所述冷却设备的示意图。下方的描述仅针对与图1的不同。与所述总分配管道5分别相通的分支管道6.1、6.2与各自分配的供给泵7.1、7.2相连。所述冷却元件11.1.1、11.2.1、11.3.1中剩余的所述冷却液分别通过各自分配的分收集管道12.1.1、12.2.1、12.3.1流向所述中间管道10.1，流出后经过回流管道13.1流向所述总收集管道14。所述冷却元件11.1.2、11.2.2、11.3.2中剩余的所述冷却液分别通过各自分配的分收集管道12.1.2、12.2.2、12.3.2流向所述中间管道10.2，流出后经过回流管道13.2流向所述总收集管道14。

所述中间管道10.1、10.2的与其用于与所述回流管道13.1、13.2相连的所述流出端21.1、21.2相对的所述连接端20.1、20.2分别与所述抽吸装置19的所述抽吸管道18.1、18.2相连。所述抽吸管道18.1与18.2与一个共同的抽吸风机9相连通。所述中间管道18.1、18.2各自的所述连接端20.1、20.2高于各自的所述流出端21.1、21.2。

剩余的所述冷却液在经过所述第二过滤元件15过滤后统一流入所述冷却液箱1，直接收集再利用。

作为优选的方案，所述蓄液池4中设有与所述蓄液池泵3关联的液面传感器。对于液面高度低于设定值的情况，所述液面传感器检测之后将信号传输到所述蓄液池泵3，以触发所述蓄液池泵3重启所述冷却液的输送工作。

Claims

1.一种纺织机械的利用冷却液将合成纤维冷却的冷却设备，具有多个利用冷却液冷却合成纤维的冷却元件、将所述冷却液分别分配到所述多个冷却元件的冷却液供给装置、将冷却所述合成纤维后剩余的所述冷却液收集的冷却液收集装置，

其特征在于，

所述冷却液收集装置具有至少一个中间管道，所述中间管道与所述多个冷却元件连通以收集剩余的所述冷却液，所述中间管道与抽吸装置的抽吸管道连通，

其中，所述中间管道与所述抽吸管道连接的连接端和所述中间管道的流出端位于所述中间管道的相对端，所述抽吸管道的所述连接端高于所述中间管道的所述流出端。

2.如权利要求1所述的冷却设备，

其特征在于，

所述中间管道相对于水平面呈1°- 5°的倾斜角设置。

3.如权利要求1所述的冷却设备，

其特征在于，

所述冷却液收集装置具有与多个所述中间管道的流出端连通的总收集管道，所述总收集管道与所述冷却液供给装置的冷却液箱连通。

4.如权利要求1所述的冷却设备，

其特征在于，

所述冷却液收集装置具有与多个所述中间管道的所述流出端连通的总收集管道，以及与所述总收集管道连通的冷却液收集箱。

5.如权利要求3所述的冷却设备，

其特征在于，

所述冷却液供给装置具有所述冷却液箱、通过蓄液池泵与所述冷却液箱相连的蓄液池、与一端与所述蓄液池相连的总分配管道和供给泵，其中，所述供给泵通过分支管道分别与所述总分配管道以及所述多个冷却元件相连。

6.如权利要求5所述的冷却设备，

其特征在于，

所述冷却液收集装置具有与多个所述中间管道的所述流出端连通的总收集管道，以及与所述总收集管道连通的冷却液收集箱，

所述冷却液箱与所述冷却液收集箱的连接管道上设有将所述冷却液收集箱中的所述冷却液向所述冷却液箱中输送的输送泵。

7.如权利要求1所述的冷却设备，

其特征在于，

位于所述抽吸管道的所述连接端和所述中间管道的所述流出端之间，所述多个冷却元件通过分收集管道沿着所述中间管道的长度方向分别与所述中间管道连通。

8.一种具有若干处理位的假捻变形机，其中所述处理位具有包括若干加热装置的加热设备和包括若干冷却元件的冷却设备，

其特征在于，

所述冷却设备根据权利要求1至2和7中任一项被构造。

9.一种具有若干处理位的假捻变形机，其中所述处理位具有包括若干加热装置的加热设备和包括若干冷却元件的冷却设备，

其特征在于，

所述冷却设备根据权利要求3至6中任一项被构造。

10.如权利要求9所述的假捻变形机，

其特征在于，

所述若干冷却元件被分为若干冷却元件组，每个冷却元件组与多个所述中间管道中一个中间管道相连，多个所述中间管道与所述总收集管道相连。