Файл: Бельцов, В. М. Технологическое оборудование отделочных фабрик текстильной промышленности учебник.pdf

92ОБОРУДОВАНИЕ для ПРОМЫВКИ и подготовки К КРАШЕНИЮ

Всостав установки входят котел 7, многоходовой трубчатый по­ догреватель 11 с плавающей головкой, буфер 4, циркуляционный 2

и вакуумный 1 насосы, хоботный укладчик 15, закладной блок 16 и система трубопроводов. Отличительная особенность котла — на­ личие буфера — емкости, соединенной с котлом, циркуляционным и вакуумным насосами. С помощью буфера осуществляется компен­ сация объема жидкости при ее температурном расширении. Буфер обеспечивает соединение вакуум-линии с нижней частью котла, что

Рис. 52. Принципиальная схема установки варочного котла ИвНИТИ

необходимо для прессования ткани после ее закладки. В котле имеются два ложных днища: нижнее 8 в виде колосников и верхнее 17 в виде концентрических колец из стального проката круглого сече­ ния, приваренных к обечайке. При циркуляции раствора сверху вниз или снизу вверх между тканью и стенками котла в простран­ ствах, образуемых ложными днищами, образуется разрежение, равномерно распространяющееся по всему сечению котла, что спо­ собствует выравниванию циркуляционных потоков и равномерности обработки всей массы ткани. Возможная смена направлений цирку­ ляции снизу вверх или сверху вниз также способствует более равно­ мерной обработке. Недостаток котла ИвНИТИ состоит в том, что коммуникации с задвижками громоздки и регулируются вручную, крышки также закрываются вручную с помощью болтов. Но качество отварки в котле получается хорошее.

Процесс работы состоит из девяти стадий: загрузка ткани в котел; прессовка и закрывание крышки; заполнение котла варочным рас­ твором; разогрев и варка «низом»; варка «верхом»; расхолодка при циркуляции «верхом»; промывка горячей, водой; промывка холод­ ной водой и открывание крышки; выгрузка.

При внимательном рассмотрении схемы можно составить раз­ личные программы работы котла, регулируя положения задвижек. В качестве примера приводится схема движения раствора через открытые задвижки и отдельные части установки для нескольких

(замкнутая циркуляция).

Варка верхом: варочный раствор из буфера 4 —>насос 2 —» 3 —> —>11 —>12 —>верх котла 7 —>низ котла 7 —>6 --> буфер 4. По такому принципу можно составить все схемы циркуляции.

Модуль ванны варочного котла сравнительно невелик и состав­ ляет 3,5 л/кг, а у аппаратов для варки пряжи — до 20 л/кг. Чем выше модуль ванны, тем дороже стоит аппарат, так как увеличи­ ваются его объем, коммуникации, расход энергии.

Запарные варочные машины

Первые попытки применения запаривания для щелочной отварки целлюлозных волокнистых материалов относятся к концу XVIII и началу XIX вв. В России запарной способ отварки был предложен П. И. Лукьяновым в 1890 г. Способ имел несколько вариантов, которые в общих чертах сводились к тому, что ткань, пропитанная щелочным варочным раствором, жгутами укладывалась в котел или складками на тележку, загружаемую в котел. В котле после про­ дувки происходила обработка ткани острым паром в течение 3—4 ч. Аналогичные способы в течение ряда лет применялись на некоторых фабриках, но широкого распространения не получили вследствие того, что нагрев толстого слоя ткани затрудняет удаление кислорода воздуха и не обеспечивает сохранения высокого уровня вязкости медно-аммиачных растворов целлюлозных волокон.

Запарные способы отваривания и беления способствуют интен­ сификации технологических процессов за счет конденсирования пара на волокнистом материале, пропитанном рабочим раствором, и выделения большого количества тепловой энергии. В 30-х годах в США фирмами «Дюпон», «Бекко», «Матисон» и др. были предло­ жены непрерывные запарные способы беления хлопчатобумажных тканей жгутом и врасправку, которые получили в настоящее время широкое распространение. Изучением запарных способов беления занимаются Центральные институты хлопчатобумажной и льняной промышленности (ЦНИХБИ и ЦНИИЛВ), ИвНИТИ и др.

Появление этих способов стало возможным после создания новых конструкций запарных машин непрерывного действия, которые позволяют быстро нагревать ткань острым, насыщенным паром, удерживать высокий уровень температуры в течение длительного времени, равномерно обрабатывать всю массу ткани при высоких

94 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОМЫВКИ И ПОДГОТОВКИ к КРАШЕНИЮ

сГОСТ 16845—71).

I. Сапожковые с камерой запаривания в виде сапожка.

II. Рулоноперемоточные, в которых полотно попеременно нама­ тывается двойными слоями на один из двух вальянов.

III. Рулонозапарные, в ко­ торые полотно ткани поступает в рулоне.

IV. Конвейерные, в которых полотно транспортируется в рас­ правленном виде конвейером.

V. Роликовые, в которых полотно транспортируется в рас­ правленном виде петлеобразно по тканенаправляющим роли­ кам.

В процессах запарного бе­ ления наибольшее распростра­ нение получили машины типов I—IV, а в процессах краше­ ния — III и V. Разновидностей запарных машин довольно мно­ го. Рассмотрим некоторые из них.

Запарные машины сапожко-

вого типа изготовляются для обработки тканей жгутом и врасправку. Жгутовые машины выпускаются с камерой предва­

рительного нагрева (система Дюпон) и без нее (система Бекко). В последних нагрев ткани осуществляется непосредственно в са­ мом компенсаторе. В некоторых машинах предусматривается жидкостное заполнение изогнутой части колена шахты, что позволяет совмещать отварку с запариванием. Выпускаются за­ парные машины сапожкового типа марок ЗВА-1, ЗВА-2, АВЖ-1Л, АЗ-120 и др. для запаривания тканей жгутом или врасправку в один или два жгута (полотна). За рубежом их называют «джейбоксами». Рассмотрим устройство запарной машины ЗВА-2-5, предназначенной для запаривания двух жгутов, обрабатываемых раздельно (двумя ручьями). Шахта 1 (рис. 53) имеет U-образную форму и разделена * по ширине перегородкой на две секции, которые в свету имеют пря­ моугольное сечение (600x1200 мм). Она состоит из вертикальной входной, криволинейной и удлиненной выходной частей. Стенки снаружи имеют тепловую изоляцию. Вертикальная входная часть шахты книзу немного расширяется для более свободного перехода

ткани в закругленную часть; на стенках шахты сделаны люки для наблюдения за уровнем укладки. Полезный объем шахты — 8,0 м3, а товарная емкость — 2600 кг (на обе секции).

Криволинейная часть шахты выполнена в виде гладкой полу­ окружности с радиусом 1500 мм, но встречаются закругления, опи­ санные двумя радиусами, что усложняет изготовление шахты, однако обеспечивает более свободное продвижение массы ткани. Жгуты ткани по тканепроводу 2 поступают на укладчик, состоящий из двух скелетных баранчиков 4, двух лопастных роликов — отражате­ лей 5 и качающихся лопастей 6. Отражатели препятствуют наматы­ ванию жгутов на баранчик, а лопасти раскладывают ткань в виде книжки вдоль шахты 1. Механизм поперечного перемещения жгутов представляет собой подвижное кольцо, установленное на рычаге 3 маятникового механизма червячного типа. Укладчик получает дви­ жение от индивидуального двигателя, скорость движения жгутов 200 м/мин. Предварительное запаривание жгутов происходит в верх­ ней части корпуса укладчика (предкамере). Пар по паропроводу подводится к каждой секции в четырех точках: к одной — в верхней зоне, к двум — в средней и одной — в нижней зоне. В криволиней­ ной части шахты предусмотрен патрубок для отвода конденсата. На выходе ткани из шахты ее принимает направляющий ролик 7. Исследования ИвНИТИ показали, что нагревание ткани до 100° С в «полете», т. е. до укладки в шахту, должно быть быстрым — 3—5 с, но не более 10 с. Иначе могут возникать химические повреждения волокна кислородом воздуха, так как фактически запаривание, особенно в верхней части шахты, протекает в паро-воздушной среде. Не следует допускать снижение температуры в шахте ниже 100° С, что часто наблюдается на практике. Рекомендуется обогрев произ­ водить паром при температуре 108— 110° С и давлении 30—70 кН/м2, т. е. перегрев пара допускается на 10— 15%. Более сильно перегре­ тый пар следует охлаждать, используя пароохладительную установку ПО-1. Отметим, что в запарных варочных аппаратах системы Бекко верхняя часть шахты открыта в виде воронки и предкамера отсут­ ствует. В этом случае нагревание ткани производится непосредственно в джейбоксе, что вряд ли можно считать лучшим вариантом, так как неизбежны потери тепла.

Запарная машина ЗВА-1 принципиально устроена аналогично ЗВА-2-5, но шахта у нее односекционная, а жгуты складываются вместе, образуя один ручей.

Запарные варочные машины с жидкостным заполнением марки АВЖ-1Л, предназначенные для отварки льняных тканей, по кон­ струкции аналогичны машинам ЗВА-1, но могут быть использованы как для жидкостей, так и для запарной отварки льняных тканей. В связи с этим они имеют ряд конструктивных особенностей; напри­ мер для сбора, подогрева и циркуляции раствора установлены от­ стойники, подогреватели и насос, на выходе ткани из аппарата имеется отжимная пара валов и др. Запарные машины сапожкового

96 О Б О РУ Д ОВ А НИ Е Д Л Я ПР ОМЫВКИ И ПОДГОТОВКИ К К РАШЕНИЮ

типа для запаривания тканей врасправку отличаются от рассмотрен­ ных выше устройством укладчика, который укладывает полотно в виде книжки (гармошки). Однако если объем шахты большой, то при массе столба ткани в 1000 кг и более могут произойти заломы полотна в поперечном направлении.

часть бункера снизу вверх, не подвергаясь натяжению. Бункер можно агрегировать с промывной машиной той же фирмы или заправить ткань по замкнутому циклу.

Рулоноперемоточные запарные машины имеют внутри камеры запаривания два вальяна, на которые ткань расправленным полот­ ном поочередно перематывается двумя слоями, что обеспечивает непрерывность процесса обработки. Перематывание длится в среднем 60 мин и в течение этого времени осуществляется процесс щелочной отварки или беления (перекисного, хлоритного). Недостатком кон­ струкции является необходимость снижения скорости движения ткани до 20 м/мин при ее перезаправке с вальяна на вальян, что снижает к. п. в. Кроме того, конструкции перемоточных механизмов довольно сложны. Достоинства машин: обработка полотен без скла­ док и хорошее качество отделки при скорости движения ткани 20— 100 м/мин (в среднем 60 м/мин).

Камеры рулоноперемоточной системы выпускаются фирмами «Бентелер» (ФРГ), «Киото» (Япония), «Текстима» (ГДР) и другими фирмами. В СССР изготовлена и испытана камера длительного за­