Устройство для регистрации и регулирования противотока моющих растворов при машинной промывке шерсти
Владельцы патента RU 2441946:
Государственное научное учреждение Ставропольский научно-исследовательский институт животноводства и кормопроизводства Россельхозакадемии (RU)
Изобретение относится к шерстяной промышленности и касается устройства для регистрации и регулирования противотока моющих растворов при машинной промывке шерсти. Устройство содержит сливной бачок, установленный на первой ванне, к самотечному патрубку которого присоединен сообщающийся сосуд, разделенный перегородкой с калиброванными отверстиями, расположенными друг над другом в вертикальные ряды с расчетным превышением низа вышерасположенного отверстия над верхом нижерасположенного для регистрации величины противотока по верхнему отверстию истечения зафиксированного уровня общего стока через отверстия перегородки. Сечения отверстий подобраны с условием обеспечения нормированного стока отработанного раствора первой ванны в количестве, соответствующем расчетному противотоку. На переточных трубах устанавливают задвижки, соединяющие все ванны моечного агрегата, предназначенные для регулирования величины противотока моющих растворов посредством поддержания уровня отработанного раствора в сообщающемся сосуде. Изобретение повышает эффективность промывки шерсти при одновременном снижении расходов воды и моющих средств за счет обоснованного выбора величины противотока в зависимости от качественных характеристик промываемой шерсти, а также за счет наиболее полного учета технологических потерь и добавок моющих растворов в непрерывном процессе промывки. 3 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к шерстяной промышленности, в частности к первичной обработке шерсти, преимущественно к машинной промывке шерсти водными растворами моющих веществ, и может быть использовано в процессе промывки шерсти с применением противотока моющих растворов.
Уровень техники
Известны устройства для визуального контроля наличия или отсутствия противотока моющих растворов в ваннах моечного агрегата, выполненные в виде сливных бачков, смонтированных на ваннах моечных агрегатов и соединенных переточными трубами с предыдущими ваннами. При этом для обеспечения противотока моющих растворов ванны моечного агрегата установлены каскадно с превышением последующих ванн над предыдущими. Тогда моющие растворы непрерывно перетекают из последующей ванны в предыдущую, а загрязненные растворы первой ванны стекают в канализацию (см. Первичная обработка шерсти. Рогачев Н.В. и др., М.: Легкая индустрия, 1967, с.166, 171).
Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет непосредственно регистрировать величину противотока моющих растворов в моечном агрегате, а также непосредственно поддерживать и регулировать его величину в зависимости от качественных показателей промываемой шерсти, что приводит к значительному водопотреблению и, соответственно, большому расходу моющих веществ на промывку шерсти.
Известны устройства для принудительного перекачивания моющих растворов для обеспечения их противотока посредством центробежных или пароструйных насосов (см. Первичная обработка шерсти. Горбунов Л.С. и др., М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981, с.213).
Недостатком данного устройства является дополнительный расход электрической и тепловой энергии, а также котельной умягченной воды.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятое авторами за прототип является устройство для регистрации и регулирования величины противотока моющих растворов при промывке шерсти, выполненное в виде сливного бачка с калиброванными отверстиями, закрывающимися пробками присоединенного к полоскательной ванне моечного агрегата и содержащее переточные трубы между ваннами для перетекания моющих растворов навстречу движению промываемой шерсти в каждую предыдущую ванну, начиная с последней. Нормированная величина противотока моющих растворов обеспечивается за счет открывания необходимого числа калиброванных отверстий сливного бачка и направления части полоскательной воды в предыдущую ванну (см. Расчет режима противотока и методы его контроля при промывке шерсти. Рогачев Н.В., М.: Текстильная промышленность, 1966, с.77-82).
Недостатками данного устройства являются:
- невозможность при регистрации и регулировании противотока по подаче полоскательной воды в последнюю ванну, т.е. в начале противотока, учитывать потери моющих растворов, уносимых из ванн с отжатой шерстью, моющих растворов, сливаемых при очистке грязенакопителей ванн, а также добавление в предыдущие ванны концентрированных моющих растворов и доливаемой горячей и холодной воды, что приводит к снижению качества промытой шерсти;
- неизбежность контакта обслуживающего персонала с горячей (t°=52÷55°С) водой при регулировании противотока пробками устройства, что осложняет его эксплуатацию и снижает его технологическую надежность (см. Шерсть. Типовой технологический процесс первичной обработки шерсти, Отраслевой стандарт, ГНУ СНИИЖК Россельхозакадемии, 2003-01-02);
- установка указанного устройства в начале противотока не позволяет контролировать количество сливаемых в канализацию отработанных моющих растворов, что неизбежно приводит к перерасходу воды и моющих веществ, а также к снижению качества промытой шерсти.
Раскрытие изобретения
Технической задачей, решаемой в заявленном изобретении, является повышение эффективности промывки шерсти при снижении расхода воды и моющих средств за счет обоснованного выбора величины противотока в зависимости от качественных характеристик промываемой шерсти, а также за счет наиболее полного учета технологических потерь и добавок моющих растворов в непрерывном процессе промывки шерсти.
Технический результат, достигаемый с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению эффективности промывки шерсти при одновременном снижении расходов воды и моющих средств за счет обоснованного выбора величины противотока в зависимости от качественных характеристик промываемой шерсти, а также за счет наиболее полного учета технологических потерь и добавок моющих растворов в непрерывном процессе промывки шерсти.
Технический результат достигается с помощью устройства для регистрации и регулирования противотока моющих растворов при машинной промывке шерсти, содержащее сливной бачок с калиброванными отверстиями, присоединенный к моечной ванне и переточные трубы между ваннами моечного агрегата для перетекания моющих растворов навстречу движению промываемой шерсти в каждую предыдущую ванну, начиная с последней, при этом сливной бачок установлен в начале первой ванны моечного агрегата, а калиброванные отверстия распределены на перегородке, смонтированной в сообщающемся сосуде, присоединенном к самотечному патрубку сливного бачка, причем калиброванные отверстия перегородки расположены друг над другом в вертикальные ряды с расчетным превышением низа вышерасположенного отверстия над верхом нижерасположенного, для регистрации величины противотока по верхнему отверстию истечения зафиксированного уровня общего стока через отверстия перегородки, при этом сечения отверстий подобраны с условием обеспечения нормированного стока отработанного раствора первой ванны в количестве, соответствующем расчетному противотоку, а переточные трубы между ваннами оснащены задвижками для регулирования величины противотока посредством поддержания уровня отработанного раствора в сообщающемся сосуде.
Совокупность всех существенных признаков, определяющих состав предлагаемого устройства и являющихся неотъемлемыми составными частями его, позволяют использовать его как средство для осуществления регистрации и регулирования противотока моющих растворов при промывке шерсти в моечных агрегатах и достичь необходимых результатов в решении технологической задачи изобретения.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 дано устройство для регистрации и регулирования противотока моющих растворов при машинной промывке шерсти, схема общей компоновки устройства на моечном агрегате, общий вид.
На фиг.2 - то же, схема устройства и перегородки с калиброванными отверстиями для регистрации величины противотока по верхнему уровню стока моющего раствора в сообщающемся сосуде.
На фиг.3 - то же, номограмма для определения величины противотока с учетом выхода шерсти и содержания в ней минеральных примесей, а также с учетом потерь моющих растворов и технологических доливов в процессе промывки шерсти.
Осуществление изобретения
Устройство для регистрации и регулирования противотока моющих растворов при машинной промывке шерсти смонтировано на моечном агрегате, состоящем из последовательно и каскадно расположенных ванн с рабочими органами продвижения и отжима шерсти и донными грязенакопителями. Устройство содержит сливной бачок 1, установленный на первой ванне 2, к самотечному патрубку 3 которого присоединен сообщающийся сосуд 4, разделенный перегородкой 5 с калиброванными отверстиями, расположенными друг над другом в вертикальные ряды с расчетным превышением низа вышерасположенного отверстия над верхом нижерасположенного для регистрации величины противотока по верхнему отверстию истечения зафиксированного уровня общего стока через отверстия перегородки. Сечения отверстий подобраны с условием обеспечения нормированного стока отработанного раствора первой ванны в количестве, соответствующем расчетному противотоку. Неотъемлемой частью устройства являются установленные на переточных трубах 6 задвижки 7, соединяющие все ванны моечного агрегата, предназначенные для регулирования величины противотока моющих растворов посредством поддержания уровня отработанного раствора в сообщающемся сосуде.
Главными характеристиками в предлагаемом устройстве являются:
- установка сливного бачка в начале первой ванны моечного агрегата и присоединение к его самотечному патрубку сообщающегося сосуда, разделенного перегородкой с калиброванными отверстиями;
- калиброванные отверстия расположены друг над другом в вертикальные ряды с расчетным превышением низа вышерасположенного отверстия над верхом нижерасположенного для регистрации величины противотока по верхнему отверстию истечения зафиксированного уровня общего стока через отверстия перегородки;
- сечения отверстий подобраны с условием обеспечения нормированного стока отработанного раствора первой ванны в количестве, соответствующем расчетному противотоку;
- все ванны моечного агрегата соединены переточными трубами с задвижками для регулирования величины противотока моющих растворов посредством поддержания уровня отработанного раствора в сообщающемся сосуде.
Устройство для регистрации и регулирования противотока моющих растворов при машинной промывке шерсти (фиг.1, 2) работает следующим образом.
В подготовленной к промывке немытой шерсти определяют выход и содержание минеральных примесей. По полученным результатам с помощью номограммы (фиг.3) определяют величину противотока в м3/ч и номер калиброванного отверстия перегородки, которое определяет верхний уровень (отверстия №1, №2…№7 на фиг.2) тока через устройство, т.е. номер отверстия, которое является верхним для данного противотока. Определенная по номограмме величина противотока учитывает кроме расчетной его величины потери моющих растворов, уносимых с отжатой шерстью и при очистке грязенакопителей ванн, а также доливы концентрированных моющих растворов и воды (см. Рекомендации по улучшению качества промывки шерсти на основе регулирования противотока, ГНУ СНИИЖК, С., 2007, с.25).
Противоток включают при достижении концентрации загрязнений в первой ванне до 50 г/дм3 (см. Шерсть. Первичная обработка и рынок. Монография, ВНИИМП РАСХН, Тимошенко Н.К., М., 2000, с.160). Для этого открывают задвижки 7 на переточных трубах 6 между ваннами моечного агрегата, и моющие растворы, благодаря каскадному расположению ванн, перетекают навстречу движению шерсти от последней ванны к первой. Через сливной бачок 1 отработанные растворы первой ванны по самотечному патрубку 3 поступают в сообщающийся сосуд 4 и через калиброванные отверстия перегородки 5 стекают в канализацию. Визуально через уширение открытого верха сообщающегося сосуда 4 регистрируют величину противотока отработанного моющего раствора при истечении его из отверстий перегородки 5, верхнее из которых соответствует нормированному противотоку, определенному по номограмме (фиг.3). В случае отклонения противотока от заданной величины, т.е. повышения или понижения уровня жидкости перед перегородкой 5, осуществляют его регулирование посредством закрывания или открывания соответственно задвижек 7 на переточных трубах 6 между ваннами моечного агрегата.
Пример. Для подготовленной к промывке шерсти результаты ее испытаний составили: выход шерсти В=50%, содержание минеральных примесей М=16%. Для этих параметров немытой шерсти величина противотока, определенная по номограмме (фиг.3), должна составлять не менее 3,40 м3/ч при истечении его через три отверстия №1, №2 и №3 перегородки 5 (фиг.2), и регистрация его будет осуществляться визуально по гарантированному истечению жидкости через отверстие №3 перегородки. Если имеет место прекращение истечения жидкости через отверстие №3 или жидкость начинает вытекать через вышерасположенные отверстия, производят регулирование величины противотока открыванием или закрыванием задвижек 7 на переточных трубах 6.
Экспериментальные исследования при разработке заявляемого устройства для регистрации и регулирования противотока моющих растворов при машинной промывке шерсти, по сравнению с известным устройством для регистрации и регулирования величины противотока, показали возможность снижения водопотребления и расхода моющих веществ на менее чем в 1,5 раза при соответственном уменьшении количества канализационных стоков, а также повышения эффективности промывки шерсти с сохранением ее качественных характеристик.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- повышение эффективности промывки шерсти;
- снижение расходов воды и моющих средств за счет обоснованного выбора величины противотока в зависимости от качественных характеристик промываемой шерсти;
- наиболее полный учет технологических потерь и добавок моющих растворов в непрерывном процессе промывки шерсти.
Источники информации
1. Первичная обработка шерсти / Горбунова Л.С. и др. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981 - С.213.
2. Рогачев Н.В., Федоров В.А. Первичная обработка шерсти. - М.: Легкая индустрия, 1967, с.166, 171.
3. Рогачев Н.В. Расчет режима противотока и методы его контроля при промывке шерсти // Текстильная промышленность. - 1966. - №3. - с.77-82.
4. ОСТ 10319-2002 Шерсть. Типовой технологический процесс первичной обработки шерсти: Отраслевой стандарт / ГНУ СНИИЖК Россельхозакадемии. - введ. впервые 2003-01-02. - Ставрополь: ГНУ СНИИЖК, 2003. - 39 с.
5. «Рекомендации по улучшению качества промывки шерсти на основе регулирования противотока», утвержденные ученым советом ГНУ СНИИЖК и одобренные Отделением хранения и переработки сельхозпродукции Россельхозакадемии, Ставрополь, 2007, 25 с.
6. Шерсть. Первичная обработка и рынок. Монография. Под ред. докт. эк. наук Н.К.Тимошенко. - М.: ВНИИМП РАСХН, 2000 - С.160.
Устройство для регистрации и регулирования противотока моющих растворов при машинной промывке шерсти, содержащее сливной бачок с калиброванными отверстиями, присоединенный к моечной ванне, и переточные трубы между ваннами моечного агрегата для перетекания моющих растворов навстречу движению промываемой шерсти в каждую предыдущую ванну, начиная с последней, отличающееся тем, что сливной бачок установлен в начале первой ванны моечного агрегата, а калиброванные отверстия распределены на перегородке, смонтированной в сообщающемся сосуде, присоединенном к самотечному патрубку сливного бачка, причем калиброванные отверстия перегородки расположены друг над другом в вертикальные ряды с расчетным превышением низа вышерасположенного отверстия над верхом нижерасположенного, для регистрации величины противотока по верхнему отверстию истечения зафиксированного уровня общего стока через отверстия перегородки, при этом сечения отверстий подобраны с условием обеспечения нормированного стока отработанного раствора первой ванны в количестве, соответствующем расчетному противотоку, а переточные трубы между ваннами оснащены задвижками для регулирования величины противотока посредством поддержания уровня отработанного раствора в сообщающемся сосуде.
