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《機械雜志》2014年第六期

1主要結構

UFHPLUS型高溫溢流染色機主要由主缸、噴嘴、提布輥、熱交換器、染夜循環系統、加料系統和電氣控制等幾部分組成。（1）主缸主缸內置儲布槽，儲布槽采用變截面結構，可根據不同織物克重，調整堆布狀態，最大地利用有效空間。槽內底部襯有聚四氟乙烯板，減小了織物滑行阻力。儲布槽的落布口設有擺布裝置，由導布管出來的織物經擺布后可有序的堆放在儲布槽中，可避免壓布和倒布現象。主缸體的最底部為主回液管。此外，缸體內還配有旋轉噴淋水洗系統，可清洗缸內各部位，避免殘留物對織物的玷污。（2）噴嘴噴嘴采用多級染液噴嘴結構利用水流動能，均勻分配流量和壓力，避免對織物表面的損傷，尤其是對彈力織物的保護，減緩單級噴嘴的噴射力對織物的沖擊損傷；同時還可使被染織物與染液獲得充分交換。（3）提布輥提布輥采用交流變頻控制，實現對織物進入噴嘴之前的導向及牽引，可按不同工藝要求與噴嘴壓力產生的速度匹配。（4）熱交換器熱交換器采用列管式結構，強化了換熱效果，并采用比例升溫控制，尤其是對低升溫速率的控制效果明顯。（5）染料循環系統染料循環系統主要由主循環泵、染液循環管路和主回液管等組成。染液循環可控制織物循環一圈的染料上染量，尤其是對上染速率較快的織物，可按水流特性，減少存水無效空間，保證了升溫和加料過程中溫度差和濃度差變化的均勻性，可有效地控制均勻上染。該系統采用第二染液循環，提高了主回液管染液的自循環頻率，縮短加料時濃度的稀釋時間，避免織物直接與高濃度染液接觸。（6）加料系統加料系統由加料泵、流量計、比例閥、加料桶等組成。結合電腦和PLC控制系統，采用比例加料控制，為染色工藝提供多種加料方式，保證染料對織物纖維均勻地上染，可滿足不同染色工藝對加料方式的控制。（7）電氣控制電器控制采用功能強大的專用電腦和PLC控制系統，可對染色工藝進行全程自動控制，具有很好的工藝重現性，并且達到低浴比水洗受控。根據染色后織物上殘留物（浮色）的存在形式，分階段控制水流和溫度對織物進行水洗，以最小的耗水量達到最佳的水洗效果。

2與傳統高溫溢流染色機的比較

UFHPLUS型高溫溢流染色機除了染色工藝與現有的傳統染色工藝基本相似之外，還具有以下一些優點：（1）小浴比與快速回水設計與傳統溢流染色機相比，該機染液循環系統采用了優化設計，如圖1所示。水流通道內安裝了集水及導流槽相對于分水板和集水器對稱設置，使布水分離后的水能快速回流到缸底，保證噴嘴壓力不因水少而減小，最大限度地減少染液循環的無效空間，從而使得浴比大幅下降。浴比的下降，不僅節省了水、汽和助劑，同時也減少了排污量。此外，小浴比的染色工藝條件可提高活性染料的直接性，提高上染率。（2）實現加料系統－染液二次循環加料系統在降低染色浴比的同時，考慮到加料過程中局部染液濃度過高，對勻染不利，設置了二次循環系統，如圖2所示。濃度較高的染液經過充分稀釋后再與被染織物接觸，這樣可以有效地保證敏感色在低浴比條件下的均勻上染，同時降低染色成本，縮短了整體染色時間。（3）優化了儲布槽結構儲布槽結構可根據不同織物品種和克重，變換儲布槽后弧板開度大小，有效提高輕薄織物的容布量，同時可避免壓布和倒布現象發生。（4）采用矩形導布管結構織物經噴嘴進入矩形導布管，矩型導布管的擺動軸為前噴嘴的中心軸線，擺動角度為0±20°，可獲得充分緯向擴展，不斷變換織物的繩狀位置，避免織物折痕的產生，如圖3所示。（5）實現智能加料控制加料桶液位的控制是由壓力傳感器檢測，輸送出4～20mA信號給PLC進行運算，然后準確地將染料按照染色工藝曲線加入，控制染料對織物纖維的均勻上染。可滿足不同染色工藝對加料方式的控制要求，如各種非線形加料。可有效控制染料對織物纖維的均勻上染。（6）采用自動化軟件控制系統采用先進的染色機專用電腦，人機對話，菜單式選擇輸入。工藝輸入方法簡單、可靠，可進行染色工藝參數的設定、修改、存儲和自動運行，還具有控制面板的“自動－手動”切換。可顯示所有工藝參數，PLC模擬量輸出控制電機替代了傳統的電位器模擬量的速度改變，可靠性非常高，有效的提高了效率并減少了人為的誤操作。該系統操作簡便，對整個工藝流程有完整的記錄，可完善的查詢染色工藝中相關數據。

3應用及分析

相對傳統溢流染色機而言，UFHPLUS型溢流染色機具有顯著的節能減排效果，可減少加工運行成本。現以每噸純棉針織物的能耗計算，可得出UFHPLUS型溢流染色機與傳統溢流染色機的對應能耗情況。由表1得知，小浴比染色的水、蒸汽和助劑節省非常明顯，這也意味著污水排放的降低。

4結論

UFHPLUS型高溫溢流染色機對溢流染色形式在節能減排方面進行重大技術改進，通過儲布槽和染液循環系統的優化設計，大大降低了染色浴比，并且解決了溢流染色在低浴比條件下所容易出現的染色質量問題。經多家使用廠家實際生產應用，水、汽和助劑消耗比傳統溢流染色機節省40%以上，電消耗節省30%～40%，并且染色“一次成功率”在95%以上。該機的應用推廣，既可以減緩當前印染企業面臨能耗和環保壓力，又可以解決設備改造投入資金不足的問題，對印染行業的節能減排具有一定現實意義。

作者：張燕浩單位：佛山市三技精密機械有限公司