[发明专利]超低浴比高温脉流染纱机及其控制方法

权利要求书

1.超低浴比高温脉流染纱机，其特征在于，包括染缸、纱架、热交换盘管、自适应水位监测装置、变频电机、超低浴比三级叶轮泵和染色电脑，所述自适应水位监测装置和热交换盘管均设置于染缸的底部，染缸通过喇叭管与超低浴比三级叶轮泵的入口相连，变频电机与超低浴比三级叶轮泵相连；所述超低浴比三级叶轮泵、变频电机、热交换盘管、自适应水位监测装置均通过控制器与染色电脑相连；所述超低浴比三级叶轮泵沿染液流向依次包括轴流级、离心级、固定导流叶轮级；所述纱架固定在染缸内，纱架上的纱杆中空，纱杆底部与染缸内的染液输出通道相通，纱架底部是纱架盘，纱架盘上有孔与染缸内的染液输入通道相通，在整个染纱过程中，染缸内的染液始终不超过纱架盘，浴比小于1∶3。

2.根据权利要求1所述的超低浴比高温脉流染纱机，其特征在于，所述超低浴比高温染纱机还包括比例式微量控制升降温系统，该系统一端与设置于染缸内的温度探针相连，另一端与染色电脑相连；所述超低浴比高温染纱机还包括渐进加料系统，该系统包括加料桶和设置于加料缸入口处的控制器，该控制器与染色电脑连接。

3.根据权利要求1所述的超低浴比高温脉流染纱机，其特征在于，所述超低浴比高温染纱机还包括高温排放混流装置，该装置设置于染缸底部，其包括若干个排放阀，该排放阀与染色电脑相连用于间歇式排放污水，所述超低浴比高温染纱机还包括一个热水预备缸，该热水预备缸设置于染缸入水口处。

4.基于权利要求1-3任一项所述超低浴比高温脉流染纱机的控制方法，其特征在于，染色电脑中的时间脉冲发生器按照设定的工艺过程发出脉流数据到变频电机对应的变频电机控制器，由变频电机控制器控制变频电机的转速，变频电机驱动超低浴比三级叶轮泵输出脉流式波动的染液流；输出的染液流根据染色电脑中的理想参考模型进行自适应调整；自适应水位监测装置给出水位参考辨识信息，根据这一信息水位调节器和变频电机控制器分别对水位和变频电机进行调节，使其达到设定工艺过程所要求的水位和脉流。

5.根据权利要求4所述的超低浴比高温脉流染纱机控制方法，其特征在于，所述设定的工艺过程包括煮漂、染色、水洗，每个阶段的时间、温度、脉流根据纱锭的紧密度、材质、厚度设定；在设定的工艺过程中，污水从设在缸底的排放阀排放，染色电脑控制排放阀间歇打开，进行间歇溢流水洗。

6.根据权利要求5所述的超低浴比高温脉流染纱机控制方法，其特征在于，所述煮漂阶段是在105-110℃的条件下进行，废水采用高温直接排放。

7.根据权利要求5所述的超低浴比高温脉流染纱机控制方法，其特征在于，所述染色过程电机转速需要在300-500rpm/min之间，变频电机频率变化是在水位允许范围内产生波动。

8.根据权利要求5所述的超低浴比高温脉流染纱机控制方法，其特征在于，所述水洗阶段控制水洗温度在50-100℃之间，且其包括正压榨水阶段，在这一阶段通过染色电脑将染缸内的压力增加到4-6kg/cm²。

9.根据权利要求4所述的超低浴比高温脉流染纱机控制方法，其特征在于，所述时间脉冲发生器发出的脉流数据每分钟改变变频电机5-10次循环脉动频率。

10.根据权利要求4所述的超低浴比高温脉流染纱机控制方法，其特征在于，所述染色阶段，根据纱锭的种类不同其对应的温度工艺曲线也不同，对于种类为棉、化纤和蛋白纤维的纱锭，其对应的温度工艺曲线具体是指：

(1)种类为棉的待染纱锭，其对应的温度工艺曲线具体是指：

f1(t)=k1·A1(t),20<A1(t)<60,0<k1<1,t0<t≤t1A2(t),A2(t)=60,t1<t≤t2k2·A3(t),60<A3(t)≤95,0<k2<1,t2<t≤t3A4(t),A4(t)=95,t3<t≤t4-k3·A5(t),95>A5(t)≥65,0<k3<1,t4<t≤t5A6(t),A6(t)=65,t5<t≤t6-k4·A7(t),60>A7(t)≥20,0<k4<1,t6<t≤t7]]>

(2)种类为化纤的待染纱锭，其对应的温度工艺曲线具体是指：

f2(t)=k1·A1(t),20<A1(t)<60,0<k1<1,t0<t≤t1A2(t),A2(t)=65,t1<t≤t2k2·A3(t),65<A3(t)≤132,0<k2<1,t2<t≤t3A4(t),A4(t)=132,t3<t≤t4-k3·A5(t),132>A5(t)≥70,0<k3<1,t4<t≤t5A6(t),A6(t)=75,t5<t≤t6-k4·A7(t),75>A7(t)≥20,0<k4<1,t6<t≤t7]]>

(3)种类为蛋白纤维的待染纱锭，其对应的温度工艺曲线具体是指：

f3(t)=k1·A1(t),20<A1(t)<60,0<k1<1,t0<t≤t1A2(t),A2(t)=60,t1<t≤t2k2·A3(t),60<A3(t)≤95,0<k2<1,t2<t≤t3A4(t),A4(t)=95,t3<t≤t4-k3·A5(t),95>A5(t)≥65,0<k3<1,t4<t≤t5A6(t),A6(t)=65,t5<t≤t6-k4·A7(t),60>A7(t)≥20,0<k4<1,t6<t≤t7]]>

其中，f_i(t)(i＝1，2，3)是染色温度随染色时间的变化函数，k_i表示升温或降温系数，t表示染色的时间，A_i(t)是随时间变化升温的变量值，其单位为℃。