[发明专利]一种加弹机冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种化纤领域加弹机设备的内部装置，尤其是一种加弹机冷却装置。

背景技术

在化纤领域中，为了使一些纤维（如涤纶、锦纶、丙纶、竹炭纤维或一些复合纤维等）具有某些特殊的性能，尤其是具有良好的弹性，在制原丝后，还要进行加弹变形处理，对纤维进行加弹变形的设备称为加弹机。一般来说，用加弹机进行加弹的重要工艺单元包括喂丝罗拉、加热装置、冷却装置、假捻器、上油机构、卷绕机构等，其中一段工艺流程为加热装置-冷却装置-假捻器。加热后的冷却处理是极其关键的步骤，如冷却效果好且均匀，能把加热时造成的纤维结构变化固定下来，从而快速定型。目前最常用的有冷却板或V型冷却槽。冷却板主要是丝束与板面的直接接触实现冷却的，而丝在板的金属表面直接接触可能会存在晃动、灰尘粘附等问题，还会引起弹性下降。V形冷却槽降温，冷却空气（通常为常温空气）从槽底部通过，丝束悬空容易抖动，不利于均匀传热，加捻力和解捻力波动，出毛丝或结节，导致产品丝质量下降。

专利CN 203462224 U公开了一种新型的加弹机的新型冷却板。该新型冷却板包括一中空的限位板，外壁开设有一抽气孔，内壁开设孔洞，抽气孔连接有一气管并与抽风机连接。该专利通过对冷却板开孔抽风的方式提升了空气冷却效果，然而并没有从结构上进行再设计，有时还是会面临丝束容易被吹起抖动、传热均匀性变差的问题。所有空气和丝束直接接触的传热都会面临这样的问题。

化纤加弹装置的冷却步骤中，传热的性能和稳定性是非常关键的环节，其优化关系到产品丝的品质，必须重点加以考虑。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种加弹机冷却装置，结构简单、操作方便，提升了传热的效果和稳定性，使纤维的加弹质量得以提升。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种加弹机冷却装置，包括冷却架、换热管、保冷层、第一导丝器、第二导丝器、风机；

所述冷却架呈空腔状，表面含气孔、第一管道开孔、第二管道开孔，冷却架一端连接第一导丝器，另一端连接第二导丝器；

所述换热管主体为呈螺旋形的管状体，两端为向外伸出的直管段，位于换热管下部的直管段为入口管，位于换热管上部的直管段为出口管，换热管内流动有传热介质，所述保冷层紧密包围在所述管状体外表面，并和换热管一起放置于冷却架内，所述入口管和出口管分别通过第一管道开孔和第二管道开孔穿过冷却架；

所述风机垂直于冷却架设置。

进一步地，所述冷却架为封闭或半封闭的薄壁圆筒状，表面开的气孔为直径2~10mm的圆形，呈阵列分布于冷却架表面。冷却架的薄壁结构使丝束的抖动被限位，增加了传热的稳定性，表面开孔，能使空气流通，通过风机鼓风，可以带走部分前面工段留下的余热，减少对换热管和保温层的干扰。

进一步地，所述冷却架和换热管的材质为碳钢或不锈钢。冷却架和换热管的散热性能更佳。

进一步地，所述入口管和出口管，与所述第一管道开孔、第二管道开孔的连接方式为过盈连接，连接后换热管的管状体和保冷层悬空置于冷却架内。悬空结构进一步阻隔了换热管和保冷层与冷却架附近空气的接触，从而鼓风机能更好地散去余热。

进一步地，所述换热管内的传热介质为温度低于室温的冷却水或冷冻盐水。冷液体作为传热介质能够起到比气体更迅速的传热效果，并且通过调节流量就可以改变热负荷和走丝速度等参数，方便高效。

进一步地，所述保冷层的材质为聚氨酯。用聚氨酯保冷和阻隔，保冷效果提升，同时管状体径向各个位置具有稳定的温度梯度分布，丝束冷却的稳定性得到提高。

进一步地，所述第一导丝器、第二导丝器的中心，与所述管状体的中轴线在同一平面。丝束在穿过管状体的中部时，基本处于悬空状态，减少了与换热管壁的接触，将抖动等不稳定因素减少到最低状态，使传热更为稳定。

本发明的有益效果在于：

本加弹机冷却装置结构简单、易于操作，丝束进入换热管内部后，在能够在保冷效果得到大幅度提升的同时减少不稳定因素，提高了换热的效率和可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例的一个工艺单元的结构示意图。

图2为本发明冷却装置换热管的径向剖面图。

1-加弹机加热装置，12-第一导丝器；

2-加弹机冷却装置，21-冷却架，211-第一管道开孔，212-第二管道开孔，213-气孔，22-换热管，221-入口管，222-出口管，223-保冷层，224-管状体，23-第二导丝器，24-第三导丝器；