Устройство для промывки волокнистого материала

 

Использование: в текстильной промышленности для промывки различных структур на волокнистой основе. Сущность изобретения: барка состоит из трех секций: в первой секции осуществляется замочка обрабатываемого материала, во второй интенсивная промывка под действием электрогидравлического эффекта и в третьей прополаскивание. Импульсное электрическое поле образуется между электродами и дугой конвейера. В этом поле создаются сверхвысокие гидравлические давления, вызывающие появление ударных волн, а также мощные кавитационные процессы, обеспечивающие разрыв связей между материалом и инородными примесями, которые через ячейки конвейера уходят в моющий раствор барки второй секции. Режим промывки определяется режимом работы генератора. Прополаскивание материала осуществляется факелами чистой воды, создаваемыми форсунками. Отработанная вода из третьей секции посредством трубопровода подается к форсункам первой секции для замочки. Устройство обеспечивает улучшение качества промывки, увеличение производительности оборудования при экономном расходе моющих средств, тепла, воды, электроэнергии. 1 ил.

Изобретение относится к текстильной отрасли промышленности и может быть использовано для промывки различных структур на волокнистой основе натуральных волокон (шерсть, хлопок, лен), волокнистых лент, пряжи и тканей на фабриках ПОШ, отделочных и прядильных фабриках.

Известно устройство для промывки волокнистых материалов, включающее промывную барку, перфорированный цилиндр с поршнем, соединенным с механизмом возвратно-поступательного движения, трубопровод с баллоном сжатого воздуха и выпускной патрубок. В перфорированный цилиндр загружают волокно (шерсть), опускают в него поршень, система погружается в барку с моющим раствором. Затем включают двигатель механизма возвратно-поступательного движения, поршень сообщает волокну в цилиндре переменные сжимающие усилия. При разрежении в барку подается сжатый воздух, создающий ударную волну, сопровождаемую слабым проявлением процесса кавитации, что способствует отрыву загрязнений от волокна и переносу их в моющую среду. Частота циклов задается приводом шатунно-кривошипного механизма [1] Недостатки такого устройства состоят в том, что при наличии щелочной среды, тепла и механических воздействий (сжатие-разрежение) создаются условия для свойлачивания массы шерсти. Процесс кавитации, создаваемый подачей в раствор сжатого воздуха, не обеспечивает эффективного и полного отрыва загрязнений от волокна вследствие малой мощности создаваемой волны, что снижает качество очистки волокна и производительность оборудования.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является машина для очистки твердых, волокнистых и эластичных материалов, содержащая узел подачи волокнистого материала, промывную барку, снабженную средствами для подачи раствора и отвода очистной жидкости, средство для транспортирования, выполненное в виде пары перфорированных конвейеров с установленным над ними рядом электродов по прямой, параллельной несущим ветвям конвейеров, электрически соединенных с генератором импульсов тока (ГИТ), а также узел вывода волокнистого материала [2] Конвейеры образуют между собой плос-кость, в которой находится обрабатываемый материал. Моющий раствор вводится в барку через штуцер и, проходя в противотоке к материалу, удаляется через выходной штуцер. Под электродом устанавливаются отражатели волн (импульсов). Материал подается на конвейеры и проходит последовательно над искровыми разрядными промежутками. Под действием электрогидравлических ударов, определяемых числом импульсов на 1м³ моющей среды (материала), вокруг зоны их действия образуются сверхвысокие гидравлические давления, вызывающие появление ударных волн, распространяющихся с большими скоростями, а также мощные кавитационные процессы, инфра- и ультразвуковые излучения, механические резонансные явления с амплитудами, позволяющими осуществлять взаимное отслаивание друг от друга многокомпонентных тел, а также импульсные световые, тепловые и ультрафиолетовые излучения при значительных мощностях в импульсе.

В совокупности все эти физические явления, протекающие в жидкой среде с помещенным в ней материалом, оказывают существенные и разнообразные физические и химические воздействия, создавая условия для отделения инородных примесей (растительные, минеральные, жировые и др. вещества) от волокнистого материала. Качество и скорость очистки определяются режимом работы ГИТ в зависимости от величин емкости конденсатора (мкФ) и выходного напряжения (кВ).

Недостатками этого технического решения являются следующие. Конструкция устройства построена по принципу совмещения процессов замочки, промывки и прополаскивания в одном объеме моющего раствора, что снижает качество промывки и производительность оборудования с одновременным увеличением расхода моющих средств, воды и энергии. Транспортирующее средство выполнено в виде двух конвейеров и не обеспечивает надежной фиксации слоя волокон между ветвями, что приводит к миграции пучков и комплексов волокон в обоих направлениях, увеличивая неровность слоя, и создает условия для свойлачивания в случае промывки шерсти, снижает качество очистки. Электроды установлены по прямой, параллельной несущим ветвям конвейеров, создавая однонаправленное действие электрогидравлического удара в объеме смеси материал-раствор, что снижает качество промывки и затрудняет отвод загрязнений (примесей) из материала. Процесс промывки протекает в условиях действия отраженной волны (под электродами установлены отражатели), что снижает эффект отделения примесей от материала, так как падает мощность электрогидравлического удара в импульсе, производительность оборудования.

Конструкция предлагаемого устройства создает условия для качественной промывки материала, повышения производительности оборудования при экономном расходе моющих средств, воды и энергии.

На чертеже изображена технологическая схема устройства промывки волокнистого материала.

Устройство содержит узел подачи волокнистого материала 1, перфорированный токопроводящий заземленный конвейер 2, охватывающий три секции барки, форсунки 3, установленные над несущей ветвью конвейера первой замачивающей секции 4, промывную секцию 5, заполненную моющим раствором, с установленными в ней направляющими барабанчиками 6, между которыми расположен перфорированный барабан 7 с обечайкой из изолирующего материала, внутри барабана смонтированы соединенные с генератором 8 импульсов тока (ГИТ) электроды 9, расположенные по дуге концентрично боковой поверхности барабана. Над третьей прополаскивающей секцией 10 установлены форсунки 11, соединенные с трубопроводом и насосом (не показаны). На дне третьей секции имеется спускной клапан и трубопровод 12, соединенный с форсунками 3. На выходе третьей секции установлен приводной барабан 13 конвейера. Узел вывода материала выполнен в виде съемно-направляющего барабанчика 14 и пары отжимных барабанов 15.

Устройство работает следующим образом.

Материал в виде волокнистой массы, ленты или полотна (ткани) с помощью узла подачи 1 направляется на несущую ветвь конвейера 2. При движении материал омывается факелами жидкости с помощью форсунок 3, расположенных над первой секцией 4 и конвейером 2, где материал подвергается интенсивной замочке с одновременным вымыванием из него легкоотделимых примесей, которые оседают на дне секции и периодически удаляются через спускной клапан. Конвейер 2 вносит материал в среднюю промывную секцию 5, в которой он попадает в полость между ветвью конвейера 2 и дугой барабана 7, утапливается в моющий раствор и подвергается интенсивной обработке под действием электрогидравлического удара, создаваемого в поле, образованном между дуговой ветвью заземленного конвейера 2 и электродами 9, на которые подаются импульсы тока от ГИТа 8. Электроды расположены по дуге концентрично поверхности барабана, что обеспечивает создание объемного электрогидравлического эффекта, проявляющегося в механическом, физическом и химическом воздействии на моющий раствор и обрабатываемый материал. В результате такого комплексного воздействия инородные примеси растительного, животного и минерального происхождения отделяются от волокнистого материала и переходят через ячейки перфорации в моющий раствор, который сменяется в секции 5 периодически или непрерывно обычным способом с помощью трубопроводов и насосов. Отработанный раствор поступает далее на очистку или сепаратор для извлечения ланолина в случае промывки шерсти. Интенсивность обработки волокнистого материала в секции 5 определяется, главным образом, режимом работы генератора 8 и в меньшей степени концентрацией моющих средств и жесткостью воды. Для целей промывки приемлем мягкий режим, характеризующийся преобразованием мягких акустических составляющих звукового излучения, ростом инфракрасного излучения, интенсивным проявлением кавитации, а электрогидравлический удар становится длительным и метательным, вызывая явления ионизации раствора, колебательные движения обрабатываемого материала и другие проявления, способствующие быстрому разрушению связей волокнистого материала с инородными примесями. Побочным проявлением электрогидравлического воздействия является подавление микроорганизмов и проявление эффекта отбеливания волокнистого материала без повреждения природных свойств волокон. Расположение электродов 9 по дуге создает условия для образования объемного поля, действующего на обрабатываемый слой в трех измерениях (в поперечном, продольном и перпендикулярном направлениях), интенсивно вымывая примеси из материала. Явно выраженный искровой рабочий промежуток создается на протяжении дуги между электродами 9 и заземленным конвейером 2, электрогидравлический удар целенаправленно и эффективно воздействует на жидкость и обрабатываемый материал. Интенсивность этого воздействия может выбираться не только изменением режима работы генератора 8, но и подбором материала, а также конфигурацией электродов и разводкой их относительно заземленного конвейера 2.

Таким образом, конструкция промывного устройства обладает свойствами изменения режимов обработки в широких пределах в зависимости от вида волокнистого материала и исходных требований к качеству промывки. Высокоэффективное и многогранное воздействие электрогидравлического удара открывает перспективу к резкому сокращению расхода моющих средств, воды и энергии.

Очищенный волокнистый материал вносится конвейером 2 в прополаскивающую секцию 10, в которой он омывается факелами чистой воды с помощью форсунок 11. Отработанная вода через сливной клапан и трубопровод 12 подается к форсункам 3 для замочки. Приводной барабан 13 конвейера 2 получает движение от электродвигателя через регулируемый редуктор (не показаны). Барабанчик 14 снимает слой волокнистого материала с конвейера 2 и направляет его в зажим барабанов 15, в которых удаляется избыток влаги.

Устройство открывает перспективу значительного повышения качества очистки волокнистого материала и производительности оборудования при экономном расходе моющих средств, тепла, воды и энергии.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОМЫВКИ ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА, содержащее узел подачи материала, промывную барку, расположенное вдоль барки средство для транспортирования материала, выполненное в виде перфорированного конвейера, ряд электродов, установленных в моющей среде барки и электрически соединенных с генератором импульсов тока, отличающееся тем, что оно имеет барабан, обечайка которого изготовлена из изолирующего материала, промывная барка разделена на три секции, при этом барабан размещен в средней секции ниже уровня моющей среды, несущая ветвь конвейера в средней секции барки расположена под барабаном концентрично его поверхности, а ряд электродов смонтирован внутри барабана по дуге концентрично поверхности, несущей ветви заземленного конвейера.

РИСУНКИ

Рисунок 1