УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ВОЛОКНИСТО-ВОЗДУШНОЙ СМЕСИ Российский патент 2004 года по МПК D01G23/08 D01G9/08 

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к устройствам для транспортировки волокнистого материала, неоднородного по виду и структуре.

Известно устройство для очистки волокнистых смесей [1], содержащее корпус очистителя, патрубок подачи волокнистой смеси, волокноотводящий и угаровыводящий патрубки, сороотделяющие поверхности, узлы регулирования для индивидуального отсоса потоков сорных примесей с каждой сороотделяющей поверхности, которые расположены концентрично и образованы поворотными дугообразными элементами, установленными с возможностью фиксации.

Недостатком известного устройства является односторонняя подача в воздуховод волокнисто-воздушного потока, создаваемого с целью транспортировки очищенной смеси для последующей обработки, что приводит к неравномерному распределению вектора скорости по сечению канала и к образованию повышенной турбулентности потока, это приводит к зажгучиванию и рассортировке волокна. Кроме того, в устройстве отсутствуют элементы управления смешиванием разнородных волокон, выравниванием структурных образований и концентрации компонентов смеси в сечениях воздуховода по ходу продукта.

Для правильного протекания технологического процесса в последующей технологической цепочке исключительно важна равномерная подача волокнистой смеси, способствующая структурной целостности потока и сведению к минимуму рассортировки как различных пучков, так и разнородных по происхождению волокон в смеси, что в конечном счете обеспечивает получение равномерного по физико-механическим свойствам волокнистого продукта.

За прототип принят центробежный вентилятор, используемый в системе пневмотранспортирования волокнистых материалов [2], который содержит корпус и рабочее колесо с лопатками. Недостатком данного устройства является то, что волокно проходит через вентилятор вместе с воздухом, при этом лопатки рабочего колеса ударяют по волокнам, повреждая и укорачивая их. Кроме этого, завихрения воздуха, образуемые при взаимодействии лопаток с воздушной массой, способствуют образованию комплексов зажгученных волокон, что является серьезным пороком волокнистого полуфабриката.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности транспортировки волокнисто-воздушной смеси без повреждения и рассортировки волокна, возможность равномерного смешивания ее компонентов.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для транспортирования волокнисто-воздушной смеси, содержащем корпус и рабочее колесо с лопастями, согласно изобретению на боковых стенках корпуса с двух сторон расположены подводящие эжекторные патрубки, в нижней части корпуса выполнена щель, над которой смонтирована вогнутая поворотная лопатка, а под щелью с возможностью регулирования в двух плоскостях установлена пластина.

На фиг.1 представлен общий вид устройства для транспортировки волокнисто-воздушной смеси, на фиг.2 - то же устройство в разрезе.

Устройство содержит корпус l (фиг.1), рабочее колесо с лопастями 2 и эжекторные подводящие патрубки 3 и 4, примыкающие к отверстиям в боковых зонах корпуса 5 и 6. В нижней части корпуса вентилятора имеется щель 7, над которой расположена поворотная вогнутая лопатка 8, снизу - регулируемая по положению в двух плоскостях пластина 9. Оба элемента образуют между собой регулируемый зазор. В объеме, ограниченном с одной стороны лопаткой 8, а с другой - пластиной 9, образуется аэродинамическая камера. Лопатка 8 закреплена на шарнире 10 (фиг.2), для регулирования ее положения имеется винт 17 с гайкой 12 и пружиной 13, закрепленный на шарнире 14. Для крепления и регулирования положения пластины 9 устройство имеет качающуюся вокруг шарнира 15 фигурную опору 16, положение которой фиксируется кронштейном 17 и регулировочными болтами 18 и 19.

Устройство работает следующим образом. Волокнисто-воздушный поток за счет передачи ему энергии вращающегося рабочего колеса 2 (фиг.1) посредством эжекторной тяги поступает по патрубкам 3 и 4 в боковые зоны корпуса вентилятора 5 и 6, минуя рабочее колесо. Кроме того, на выходе вентилятора имеется достаточное время для распространения фронта волны за счет малых возмущений (степени турбулизации потока) при фазовых переходах. Оба фактора позволяют избежать повреждения волокон и появления нежелательных комплексов волокон, сохранить структуру потока. Патрубки 3 и 4 могут подавать разные компоненты волокнистой смеси от двух ветвей пневмосистемы, в этом случае внутри корпуса вентилятора происходит соединение и смешивание волокнисто-воздушных потоков, при подаче смеси от одного канала перед патрубками 3 и 4 устанавливается тройник для деления потока на два рукава.

Устройство позволяет также осуществлять позонное регулирование транспортируемого эжекторным способом волокнисто-воздушного потока как по длине, так и по ширине за счет ускорения части воздушного потока с целью исключения крупномасштабных завихрений в тупиковых зонах, а также для стабилизации структуры потока и улучшения смешивания. Управление потоком осуществляется путем подсоса окружающего воздуха через щель 7 и регулируемый зазор между лопаткой 8 и пластиной 9 и создания дополнительной струи внутри корпуса 1 устройства. Расход воздуха и скоростные параметры струи определяются объемом и формой аэродинамической камеры, образованной поверхностями лопатки 8 и пластины 9. Регулирование потока в трехмерном пространстве позволяет уменьшить трение воздуха и волокна о стенки воздуховода за счет создания микровихрей в пограничной зоне, обеспечивающих мелкодифундирующее пространство и мелкоочаговое локальное смешивание компонентов волокнистого продукта, а следовательно, обеспечить экономию энергии при увеличении производительности и увеличить эффективность перемешивания компонентов волокнистой смеси, поступающих по патрубкам 3 и 4, стабилизируя структуру волокнистого продукта.

Регулирование подсасываемого потока осуществляется за счет поворота лопатки 8 по дуге "А" и перемещения пластины 9 в направлении "Б" и "В". Изогнутая лопатка 8 качается вокруг шарнира 14 по дуге "А", угол ее поворота устанавливается вращением гайки 12 по резьбе винта 11, конец которого закреплен на шарнире 14. Для удержания лопатки в заданном положении используется пружина 13. Пластина 9 может перемещаться в направлении "Б" по продольным пазам качающейся опоры 16. Для ее фиксации используется болт 18. Перемещение пластины 9 в направлении "В" осуществляется за счет поворота качающейся опоры 16 вокруг шарнира 15, фиксация ее в выбранном положении осуществляется на кронштейне 17 с продольным пазом за счет стягивания болта 19.

Таким образом, перемещение изогнутой лопатки 8 по дуге "А" и пластины 9 в направлениях "Б" и "В" обеспечивает изменение воздушного зазора между ними и формы и объема аэродинамической камеры, что влияет в свою очередь на скорость, расход, направление и размер сечения струи подсасываемого воздуха.

Источники информации
1. Устройство для очистки волокнистых смесей. Патент РФ 2181800, кл. D 01 G 9/08, 9/12, опублик. 27.04.2002. Бюл. 12.

2. Сорокин Н.С., Талиев В.Н. Аспирация машин и пневмотранспорт в текстильной промышленности. "Легпромбытиздат", М., 1978, с. 153-160.

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к устройствам для транспортировки волокнистого материала, неоднородного по виду и структуре. Конструкция устройства позволяет повысить эффективность транспортировки волокнисто-воздушной смеси без повреждения и рассортировки волокна, дает возможность равномерно смешивать ее компоненты, позволяет за счет ускорения части воздушного потока при подсасывании воздуха извне исключить крупномасштабные завихрения в тупиковых зонах, снизить трение волокна и воздуха о стенки устройства, уменьшить расход энергии на транспортировку. Для этого устройство для транспортирования волокнисто-воздушной смеси выполнено в виде корпуса с рабочим колесом, имеющим лопасти, на боковых стенках корпуса с двух сторон расположены подводящие эжекторные патрубки, в нижней части корпуса выполнена щель для регулируемого подсоса воздуха, над которой смонтирована вогнутая поворотная лопатка, а под щелью с возможностью регулирования в двух плоскостях установлена пластина. 2 ил.

Устройство для транспортирования волокнисто-воздушной смеси, содержащее корпус и рабочее колесо с лопастями, отличающееся тем, что на боковых стенках корпуса с двух сторон расположены подводящие эжекторные патрубки, в нижней части корпуса выполнена щель, над которой смонтирована вогнутая поворотная лопатка, а под щелью с возможностью регулирования в двух плоскостях установлена пластина.