CN220079269U - 一种冷却风多孔板及一种侧吹风箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种冷却风多孔板及一种侧吹风箱，冷却风多孔板为立板，其分为自上而下依次排列的区域一、区域二和区域三；区域一的开孔直径为1.4～1.5mm，开孔密度为400～450个/m2，区域二的开孔直径为1.5～1.6mm，开孔密度为600～650个/m2或者区域一的开孔直径为1.5～1.6mm，开孔密度为600～650个/m2；区域二的开孔直径为1.4～1.5mm，开孔密度为400～450个/m2；区域三的开孔直径为1.3～1.4mm，开孔密度为350～400个/m2。本实用新型的一种冷却风多孔板既能保证丝束均匀冷却又能减少用风量。
Description
技术领域
本实用新型属于纺丝技术领域，涉及一种冷却风多孔板及一种侧吹风箱。
背景技术
纤维生产过程中，必须使用冷却风对初生丝束进行冷却，要求冷却风必须均匀送风，不能产生湍流，产生湍流会使丝束冷却不均匀。同时丝束从组件出来后经过无风区，再进入冷却风冷却时，不能快速冷却，尤其单丝纤度大的品种更应该注意，快速冷却会使单丝产生“皮芯结构”，也就是单丝表层冷却，而内部没有完全冷却，这样会使产品产生毛丝等外观异常造成降等，同时产品的物性品质也造成不良影响，对后道客户使用造成影响。
专利CN103820869B公开了一种侧吹风箱装置，包括纺丝箱体，纺丝箱体内设有垂直滤网和油架，纺丝箱体下方连接有侧吹风箱，侧吹风箱下方软连接有多孔整流板，多孔整流板下方设有风阀，多孔整流板采用矩形的方式均匀分布有孔，孔的形状为圆形，直径为5-7mm，该多孔整流板的孔径单一且孔在整块整流板上均匀分布，虽可使侧吹工艺风在整个冷却区域内风速均匀，但却无法对丝束进入冷却工序的不同阶段进行区别冷却，进而仍会导致形成“皮芯丝”，同时为保证产品品质，必须使得丝束均匀冷却，但丝束均匀冷却的过程中会生产用风量增加，产生能耗浪费。
因此，开发一种既能保证丝束均匀冷却又能减少用风量的冷却方式极具现实意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种冷却风多孔板及一种侧吹风箱。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种冷却风多孔板，冷却风多孔板为立板，其分为自上而下依次排列的区域一、区域二和区域三；区域一的开孔直径为1.4～1.5mm，开孔密度为400～450个/m2；区域二的开孔直径为1.5～1.6mm，开孔密度为600～650个/m2；区域三的开孔直径为1.3～1.4mm，开孔密度为350～400个/m2。
区域三“静压区”开孔直径及开孔密度都比前两个区小，侧吹风送风由下至上，该区域这样设置目的减少出风量，给上面两个区域提供足够风量，使得风室内送风压力稳定，形成静压区，使送风为“层流”，避免产生“湍流”，该区域为节省送风用量主要区域，同时该区域也为丝束补充冷却效果，使丝束产生一定弧度包角，便于丝束稳定，提高后面油嘴上油丝束稳定性；区域二为“冷却区”，主要作用是给丝束充分冷却，同时丝束在该区域形成“凝固点”，所以该区域开孔直径及开孔密度是三个区域里最大的，使丝束产生最大弧度包角，同时侧吹风与环境风达到平衡，提高丝束稳定性；区域一为“渐变区”，使丝束出喷丝板后经过无风区进入侧吹风里，初步进行冷却，避免粗旦少孔丝急速冷却形成“皮芯丝”，即单丝外面冷却内部未冷却充分，使丝束初步冷却，再进入冷却区充分冷区，将传统的冷却区下移，使丝束缓慢充分冷却，便于单丝内部高分子链取向结晶产生，有利于优化产品品质，提高生产指标。
综合三个多孔板区域分布，目的是提供一种静压稳态分段式送风环境，将原有整块均匀送风形式改变为分区域送风形式，每个区域针对产品起到不同作用，每个区域开孔直径及密度不一样，使得每个区域送风风速不一样，优势在于有的放矢的利用各个区域达到最优结果，针对整块风网而言，三个区域的风速不是均匀的，区域选择针对单丝结晶取向、丝束凝固点形成、丝束稳定及送风与环境风平衡稳态所决定的。
如图3所示，冷却区域分成三个区域可以将优势风速集中在冷却区(凝固点形成区域)，而区域三静压区的设置目的就是减少风量外泄，给冷却区提供足够风量。假设按传统多孔板整块开孔直径及密度一致，想要节省风量，达到节能效果就只能降低送风出口开度，这样风速就降低了，这样丝束凝固点下移，不利于产生及产品品质。如果想达到快速冷却，只能提高风阀开度，风速提高，丝束在凝固点区域冷却后，该专利中区域三位置风速跟上面区域一样，但丝束此时并不需要冷却，这样就大大浪费了用风量。同理，单独去将整块风网开孔直径及密度进行更改，只能达到一种效果，就是要达到产品品质就浪费用风量，要节省用风量产品品质达不到要求，没办法同时兼顾。
此种结构的冷却风多孔板可以用于生产2000D/192F以上产品。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种冷却风多孔板，冷却风多孔板为矩形立板；区域一、区域二和区域三都为矩形区域，且与冷却风多孔板等宽；区域一的高度为0.4～0.5m；区域二的高度为0.5～0.6m；区域三的高度为0.4～0.5m。
如上任一项所述的一种冷却风多孔板，冷却风多孔板的宽度为1.1～1.3m。
如上任一项所述的一种冷却风多孔板，区域一、区域二或区域三中，孔洞均匀分布。
本实用新型还提供一种冷却风多孔板，冷却风多孔板为立板，其分为自上而下依次排列的区域一、区域二和区域三；区域一的开孔直径为1.5～1.6mm，开孔密度为600～650个/m2；区域二的开孔直径为1.4～1.5mm，开孔密度为400～450个/m2；区域三的开孔直径为1.3～1.4mm，开孔密度为350～400个/m2。
此种结构的冷却风多孔板与前一种结构的冷却风多孔板的区别主要在于区域一为“冷却区”，区域二为“渐变区”，此种结构的冷却风多孔板可以用于生产2000D/244F等以下细旦多孔产品，因为细旦多孔丝单丝纤度偏小，冷却效果容易达到，皮芯丝产生可能性小，这样就可以先冷却，便于纺丝速度提升。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种冷却风多孔板，冷却风多孔板为矩形立板；区域一、区域二和区域三都为矩形区域，且与冷却风多孔板等宽；区域一的高度为0.4～0.5m；区域二的高度为0.5～0.6m；区域三的高度为0.4～0.5m。
如上任一项所述的一种冷却风多孔板，冷却风多孔板的宽度为1.1～1.3m。
如上任一项所述的一种冷却风多孔板，区域一、区域二或区域三中，孔洞均匀分布。
本实用新型还提供一种侧吹风箱，包括风箱主体和如上任一项所述的一种冷却风多孔板。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种侧吹风箱，还包括蜂窝板、钢丝网、水平滤网、软管和风阀；冷却风多孔板的一侧与风箱主体的侧部连接，冷却风多孔板的另一侧与蜂窝板的一侧连接，蜂窝板的另一侧与钢丝网连接；水平滤网的上侧与风箱主体的底部连接，水平滤网的下侧通过软管与位于风箱主体外部的风阀连接。
有益效果：
本实用新型的一种冷却风多孔板结构简单，既能保证丝束均匀冷却又能减少用风量。
附图说明
图1为一种冷却风多孔板正视图；
图2为一种侧吹风箱示意图；
图3为一种冷却区域示意图；
图中，1-出风孔，2-渐变区，3-冷却区，4-静压区，5-多孔板，6-蜂窝板，7-钢丝网，8-风箱主体，9-水平滤网，10-软管，11-风阀。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
一种冷却风多孔板，如图1所示，冷却风多孔板为宽1.1～1.3m的矩形立板，其分为自上而下依次排列的区域一、区域二和区域三；
区域一、区域二和区域三都为矩形区域，且与冷却风多孔板等宽，区域一的高度为0.4～0.5m，区域二的高度为0.5～0.6m，区域三的高度为0.4～0.5m；
区域一的开孔直径为1.4～1.5mm，开孔密度为400～450个/m2；区域二的开孔直径为1.5～1.6mm，开孔密度为600～650个/m2；区域三的开孔直径为1.3～1.4mm，开孔密度为350～400个/m2；区域一、区域二或区域三中，孔洞均匀分布。
一种侧吹风箱，如图2所示，包括蜂窝板6、钢丝网7、风箱主体8、水平滤网9、软管10、风阀11和多孔板5；多孔板5为上述的冷却风多孔板；
冷却风多孔板的一侧与风箱主体8的侧部连接，冷却风多孔板的另一侧与蜂窝板6的一侧连接，蜂窝板6的另一侧与钢丝网7连接，水平滤网9的上侧与风箱主体8的底部连接，水平滤网9的下侧通过软管10与位于风箱主体8外部的风阀11连接。
现结合实施例1和对比例1对上述侧吹风箱装置进行具体说明：
实施例1
一种侧吹风箱，设定其冷却风多孔板为宽1.1m的矩形立板，区域一的高度为0.4m，区域二的高度为0.5m，区域三的高度为0.4m；区域一的开孔直径为1.4mm，开孔密度为400个/m2；区域二的开孔直径为1.5mm，开孔密度为600个/m2；区域三的开孔直径为1.3mm，开孔密度为350个/m2。
一种普通纤维的制备方法，所用的侧吹风箱为上述侧吹风箱，具体步骤如下：
将粘度为1.13dl/g的高粘聚酯PET切片采用螺杆挤压机加热熔融成聚酯PET熔体后，经熔体计量泵计量后进入纺丝箱体，再经组件、后加热、无风区、侧吹风冷却、集束上油、热辊牵伸定型后，网络器加网络点，卷绕机卷绕成型制成普通纤维(1000D)；
其中，喷丝板温度为290℃，侧吹风渐变区风速为0.4m/s，冷却区风速为0.45m/s，静压区风速为0.3m/s，风阀开度为40％，风机电流为86A，风机电压为188V；
制备过程中纤维冷却均匀。
一种粗旦纤维的制备方法，所用的侧吹风箱为上述侧吹风箱，具体步骤如下：
将粘度为1.13dl/g高粘聚酯PET切片采用经螺杆挤压机加热熔融成聚酯PET熔体后，经熔体计量泵计量后进入纺丝箱体，再经组件、后加热、无风区、侧吹风冷却、集束上油、热辊牵伸定型后，网络器加网络点，卷绕机卷绕成型制成粗旦纤维；
其中，喷丝板温度为288℃，侧吹风渐变区风速为0.5m/s，冷却区风速为0.55m/s，静压区风速为0.4m/s，风阀开度为48％，风机电流为73A，风机电压为202V；
制备过程中纤维冷却均匀。
对比例1
一种侧吹风箱，基本同实施例1，不同之处仅在于本对比例中，区域一和区域三的开孔直径和开孔密度同区域二。
一种普通纤维的制备方法，基本同实施例1，不同之处在于所用的侧吹风箱为对比例1的侧吹风箱，制备过程中，侧吹风风速为0.45m/s，风阀开度为48％，风机电流为97A，风机电压为190V；
与实施例1相比，当冷却的纤维的纤度为1000D(即普通纤维)时，对比例1的能耗比实施例1高，这是因为对普通纤维冷却时，对比例1和实施例1对比，风阀开度由40％(实施例1)升至48％(对比例1)，对比例1的总风量比实施例1高出17％，导致对比例1的实际消耗功率(实际消耗功率的计算方法为：观察风机电流和电压进行计算，计算公式为功率＝1.732×IU×cosΦ，I为电流，U为电压，cosΦ为变异系数取0.8)比实施例1高。
一种粗旦纤维的制备方法，基本同实施例1，不同之处在于所用的侧吹风箱为对比例1的侧吹风箱，制备过程中，对粗旦纤维的侧吹风风速为0.55m/s，风阀开度为58％，风机电流为85A，风机电压为204V；
与实施例1相比，对比例1的粗旦纤维未完全冷却，存在“皮芯丝”，即单丝外面冷却内部未冷却充分，这是因为粗旦丝束进入对比例1中侧吹风，直接面对0.55m/s冷却风进行冷区，没有实施例1中的渐变区(0.5m/s)的缓解作用，使得丝束急速冷却，产生“皮芯丝”。
另一种冷却风多孔板，冷却风多孔板为宽1.1～1.3m的矩形立板，其分为自上而下依次排列的区域一、区域二和区域三；
区域一、区域二和区域三都为矩形区域，且与冷却风多孔板等宽，区域一的高度为0.4～0.5m，区域二的高度为0.5～0.6m，区域三的高度为0.4～0.5m；
区域一的开孔直径为1.5～1.6mm，开孔密度为600～650个/m2；区域二的开孔直径为1.4～1.5mm，开孔密度为400～450个/m2；区域三的开孔直径为1.3～1.4mm，开孔密度为350～400个/m2；区域一、区域二或区域三中，孔洞均匀分布。
另一种侧吹风箱，如图3所示，包括蜂窝板6、钢丝网7、风箱主体8、水平滤网9、软管10、风阀11和多孔板5；多孔板5为上述的冷却风多孔板；
冷却风多孔板的一侧与风箱主体8的侧部连接，冷却风多孔板的另一侧与蜂窝板6的一侧连接，蜂窝板6的另一侧与钢丝网7连接，水平滤网9的上侧与风箱主体8的底部连接，水平滤网9的下侧通过软管10与位于风箱主体8外部的风阀11连接。
现结合实施例2和对比例2对上述侧吹风箱装置进行具体说明：
实施例2
一种侧吹风箱，设定其冷却风多孔板为宽1.3m的矩形立板，区域一的高度为0.5m，区域二的高度为0.6m，区域三的高度为0.5m；区域一的开孔直径为1.6mm，开孔密度为650个/m2；区域二的开孔直径为1.5mm，开孔密度为450个/m2；区域三的开孔直径为1.4mm，开孔密度为400个/m2。
一种细旦纤维的制备方法，所用的侧吹风箱为上述侧吹风箱，具体步骤如下：
将粘度为1.13dl/g高粘聚酯PET切片经螺杆挤压机加热熔融成聚酯PET熔体后，经熔体计量泵计量后进入纺丝箱体，再经组件、后加热、无风区、侧吹风冷却(0.45m/s)、集束上油、热辊牵伸定型后，网络器加网络点，卷绕机卷绕成型制成细旦纤维(500D)；
其中，喷丝板温度为292℃，对细旦纤维的侧吹风渐变区风速为0.4m/s，冷却区风速为0.45m/s，静压区风速为0.3m/s，风阀开度为40％，风机电流为76A，风机电压为154V；
制备过程中纤维冷却均匀。
对比例2
一种侧吹风箱，基本同实施例2，不同之处仅在于本对比例中，区域一和区域三的开孔直径和开孔密度同区域二。
一种细旦纤维的制备方法，基本同实施例2，不同之处在于所用的侧吹风箱为对比例2的侧吹风箱，制备过程中，对细旦纤维的侧吹风风速为0.45m/s，风阀开度为46％，风机电流为83A，风机电压为156V；
与实施例2相比，当冷却的纤维的纤度为500D(即细旦纤维)时，对比例2的能耗比实施例2高，这是因为将对比例2与实施例2对比，细旦纤维冷却过程中风阀开度由40％(实施例2)升至46％(对比例2)，对比例2的总风量比实施例2高出13％，导致对比例2的实际消耗功率(实际消耗功率的计算方法为：观察风机电流和电压进行计算，计算公式为功率＝1.732×IU×cosΦ，I为电流，U为电压，cosΦ为变异系数取0.8)比实施例2高。
Claims (10)
1.一种冷却风多孔板，其特征在于，冷却风多孔板为立板，其分为自上而下依次排列的区域一、区域二和区域三；区域一的开孔直径为1.4～1.5mm，开孔密度为400～450个/m2；区域二的开孔直径为1.5～1.6mm，开孔密度为600～650个/m2；区域三的开孔直径为1.3～1.4mm，开孔密度为350～400个/m2。
2.根据权利要求1所述的一种冷却风多孔板，其特征在于，冷却风多孔板为矩形立板；区域一、区域二和区域三都为矩形区域，且与冷却风多孔板等宽；区域一的高度为0.4～0.5m；
区域二的高度为0.5～0.6m；区域三的高度为0.4～0.5m。
3.根据权利要求1所述的一种冷却风多孔板，其特征在于，冷却风多孔板的宽度为1.1～1.3m。
4.根据权利要求1所述的一种冷却风多孔板，其特征在于，区域一、区域二或区域三中，孔洞均匀分布。
5.一种冷却风多孔板，其特征在于，冷却风多孔板为立板，其分为自上而下依次排列的区域一、区域二和区域三；区域一的开孔直径为1.5～1.6mm，开孔密度为600～650个/m2；区域二的开孔直径为1.4～1.5mm，开孔密度为400～450个/m2；区域三的开孔直径为1.3～1.4mm，开孔密度为350～400个/m2。
6.根据权利要求5所述的一种冷却风多孔板，其特征在于，冷却风多孔板为矩形立板；区域一、区域二和区域三都为矩形区域，且与冷却风多孔板等宽；区域一的高度为0.4～0.5m；
区域二的高度为0.5～0.6m；区域三的高度为0.4～0.5m。
7.根据权利要求5所述的一种冷却风多孔板，其特征在于，冷却风多孔板的宽度为1.1～1.3m。
8.根据权利要求5所述的一种冷却风多孔板，其特征在于，区域一、区域二或区域三中，孔洞均匀分布。
9.一种侧吹风箱，其特征在于，包括风箱主体(8)和如权利要求1～8任一项所述的一种冷却风多孔板。
10.根据权利要求9所述的一种侧吹风箱，其特征在于，还包括蜂窝板(6)、钢丝网(7)、水平滤网(9)、软管(10)和风阀(11)；冷却风多孔板的一侧与风箱主体(8)的侧部连接，冷却风多孔板的另一侧与蜂窝板(6)的一侧连接，蜂窝板(6)的另一侧与钢丝网(7)连接；水平滤网(9)的上侧与风箱主体(8)的底部连接，水平滤网(9)的下侧通过软管(10)与位于风箱主体(8)外部的风阀(11)连接。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117512790A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-02-06 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种减少涤纶工业丝皮芯结构的纺丝方法 |
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2023
- 2023-02-01 CN CN202320140325.4U patent/CN220079269U/zh active Active
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| CN117512790A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-02-06 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种减少涤纶工业丝皮芯结构的纺丝方法 |
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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