центрифугальная прядильная машина для получения вискозной текстильной нити

Формула изобретения

Центрифугальная прядильная машина для получения вискозной текстильной нити, содержащая в подкапсульном пространстве узлы формования, вытяжки, систему двухрежимной вентиляции постоянного и усиленного отсосов газовоздушной смеси в виде воздуховодов с заборными отверстиями и клапанами, продольный желоб, в хвостовой части которого расположен карман, образованный переливной перегородкой, крышкой и торцевой стенкой с шибером визуального контроля циркуляции осадительной ванны, трубопровод слива осадительной ванны с цилиндрическими отверстиями в верхней зоне его сечения, а вне подкапсульного пространства воздуховод, подключающий вентиляционную зону кармана к вентиляционной системе постоянного отсоса газовоздушной смеси подкапсульного пространства, узлы крутки и образования паковок с автономной системой постоянного отсоса газовоздушной смеси от них, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит пластинчатый шибер, потокообразующие элементы и дополнительный воздуховод, при этом пластинчатый шибер одной своей стороной установлен в желобе перед переливной перегородкой ниже ее верха, жестко связан с шибером визуального контроля и герметизирован по периметру прилегания к крышке и стенкам желоба с образованием локализованной вентиляционной зоны кармана, причем последняя соединена посредством дополнительного воздуховода с автономной системой постоянного отсоса газовоздушной смеси от узлов крутки и образования паковок, а потокообразующие элементы размещены в отверстиях трубопровода слива осадительной ванны и выполнены в виде двух концентрично установленных колец с зазором между ними.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству химических волокон, а именно к конструкции прядильной центрифугальной машины для получения вискозной текстильной нити, и может быть использовано как при модернизации существующих, так и при конструированных новых машин.

Центрифугальная прядильная машина предназначена для формования вискозной текстильной нити, упрочнения ее путем вытяжки и крутки, образования паковки в форме кулича.

Известна центрифугальная прядильная машина для получения вискозной текстильной нити, содержащая рамы остова, днище, крышу, рамы капсуляции, продольный желоб с карманом, трубопровод слива осадительной ванны, узлы формования, вытяжки, крутки и укладки нити в паковку, и снабженная системой вентиляции постоянного отсоса из подкапсульного пространства и системой постоянного отсоса газовоздушной смеси (ГВС) от узлов крутки и укладки нити в паковку [1]

Ввиду негерметичности конструкций капсуляции и неэффективного конструкторского решения систем вентиляции, машина имеет низкие санитарно-экологические параметры, т. к. при ее работе выделяемые вредности рассеиваются по производственному помещению, создавая недопустимые концентрации в воздухе рабочей зоны, а система постоянного отсоса из подкапсульного пространства выбрасывает ГВС с концентрацией сероуглерода, сероводорода до 200 мг/м³ без очистки в воздушный бассейн окружающей местности, нанося значительный экологический ущерб.

Известная центрифугальная прядильная машина ПЦ-250И4 содержит в образованном рамами остова, днищем, крышек, рамами капсуляции подкапсульном пространстве узлы формования, вытяжки, продольный желоб с карманом, трубопроводы подачи и слива осадительной ванны, систему двухрежимной вентиляции постоянного и усиленного отсосов ГВС из подкапсульного пространства, выполненную в виде воздуховода с заборными отверстиями и клапанами переключения, а вне подкапсульного пространства узлы крутки и укладки нити в паковки с автономной системой постоянного отсоса ГВС от них и отдельный воздуховод соединяющий вентиляционную зону кармана с системой двухрежимной вентиляции из подкапсульного пространства [2]

При работе машины ГВС от узлов крутки и укладки нити в паковки, с высокой концентрацией сероуглерода, сероводорода направляется, как правило, на газоочистные сооружения, а ГВС из подкапсульного пространства, с низкой концентрацией вредностей, выбрасывается через венттрубу в окружающую атмосферу прилегающей территории.

Воздуховод двухрежимной вентиляции, с заборными отверстиями снизу размещен в верхней зоне подкапсульного пространства и входит в конструкцию крыши.

Продольный желоб предназначенный для равномерной, по длине машины, циркуляции осадительной ванны содержит в хвостовой части переливную перегородку для поддержания определенного уровня жидкости и в торце шибер для визуального контроля циркуляции.

Перегородка, шибер, крушка образуют на желобе карман, в который сливается осадительная ванна и через патрубок снизу поступает в цеховый коллектор.

Вентиляционный объем кармана свободно сообщается с вентиляционным объемом подкапсульного пространства машины и дополнительно через патрубок в крышке подключен отдельным воздуховодом, вне подкапсульного пространства, к системе отсоса ГВС подкапсульного пространства.

Трубопровод слива осадительной ванны, расположенный в верхней части желоба, с одной стороны заглушен, а с другой через перегородку подключен к карману.

Для равномерного отбора осадительной ванны при сливе, в верхней части трубопровода по длине желоба выполнены цилиндрические отверстия.

При формовании нити в осадительную ванну, в объеме продольного желоба, выделяются сероуглерод, сероводород до концентраций соответственно 45 г/м³, 60 г/м³. А так как осадительная ванна постоянно циркулирует, т.е. подается трубой подачи снизу желоба, а сливается тонким слоем сверху через отверстия в трубопроводе слива и через верх переливной перегородки в карман при постоянном отсосе ГВС из подкапсульного пространства, то происходит массообмен осадительной ванны с ГВС и интенсивное выделение сероуглерода и сероводорода в вентиляционный объем кармана.

Из-за того, что вентиляционный объем кармана свободно сообщается с общим подкапсульным пространством машины, то выделяемые вредности через неплотности в нижней зоне капсуляции выбиваются в цех, создавая недопустимые их концентрации в воздухе рабочей зоны, чем ухудшаются санитарные параметры машины. Остальной объем выделяемых сероуглерода, сероводорода выбрасывается системой отсоса ГВС из подкапсульного пространства в окружающую атмосферу прилегающей территории в количествах, превышающих их предельно допустимые выбросы (ПДВ), чем ухудшаются экологические параметры производства вискозной текстильной нити на центрифугальных машинах.

Цель изобретения устранение указанных недостатков и повышения объема возврата сероуглерода в производство как ценного химического вещества.

Цель достигается тем, что в известной прядильной центрифугальной машине, содержащей в подкапсульном пространстве узлы формования, вытяжки, систему двухрежимной вентиляции постоянного и усиленного отсосов ГВС, в виде воздуховода с заборными отверстиями и клапанами, продольный желоб с карманом, образованным переливной перегородкой, крышкой, торцовой стенкой с шибером визуального контроля циркуляции осадительной ванны в его хвостовой части, трубопроводы подачи и слива осадительной ванны с цилиндрическими отверстиями в веpхней зоне их сечений, и вне подкапсульного пространства узлы крутки и образования паковок с автономной системой постоянного отсоса, а так же воздуховод подключающий вентиляционную зону кармана к вентиляционной системе постоянного отсоса ГВС подкапсульного пространства, дополнительно установлены пластинчатый герметизирующий шибер и потокообразующие элементы, при этом пластинчатый шибер размещен перед переливной перегородкой и жестко связан с шибером визуального контроля циркуляции осадительной ванны, а в положении "закрыт", герметизируется по периметру прилегания к крышке и стенкам желоба и заходит ниже верха переливной перегородки, образуя локализованную вентиляционную зону в объеме кармана, которая отдельным воздуховодом вне подкапсульного пространства подсоединена к автономной системе постоянного отсоса ГВС узла крутки и образования паковки, направляемой, как правило, на установки регенерации, а потокообразующие элементы размещены в отверстиях трубопровода слива осадительной ванны и выполнены в виде двух колец с зазором между ними.

Увеличение массообмена осадительной ванны с отсасываемой ГВС за счет установки потокообразующих элементов, локализация вентиляционного объема кармана и подключение его к вентиляционной системе, направляющей ГВС на установки регенерации, сокращает выброс вредных газов в рабочую зону, а так же в атмосферу прилегающей территории, увеличивает возврат сероуглерода в производство.

Фиг. 1 продольный вид машины; фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; фиг. 3 - узел Б на фиг. 1; фиг. 4 узел В на фиг. 3; фиг. 5 разрез Г-Г на фиг. 4.

Предложенная прядильная машина содержит рамы остова 1, днище 2, крышу 3, подъемные рамы капсуляции со стороны заправки 4, рамы капсуляции со стороны съема готовой паковки 5, образованное подкапсульное пространство 6. Подкапсульное пространство 6 содержит узлы формования 7, вытяжки 8, воздуховод системы двухрежимной вентиляции постоянного и усиленного отсоса ГВС 10 с заборными отверстиями 11 и клапанами переключения 12, продольный желоб 13 с карманом, образованным переливной перегородкой 15, торцовой стенкой с шибером визуального контроля циркуляции осадительной ванны, и крышкой 16, пластинчатый шибер 18, трубопровод подачи осадительной ванны 26, трубопровод слива осадительной ванны 20 с цилиндрическими отверстиями 21 с потокообразующими элементами 22.

Вне подкапсульного пространства машина содержит узлы крутки и образования паковки 9 с автономной системой отсоса ГВС 23, а так же отдельный воздуховод 24, соединяющий вентиляционный объем кармана 19 с этой вентсистемой 24.

Днище 2 подкапсульного пространства 6 образуется за счет герметичного уплотнения конструкций узлов формования 7, продольного желоба 13, узлов крутки и образования паковки 9.

Крыша 3 подкапсульного пространства образуется воздуховодом 10.

Рамы остова 1 кроме основного своего функционального назначения герметизируют подкапсульное пространство 6 по торцам машины.

В торце продольного желоба 13, со стороны главного привода машины установлена загрузка. В хвостовой части продольного желоба 13 переливной перегородкой 15, торцовой стенкой с шибером визуального контроля циркуляции осадительной ванны 14 образован карман 19, через который осадительная ванна из желоба 13 сливается в цеховый коллектор.

На участке образованного вентиляционного объема кармана 19 желоб герметично перекрыт крышкой 16 с примыканием к торцовой раме остова 1.

Шибер визуального контроля циркуляции осадительной ванны 14 жестко связан связью 25 с пластинчатым шибером 18 и размещен перед переливной перегородкой 15 так, что в положении "закрыт" заходит ниже ее верха с возможностью образования в осадительной ванне желоба гидрозатвора и герметизируется по периметру прилегания к стенкам желоба 13 и крышке 16. Трубопровод слива осадительной ванны 20, расположенный вдоль желоба 13 со стороны главного привода, заглушен, а противоположным концом подключен через поперечную перегородку 15 к карману 19, и имеет по длине желоба цилиндрические отверстия 21, в которых установлены потокообразующие элементы 22. Потокообразующие элементы 22 выполнены литьем из пластмасс в виде двух концентрично установленных колец с размерами, при которых обеспечивается равномерный по длине машины (желоба) слив циркулируемого объема осадительной ванны и отсос ГВС в минимальном объеме, необходимым для дегазации сливаемой осадительной ванны.

Узел крутки и укладки нити в паковку 9 содержит электроверетено и кружку, которая размещена в загерметизированном гнезде. Каждое гнездо патрубками подключено к автономной системе постоянного отсоса ГВС 23 узлов крутки и образования паковок.

Локализованный вентиляционный объем кармана 19 воздуховодом 24 подключен к автономной системе постоянного отсоса ГВС 23.

Предложенная машина работает следующим образом.

Подаваемая через узлы формования 7 вискоза струйками попадает в осадительную ванну желоба 13. А так как основным компонентом осадительной ванны является серная кислота, то при взаимодействии вискозы с кислотой мгновенно происходят химические реакции опыления ксантогената целлюлозы, а так же нейтрализации щелочи, в результате чего в осадительную ванну выделяются сероуглерод и сероводород. [3]

При постоянной циркуляции осадительной ванны в желобе машины 8 10 м³/ч концентрация сероуглерода, сероводорода соответственно составляет 45 г/м ³, 60 г/м³.

Циркуляция осадительной ванны обеспечивается подачей ее в желоб 13 трубопроводом подачи 26 и сливом через потокообразующие элементы 22 и трубопровод слива 20 в карман 19. При этом заполнение трубопровода 20 жидкостью перед карманом, не превышает 0,4 площади его сечения, а потокообразующие элементы 22 создают стабильные падающие "пленочные стаканы" в свободном пространстве трубы слива 20.

При положении шибера визуального контроля циркуляции осадительной ванны 14 и пластинчатого шибера 18 "закрыт" в локализованном вентиляционном объеме кармана 19, который подключен воздуховодом 24 к автономной системе постоянного отсоса ГВС 23, создается разрежение и часть ГВС подкапсульного пространства через внутреннее кольцо потокообразующих элементов 22 просасывается во внутрь падающих "пленочных стаканов" осадительной ванны, обеспечивая этим максимальный контакт осадительной ванны с ГВС и за счет этого интенсивное выделение из жидкости сероуглерода, сероводорода.

При отсосе из локализованного кармана ГВС в объеме 14 м³/ч просасываемая ГВС подкапсульного пространства с концентрацией сероуглерода, сероводорода до 200 мг/м³ насыщается до концентрации соответственно 3500 мг/м³, 1100 мг/м³ и направляется, как правило, на установки регенерации.

При положении шибера визуального контроля циркуляции 14 "открыт", открыт и пластинчатый шибер 18, а вентиляционный объем кармана свободно сообщается с общим подкапсульным пространством 6 машины, где постоянно действует система отсоса ГВС 10, т.е. при таком положении шиберов из вентиляционного объема кармана 19 ГВС отсасывается автономной системой постоянного отсоса узлов крутки и формования паковки 23 и системой отсоса ГВС из подкапсульного пространства 10, которая в данном случае работает как усиленный отсос, исключая выбивание вредных газов через открытый проем шибера 14 и рабочую зону цеха.

Установка в отверстиях трубопровода слива потокообразующих элементов позволяет создать при сливе осадительной ванны "пленочные стаканы" с максимальной поверхностью контакта с ГВС, и за счет этого повысить интенсивное выделение сероуглерода и сероводорода в газовую фазу, а локализация этих вредных газов в вентиляционном объеме кармана 19 и локальный отсос ГВС с этой зоны вентсистемой 23 сократить выброс сероуглерода, сероводорода в рабочую зону и в окружающую среду, увеличить возврат сероуглерода в производство.

Источники:

1. Браверман П.Ф. и Чачзиани А.Б. Оборудование и механизация производства химических волокон. М. Машиностроение, 1967.

2. Паспорт прядильной центрифугальной машины ПЦ-250-И4. Ленинградское машиностроительное объединение им. Карла Маркса.