УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАСКАДНОЙ ПРОМЫВКИ НЕПРЕРЫВНО ДВИЖУЩЕЙСЯ НИТИ Российский патент 1995 года по МПК D01D13/00 

Изобретение относится к производству химических волокон, а точнее к устройствам для каскадной промывки непрерывно движущейся нити в машинах для мокрого формования, промывки и отделки комплексных нитей и жгутов.

Известно устройство для мокрой обработки вискозной пряжи, включающее корыто с поперечными перегородками и патрубками для подачи и отвода жидкости, а также транспортирующие цилиндры, установленные друг под другом, нижний из которых размещен в корыте.

Недостатком известного устройства является необходимость использования большого количества промывной жидкости для обработки вискозной пряжи.

Указанный недостаток устранен в другом известном устройстве для каскадной промывки, в котором поперечные перегородки охватывают нижнюю часть транспортирующего цилиндра с зазором, предназначенным для перетекания промывной жидкости из одной секции корыта в другую, а сами перегородки установлены с шагом, возрастающим в направлении хода нити. При этом корыто расположено наклонно в сторону начала подачи нити, а патрубки для подачи и отвода жидкости расположены на выходном и входном (по отношению к направлению движения нити) концах корыта соответственно.

Устройство принято за прототип заявляемого объекта, так как совпадает с ним по большинству существенных признаков.

Недостатком прототипа является возникновение "застойной" зоны с загрязненной жидкостью у патрубка отвода. Причина возникновения "застойной" зоны состоит в том, что верхняя кромка патрубка отвода в известном устройстве определяет уровень жидкости в корыте, а продукт загрязнений ворсинки, частицы волоконец нити и образующиеся в жидкости микроорганизмы оседают на дне корыта. Т. е. они не выводятся вместе с отработанной жидкостью, сливающейся из корыта через патрубок отвода. В результате загрязняется жидкость во входном каскаде (по отношению к нити), а затем и в соседних каскадах. Следовательно, понижается качество начальной, а затем и общей промывки непрерывно движущейся нити, увеличивается ее расход и снижается концентрация, необходимая для ее дальнейшей регенерации.

Для устранения указанного недостатка при эксплуатации устройства прототипа производят периодические чистки промывного корыта, для чего необходимо остановить всю машину и произвести демонтаж, а затем монтаж устройства промывки. Это усложняет эксплуатацию машины, увеличивает время простоя, снижает производительность всей машины.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение качества промывки непрерывно движущейся нити при одновременном уменьшении расхода промывной жидкости и улучшение эксплуатационных свойств устройства путем создания циркулирующего скоростного потока промывной жидкости, постоянно направленного со дна наиболее загрязненного каскада вверх и далее в сторону слива.

Указанная задача достигается за счет того, что в устройстве для каскадной промывки непрерывно движущейся нити, содержащем корыто с поперечными перегородками, расположенное наклонно в сторону начала подачи нити, и установленные одни под другими транспортирующие цилиндры, нижний из которых размещен в корыте, причем верхние кромки каждой из перегородок охватывают нижнюю часть транспортирующего цилиндра с зазором, а патрубки для отвода и подачи промывной жидкости расположены на входном и выходном концах корыта соответственно, установлены две дополнительные поперечные перегородки, смонтированные шарнирно между патрубком отвода и торцом нижнего транспортирующего цилиндра. Причем перегородка, размещенная ближе к транспортирующему цилиндру своей нижней кромкой образует регулируемую по высоте с дном корыта щель, а ее верхняя кромка расположена выше уровня жидкости, собранной в корыте. При этом верхняя кромка другой дополнительной поперечной перегородки размещена на уровне перетекания жидкости с возможностью регулирования по высоте расположения относительно дна корыта.

Дополнительные поперечные перегородки могут быть оснащены элементами для обеспечения их совместного или раздельного наклонов в плоскости продольного сечения корыта и фиксации положения (не показано).

Отличительными существенными признаками заявляемого объекта по сравнению с прототипом являются следующие:
установка пары дополнительных поперечных перегородок, смонтированных шарнирно в корыте вблизи патрубка отвода;
образование регулируемой по высоте со дном корыта щели для направленного перетекания жидкости у дна корыта, установленной ближе к транспортирующему цилиндру;
расположение верхних кромок дополнительных поперечных перегородок относительно уровня промывной жидкости, собранной в корыте;
возможность установки упомянутых дополнительных поперечных перегородок с возможностью совместного и/или раздельного наклонов в плоскости продольного сечения корыта.

Преимуществом заявляемого объекта (по сравнению с прототипом) является повышение качества промывки непрерывно движущейся нити при одновременном уменьшении расхода промывной жидкости и улучшение эксплуатационных свойств устройства промывки в машинах формования, промывки и отделки.

Указанные преимущества достигаются вследствие установки в корыте пары регулируемых по положению относительно корыта дополнительных поперечных перегородок, расположенных у патрубка отвода, ближняя из которых к транспортирующему цилиндру образует регулируемую по высоте со дном корыта щель. При этом слив отработанной промывной жидкости из последнего каскада корыта осуществляется направленно через узкую придонную щель между первой дополнительной поперечной перегородкой и дном корыта, а затем поток следует через регулируемое по ширине пространство между обеими перегородками. Т.е. создается постоянно циркулирующий ламинарный поток в наиболее загрязненном (первом по ходу движения нити последнем по ходу движения обрабатывающей жидкости) каскаде в направлении "верх-низ-верх" через промежуточное пространство между парой дополнительных поперечных перегородок, увлекающий с собой снизу вверх продукты загрязнений и микрофлоры в сторону слива через верхнюю кромку перегородки, определяющую уровень перетекания жидкости в корыте.

Указанный поток, вынося со дна вверх накопившиеся продукты загрязнения и микрофлору, способствует очищению жидкости в последнем каскаде, принимающем извне наиболее загрязненную нить. Следовательно, благодаря указанному организованному направленному потоку, на первом этапе очистки непрерывно движущейся нити происходит более эффективный процесс промывки нити за счет лучшего массообмена, чем в устройстве прототипа, где загрязнения скапливаются на дне последнего каскада корыта, препятствуя эффективному очищению нити на первом этапе, а в конечном счете, и на последующих этапах. Причем регулировкой положения перегородок друг относительно друга можно изменять скорость перемещения направленного циркуляционного потока (чем меньше щель, тем выше скорость перелива), а следовательно, и интенсивность циркуляции жидкости, и в конечном счете, эффективность промывки движущейся нити при одновременном сокращении расходных норм обрабатывающей жидкости.

При этом совместный наклон обеих перегородок в сторону патрубка отвода жидкости облегчает проводку нити при проведении заправочных операций на транспортирующие цилиндры.

Кроме того, в заявляемом устройстве улучшаются условия эксплуатации его ввиду устранения условий образования "застойной" зоны загрязненной жидкости в последнем каскаде промывки, что исключает необходимость проведения частых чисток корыта, а следовательно останова машины.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1 (по дополнительной перегородке со щелью).

Устройство для каскадной промывки непрерывно движущейся нити включает корыто 1 с поперечными перегородками 2, 3, 4 и 5, организующими в корыте каскады промывки. Указанные перегородки размещены с возрастающим шагом l₁, l₂, l₃, в направлении продольного сечения корыта по ходу движения нити 6, спиралеобразно навитой на транспортирующие цилиндры 7 и 8. Цилиндры установлены друг под другом, причем нижний цилиндр 7 расположен в корыте.

Корыто смонтировано наклонно в сторону начала подачи нити, при этом патрубок 9 для подачи промывной жидкости расположен на выходном для движущейся нити конце корыта, а патрубок 10 для отвода отработанной жидкости расположен на входном конце корыта.

Кромки 11 перегородок 2-5 охватывают нижнюю часть транспортирующего цилиндра 7 с зазором для перелива жидкости из каскада в каскад в направлении наклона корыта.

На входном конце корыта выше патрубка отвода 10 смонтированы одна за другой две дополнительные поперечные перегородки 12 и 13. Верхняя кромка 14 перегородки 12 определяет уровень жидкости на слив в корыте 1, т.е. высота перегородки 12 определяет уровень жидкости в корыте. Верхняя кромка 16 перегородки 13, установленной рядом с перегородкой 12 и ближе к транспортирующему цилиндру 7, расположена выше уровня 15 жидкости, собранной в корыте. При этом нижняя кромка перегородки 13 образует щель 17 с дном корыта для направленного перетекания жидкости из входного (для нити) каскада промывки в зону (пространство) между перегородками 13 и 12 и далее на слив к патрубку 10.

Дополнительные перегородки 12 и 13 установлены с возможностью совместного и/или раздельного наклонов в плоскости продольного сечения корыта. При этом перегородка 12 оснащена в данном примере шарниром 18, смонтированным на дне корыта 1 у основания перегородки 12 и предназначенным для наклона относительно оси цилиндра 7 и корыта 1. Кроме того, перегородки 12 и 13 соединены друг с другом гибкой связью с возможностью фиксации (не показана), например, шарниром 19, предназначенным для изменения угла наклона "α" между перегородками 12 и 13.

Между перегородкой 12 и торцовой стенкой корыта 1 над патрубком отвода 10 размещена фильтровальная эластичная решетка 20, задерживающая твердые частицы продуктов загрязнений, вынесенные циркулирующим потоком отработанной промывной жидкости, т.е. в этом каскаде корыта осуществляется так называемый процесс "флотации".

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Свежая обрабатывающая (промывная) жидкость поступает через патрубок подачи 9 в последний (по отношению к движущейся нити 6) каскад корыта 1. Нить извне (с других, не показанных на чертеже рабочих органов машины) поступает к корыту 1 и перемещается вдоль него посредством вращающихся транспортирующих цилиндров 7 и 8. Промывная жидкость движется по наклонному корыту навстречу (противотоком) по отношению к непрерывно движущейся нити 6 и перетекает между кромками 11 поперечных перегородок 2-5 и нижним транспортирующим цилиндром 7 последовательно из каскада в каскад, где промывке подвергается все более загрязненный участок нити.

Однако процесс промывания нити по ходу ее движения замедляется вследствие падения движущей силы диффузионного процесса при массообмене. Поэтому продолжительность пребывания нити в каждой последующей по ходу движения зоне промывки должна увеличиваться, что реализуется за счет возрастания шага между перегородками 2, 3 и 4 и 5 в направлении хода нити 6.

В последнюю очередь поток отработанной промывной жидкости попадает по наклонному корыту во входной для нити 6 каскад корыта, откуда через щель 17 между перегородкой 13 и дном корыта 1 перетекает (по стрелке на фиг. 1) в пространство между перегородками 12 и 13. Затем поток отработанной жидкости направляется вверх и переливается через верхнюю кромку 14 перегородки 12 на слив через фильтровальную эластичную решетку 20 и патрубок 10 в систему отбора на регенерацию (не показана).

Используя шарнирную связь 19 между перегородками 12 и 13, можно регулировать угол " α" взаимного расположения их в плоскости продольного сечения корыта 1, изменяя тем самым величину пространства между перегородками, что, в конечном счете, влияет на скорость потока жидкости со дна корыта 1 вверх (чем уже пространство между перегородками, тем больше скорость потока), а следовательно, на интенсивность циркуляции обрабатывающей жидкости, уносящей взвешенные частицы продуктов загрязнения.

Закрепив неподвижно шарнирную связь 19 между перегородками 12 и 13 фиксирующим элементом (на фиг. не показан), можно произвести совместный наклон обеих перегородок вокруг оси шарнира 18, увеличивая (или уменьшая) пространство между торцом транспортирующего цилиндра 7 и перегородкой 13, что значительно повышает удобство при проведении заправочных операций нити на транспортирующие цилиндры 7 и 8 перед началом работы и при перезаправке.

Кроме того наклон перегородки 13 изменяет высоту придонной щели 17, что влияет на скорость циркуляции сливного потока (чем уже щель, тем выше скорость потока). При этом наклон перегородки 12 изменяет расположение верхней кромки 14 относительно дна корыта 1, что позволяет регулировать уровень жидкости 15 в корыте по высоте расположения, а это, в свою очередь, влияет на глубину погружения участков каждого витка нити 6 вместе с цилиндром 7, что положительно влияет на эффективность промывки нити 6.

Таким образом, благодаря установке на входном конце корыта двух дополнительных регулируемых поперечных перегородок, создается направленный скоростной поток обрабатывающей жидкости со дна корыта вверх в наиболее загрязненном каскаде устройства, уносящий на слив частицы продукта загрязнений и микрофлору (процесс "флотации") и препятствующий образованию "застойной" зоны в корыте. Указанный скоростной поток способствует очистке отработанной промывной жидкости во входном наиболее загрязненном каскаде корыта устройства, что положительно влияет на качество промывки непрерывно поступающей во входной каскад загрязненной нити, тем самым повышая качество промывки при уменьшении расхода промывной жидкости и в последующих каскадах корыта.

Кроме того устранение условий для возникновения "застойной" зоны загрязненной жидкости в корыте улучшает эксплуатационные свойства заявляемого устройства, по сравнению с прототипом, который нуждается в проведении частых чисток устройства, что приводит к периодическим остановам всей машины и снижению ее производительности.

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства будет результатом сокращения трудозатрат по обслуживанию устройства в связи с исключением частых разборок и последующих сборок устройства при проведении чисток корыта, а также уменьшения расхода промывной или другой обрабатывающей жидкости, используемой при обработке непрерывно движущейся нити.

Использование: производство химических волокон, а именно устройства для промывки непрерывно движущейся нити в машинах для мокрого формования, отделки и промывки нитей и жгутов. Сущность: устройство содержит расположенное наклонно в сторону подачи нити корыто с поперечными перегородками и установленные один под другим транспортирующие цилиндры, нижний из которых размещен в корыте. Кромки каждой из поперечных перегородок охватывают нижнюю часть транспортирующего цилиндра с зазором, а патрубки для подачи и отвода жидкости расположены на выходном и входном концах корыта соответственно. Корыто снабжено парой дополнительных поперечных перегородок, размещенных с возможностью регулирования по положению относительно корыта между транспортирующим цилиндром и патрубком отвода. При этом перегородка, расположенная ближе к транспортирующему цилиндру, образует регулярную по высоте со дном корыта щель, а ее верхняя кромка расположена выше уровня обрабатывающей жидкости в корыте. Верхняя кромка другой дополнительной перегородки расположена на уровне перетекания жидкости с возможностью регулирования по высоте расположения. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАСКАДНОЙ ПРОМЫВКИ НЕПРЕРЫВНО ДВИЖУЩЕЙСЯ НИТИ, содержащее корыто с поперечными перегородками, расположенное наклонно в сторону начала подачи нити, и установленные один под другим транспортирующие цилиндры, нижний из которых размещен в корыте, и кромки каждой из поперечных перегородок охватывают его нижнюю часть с зазором, а также патрубки подачи и отвода жидкости, расположенные на выходном и входном концах корыта соответственно, отличающееся тем, что корыто снабжено парой дополнительных поперечных перегородок, шарнирно смонтированных у патрубка отвода жидкости, одна из которых, расположенная со стороны транспортирующего цилиндра, установлена с возможностью образования регулируемой по высоте щели с дном корыта, при этом верхняя кромка дополнительной перегородки со стороны транспортирующего цилиндра расположена выше верхней кромки другой дополнительной перегородки, причем последняя установлена с возможностью регулирования положения своей верхней кромки по высоте корыта.