[发明专利]节能节水型溢流染色设备及其热流控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种印染行业的染色设备，尤其是一种需要频繁升温和降温的绳状节能节水型溢流染色设备及其热流控制方法。 

背景技术

如图1所示，传统印染行业的绳状溢流染色机主要由染缸102、换热器104、蒸汽供热管道103、供水管道105、中温储水箱108、增压泵109、电气控制柜以及各种阀门等部件组成。 

传统溢流机的工作原理（见图1）是：缸内待染色的布料101结成绳状，采用体外换热法，升温需要蒸汽供热管道103通过换热器104来加热，染缸102内的染色水通过增压泵109打到换热器104内，与蒸汽或常温媒介水间接换热，然后再到达染缸102的前部喷口，以高速喷射水流来带动布料的循环转动。由此实现染色过程的升温、保温和降温。 

蒸汽加热产生的凝结水收集在回用水箱（即中温储水箱108）中，染料水降温过程中，以常温水管线105中的媒介水在换热器104内取热后也到回用中温储水箱108。中温储水箱108中的中温水一部分经增压泵109充作染缸102内的染色水。如果回用中温水温度过高，一般采用回用中温水和常温媒介水（新鲜河水等）混合的办法使之温度降低。这样，就多用了常温媒介水，用不完的回用水就溢流到污水沟排放了。有的企业干脆采用凉水塔107冷却回用中温水，以减少新鲜水的用量，但如此一来又增加了电能的消耗。 

根据对传统溢流染色机的染色工艺、水流以及热流的长期研究，上述现有染色技术的主要问题在于以下几个方面： 

1)溢流机的热流系统比较粗放，热量损失大、水量消耗大。例如，回用中温水的温度不高也不低，用来加热则嫌温度偏低，用于冷却则嫌温度偏高，因此很难再用。 

2)染缸的染料水体外取热流动是串联式，通过换热器进行热交换，再去染缸前部喷嘴处做喷射水流，以此带动绳状布料的流动。其根本问题是热流局部过大，布料内外层及前后段的温度差过大，容易产生色差，降低产品质量，也延长了加工周期。 

3)换热器的水侧流动方式存在问题，采用上进下出法，难以将换热器内部的空气排尽，减少了换热面积，增大了换热阻力，延长了换热时间，也就增加了蒸汽和冷却水的用量。 发明内容 

本发明要解决的技术问题是，提供一种能够节约使用蒸汽热能和水的节能节水型溢流染色设备及其热流控制方法。 

本发明的技术解决方案是：一种节能节水型溢流染色设备，其中，该溢流染色设备包括染缸、染料水循环系统及染料水换热系统，所述染料水换热系统包括换热器、染料水加热管路及染料水降温管路，所述染料水加热管路及染料水降温管路均连接至所述换热器，以根据需要在不同的阶段对流经换热器的染料水进行加热或降温，所述染料水加热管路包括蒸汽升温部分及高温水升温部分，所述染料水降温管路包括中温水降温部分及常温水降温部分。 

一种溢流染色设备的热流控制方法，在染色过程中，对该溢流染色设备的染料水进行换热，以实现染料水的升温或降温，该方法包括： 

利用高温水对染料水进行初段加热升温； 

利用高温蒸汽对染料水进行后段加热升温； 

利用中温水对染料水进行初段降温； 

利用常温水对染料水进行后段降温。 

由上述可知，针对传统溢流染色机在水流以及能量流方面存在的问题，本发明的节能节水型溢流染色机将在不影响印染工艺的前提下，进行了适当地改进，其具有以下特点和优点： 

1)溢流机的热流系统做精细化分，重新利用。本发明能够将高品质热能水单独收集储存，以作为高温水回用，用于加热常温染料水，以此节约蒸汽消耗量；同时，还能将低品质热能水收集在中温箱，作中温水回用，冷却高温染料水，以此节约常温水。 

2)换热器的水侧流动方式改为下进上出法，以便将换热器内部的空气排尽，从而增加换热面积，减少换热阻力，最终提高换热效率。 

3)染缸的染料水体外取热流动改进为并联式，其中一路通过换热器进行热交换，直接回染缸去染色；另一路去染缸前部喷嘴处做喷射水流，以此带动绳状布料的流动。通过此点改进，可以解决热流局部过大问题，使得布料内外层及前后段的温度差减到最小，不容易产生色差，从而提高产品质量，并可缩短加工周期。 

4)采用集成式媒介水多路换控阀，简化系统结构，增强换热控制的准确性、稳定性和方便性。 

附图说明