Устройство для высокочастотной сушки текстильных материалов в паковках под вакуумом

 

Устройство для высокочастотной сушки текстильных материалов в паковках под вакуумом относится к красильно-отделочному оборудованию и может быть использовано в текстильной промышленности для сушки пряжи в бобинах периодическим способом. Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности процесса сушки, снижение энергоемкости и металлоемкости, повышение качества обрабатываемого материала. Сущность изобретения в том, что устройство состоит из сушильной камеры с ВЧ-электродами, между которыми размещаются стержни плавкодержателя с паковками материала и который при этом разделяет внутренний объем камеры на две взаимоизолированные полости. При вакуумировании одной из полостей смежная полость соединяется с атмосферой для поступления сухого нагретого воздуха. Образующийся перепад давлений в полостях организует дополнительную циркуляцию поступающего воздуха через материал в полость вакуумирования, интенсифицируя тепломассообменный процесс сушки, улучшается качество обрабатываемого материала. Конструкция устройства не содержит традиционной энергоемкой теплоиспользующей аппаратуры, высоконапорного энергоемкого вентилятора, большого количества запорной арматуры и трубопроводов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство относится к красильно-отделочному оборудованию и может быть использовано в текстильной промышленности для сушки текстильных материалов в паковках (например, пряжи в бобинах) под вакуумом с использованием высокочастотного электрического поля.

Известно устройство для сушки пряжи в бобинах, состоящее из автоклава с крышкой, внутри которого устанавливается бобинодержатель, имеющий полый корпус тарельчатого типа с полыми перфорированными стойками, на которые насаживаются бобины пряжи, циркуляционной системы для принудительной подачи нагретого воздуха в корпус бобинодержателя в ВЧ-генератора, электроды которого установлены в автоклаве таким образом, что при установке бобинодержателя входят перфорированные стойки и создают радиальное ВЧ-электрическое поле, причем процесс сушки осуществляется за счет воздействия на пряжу направленного ВЧ-поля и потока нагретого воздуха, проходящего по полости стоек, пронизывающим толщу слоя бобин в радиальном направлении и удаляемым из автоклава вместе с выделяющими парами [1] Недостатком такого устройства является повышенная энергоемкость из-за наличия в циркуляционной системе теплообменника для нагрева воздуха и высоконапорного вентилятора для его подачи в автоклав, трудоемкость операции установки бобинодержателя на электроды в автоклаве, обязательности предварительного обезвоживания бобин пряжи перед сушкой на вспомогательном оборудовании.

Цель изобретения повышение эффективности тепломассообменного процесса сушки, снижение энергоемкости, металлоемкости и повышение качества обработанного материала.

Указанная цель достигается тем, что устройство имеет одну сушильную камеру, в которую устанавливается бобинодержатель, разделяющий внутренний объем камеры на две взаимоизолированные герметичные полости, соединенные с системой вакуумирования и системой управляемого натекания нагретого воздуха при атмосферном давлении к внутренней или наружной поверхности бобин для организации дополнительной циркуляции воздуха через толщу слоя бобины в направлении к полости вакуумирования за счет образующегося перепада давления между обоими полостями, при этом происходит более эффективное удаление паров испаряющейся при сушке влаги нагретым воздухом из внутренних слоев бобины к ее внутренней или наружной поверхности в соответствии с направлением циркуляции отсасываемого воздуха.

Предлагаемое техническое решение позволяет интенсифицировать тепломассообменный процесс высокочастотной сушки под вакуумом на участке ее падающей скорости, существенно сократить энергозатраты за счет исключения из состава оборудования энергоемких теплообменных аппаратов и высоконапорного вентилятора, уменьшить металлоемкость оборудования.

На чертеже изображена схема описываемого устройства.

Устройство состоит из корпуса 1 и крышки 2 сушильной камеры, внутри которой устанавливается плавкодержатель 3 с паковками пряжи.

В рабочем положении паковкодержатель фиксируется на упорное кольцо 8 и герметизирующую прокладку 9 с помощью гайки-заглушки 5, навертываемой на установочный винт 4 корпуса камеры. После фиксации паковкодержателя внутренний объем камеры разделяется на две взаимоизолированные герметичные полости А и В, разделительной перегородкой для которых является толщина слоя обрабатываемого материала.

В нижней части корпуса установлена платформа 7, на которой расположены в определенном порядке рабочие ВЧ-электроды 6, подключенные к ВЧ-генератору 17 и создающие радиальное ВЧ-поле, в зоне которого находятся паковки пряжи, насаженные на полые перфорированные стержни паковкодержателя и которые также являются ВЧ-электродами обратной полярности. Полости А и Б соединены с системой вакуумирования 11 через управляемые запорные элементы 13 и 16 а также с системой подачи нагретого воздуха, состоящей из управляемых запорных элементов 12,14,15, редукторного устройства 18 и нагревателя 10. Из нижней части камеры через клапан 12 отводится отсасываемая при вакуумном отжиме и конденсируемая при сушке влага.

Устройство работает следующим образом.

При опускании паковкодержателя 3 в корпус сушильной камеры 1 ВЧ-электроды трубчатого типа 6, расположенные на платформе 7, входят в промежутки между концентрично расположенными рядами полых стержней с паковками пряжи. Количество ВЧ-электродов определяется количеством и расположением стержней с паковками. Корпус паковкодержателя устанавливается на упорное кольцо 8, имеющее герметизирующую кольцевую прокладку 9 и фиксируется в камере посредством гайки 5, навертываемой на установочный винт 4, при этом заглушается отверстие центральной трубы паковкодержателя.

Образуется полость А, разделенная толщиной слоя паковки обрабатываемого материала с полостью В, образованной наружной поверхностью паковок и внутренней поверхностью корпуса камеры.

Производится операция предварительного вакуум-отжима материала путем вакуумирования полости Б через открытый запорный элемент 16 вакуумным насосом 11.

Из нижней части камеры влага отводится через запорный элемент 12. Включается ВЧ-генератор 17 и через ВЧ-электроды 6 производится нагрев материала токами высокой частоты при одновременном вакуумировании полости Б или полости А. При этом отсасываются насыщенные пары испаряющейся при нагреве влаги соответственно с наружной или внутренней поверхности паковки.

При уменьшении влажности паковки на участке падающей скорости сушки полость, противоположная полости вакуумирования, сообщается через управляемые запорные элементы 14 или 15 с линией подачи сухого воздуха при атмосферном давлении, нагретого в нагревателе 10 теплой водой, используемой от системы охлаждения ВЧ-генератора. В результате образуется повышенный к уже имеющемуся значению перепад давления между внутренней и наружной поверхностями паковки, поступающий воздух просасывается через толщу слоя паковки, дополнительно интенсифицируя процесс удаления паров влаги. Поступление воздуха продолжается до определенного предварительно установленного значения вакуума в полости вакуумирования и может неоднократно повторяться.

Формула изобретения

1. Устройство для высокочастотной сушки текстильных материалов в паковках под вакуумом, содержащее герметичную камеру, внутри которой расположен паковкодержатель, имеющий корпус тарельчатого типа с установленными по меньшей мере по одной концентрической окружности на полых перфорированных стержнях паковками, высокочастотные электроды, связанные с генератором, систему подачи теплоносителя и систему вакуумирования, отличающееся тем, что высокочастотные электроды размещены между концентричными рядами полых стержней с паковками, а корпус паковкодержателя установлен с образованием двух герметичных взаимоизолированных полостей, связанных с системой подачи теплоносителя при атмосферном давлении.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что система подачи теплоносителя выполнена с возможностью смены направления его циркуляции.

РИСУНКИ

Рисунок 1