Кожурин И.А. Оборудование трикотажно-отделочного производства

Подождите немного. Документ загружается.

преимущественное распространение имеют устройства с про-

водниками сопротивления (электрокалориферы). К таким уст-

ройствам относятся темные и светлые инфракрасные излуча-

тели.

Темные излучатели состоят из керамических или металли-

ческих трубок с заключенной в них спиралью. Система трубок

собирается в блок нагревателей.

Светлые излучатели представляют собой лампы накалива-

ния с повышенным коэффициентом теплоотдачи.

Электрокалориферы используют в некоторых сушильных

устройствах. Для нагревания рабочих поверхностей машин, на-

пример поверхности каландровых валов плиссировочных ма-

шин, отделочных тиснильных и некоторых других каландров,

проводниками сопротивления нагревают циркулирующее вну-

три полого вала специальное масло, которое затем отдает тепло

металлическим стенкам каландрового вала.

Расход электроэнергии Е, кВт-ч, на нагревание вычисляют

по формуле

E^NuX,

где Nb — потребляемая нагревателями мощность, кВт; г — продолжитель-

ность нагревания, ч.

Потребляемая нагревателями мощность

где Q — количество тепла, потребное на нагревание, кДж; т — продолжи-

тельность нагревания, с.

Количество тепла, необходимое на нагревание, находят по

приведенным выше формулам.

Охлаждение. Охлаждению подвергают воду и водные рас-

творы в процессах размасливания, промывания, беления, кра-

шения, аппретирования волокнистых материалов, а также сами

волокнистые материалы после их сушки. Для охлаждения вод-

ных растворов в технологических процессах отделки волокни-

стых материалов применяют два способа: охлаждение путем не-

посредственного внесения холодной воды в жидкость и охлаж-

дение холодной водой в поверхностных холодильниках.

При охлаждении непосредственным внесением холодной

воды в нагретую жидкость (воду или раствор) количество воды

W, кг, расходуемое для охлаждения раствора до определенной

температуры в машинах периодического действия без удаления

избытка разбавленного раствора из ванны, определяют по фор-

муле

(8)

где G — количество охлаждаемой жидкости, кг; Cs — удельная теплоемкость

32f

охлаждаемой жидкости, кДж/(кг'°С); U и <2 — соответственно начальная

и конечная температура охлаждаемой жидкости, °С; с — удельная тепло-

емкость воды, кж/(кг-°С); ^х — температура холодной воды, °С.

Расход воды Wn, кг, при охлаждении до определенной тем-

пературы при удалении избытка раствора в канализацию через

переливные устройства ванны приближенно вычисляют по фор-

муле

c(icp-tx) '

где /ср —средняя температура раствора, °С.

. _ h-Vh

top - -— .

Охлаждение в поверхностных холодильниках, называемое

косвенным, имеет ряд преимуществ перед охлаждением раство-

ров внесением холодной воды. При охлаждении в теплообмен-

ных аппаратах охлаждаемая жидкость и охлаждающий агент

(холодная вода) не смешиваются между собой, следовательно,

объем и концентрация охлаждаемого раствора не изменяются.

Для косвенного охлаждения применяют поверхностные теп-

лообменные аппараты, по конструкции не отличающиеся от ап-

паратов для нагревания жидкости. Разница состоит лишь в том,

что охлаждаемую жидкость вводят в аппарат сверху и по мере

охлаждения она движется сверху вниз, а холодную воду вво-

дят снизу аппарата. Таким образом создается противоток.

Для охлаждения небольших количеств раствора применяют

аппараты с рубашками, глухие змеевики, а больших коли-

честв — многотрубные теплообменники и спиральные змеевики.

Расход холодной воды W, кг, необходимой на охлаждение

в поверхностном холодильнике, приближенно определяют по

уравнению теплового баланса

=, (10)

где G — количество охлаждаемой жидкости, кг; Cs — ее теплоемкость,

кДж/(кг-°С); /н и tx — соответственно начальная и конечная температура

охлаждаемой жидкости, °С; с — удельная теплоемкость воды, кДж/(кг-°С);

tx — температура холодной воды, °С.

При вычислении удельных расходов воды, кг на 1 кг полу-

фабриката, количество охлаждаемой жидкости G, кг, в форму-

лах (8) — (10) заменяют значением модуля ванны М, л/кг.

Охлаждение льдом производится в случаях, когда требуется

охладить раствор до температуры ниже температуры холодной

воды. Процесс диазотирования, например, протекает лучше при

температуре около +4 °С.

Лед вносят в охлажденную жидкость кусками. Внесенный

в раствор лед нагревается до температуры О °С и затем пла-

вится при постоянной температуре, отнимая определенное ко-

личество тепла у охлаждаемой жидкости. Лед заготавливают

зимой и хранят в специальных льдохранилищах.

Способ охлаждения льдом в настоящее время используется

очень редко.

Холодильные установки применяют для охлаждения жидко-

стей до низких температур (ниже температуры холодной воды)

или для быстрого охлаждения. Принцип действия установок ос-

нован на повыщенной способности некоторых легкокипящих

жидкостей при своем испарении поглощать большое количество

тепла. Применяемые в холодильнике рабочие жидкости назы-

вают хладагентами. К ним принадлежат, в частности, фреоны

и аммиак.

Различают компрессионные и абсорбционные холодильные

установки.

Компрессионная холодильная установка (рис. 190) имеет хо-

лодильную камеру 1, компрессор 3, конденсатор 4, дроссельный

клапан 5 и систему 2, заполненную хладагентом — фреоном-12

(химическая формула CF2CI2, температура кипения при атмо-

сферном давлении 29,8 °С).

Холодильная установка действует следующим образом. Пе-

ремещаясь в системе 2 из холодильной камеры 1, парообраз-

ный фреон поступает в компрессор 3, в котором вследствие

сжатия нагревается и переходит в состояние сухого насыщен-

ного пара. Проходя по змеевику конденсатора 4, он охлажда-

ется холодной проточной водой, в результате чего конденсиру-

ется и переходит в жидкое состояние. При дросселировании

в дроссельном клапане 5 хладагент переходит в состояние мел-

кокапельной жидкости и в таком виде поступает в трубки ис-

парителя холодильной камеры. Находясь в термическом кон-

такте с окружающей средой, хладагент отбирает у нее теплоту

и, испаряясь, снова переходит в парообразное состояние.

Абсорбционная холодильная установка (рис. 191) состоит из

холодильной камеры 1, абсорбера 3, насоса 4, испарителя 5 и

конденсатора 6. Система 2 установки заполнена аммиаком NH3.

Отработавщий в испарителе холодильной камеры и пере-

шедший в газообразное состояние аммиак поступает в абсор-

бер 3, в котором поглощается водой, образуя комплекс Н2О +

+ NH3 (концентрированный раствор аммиака, или аммиачную

воду). Из абсорбера аммиачная вода подается насосом 4 в ис-

паритель 5, в котором нагревается змеевиком глухого пара. При

нагревании раствора аммиак, имеющий более низкую темпера-

туру кипения, чем вода, быстро испаряется. Пары аммиака по-

ступают в змеевик конденсатора 6, омываемого холодной про-

точной водой, и вследствие охлаждения конденсируются, пере-

ходя в жидкое состояние. Через регулировочный вентиль 7

жидкий аммиак поступает в испаритель холодильной камеры.

Процесс теплообмена в камере проходит так же, как и в комп-

Рис. 190. Компрессионная холодиль-

ная установка

Рис. 191. Абсорбционная холодиль-

ная установка

рессионной установке: хладагент отбирает тепло у окружающей

среды и, нагреваясь, переходит в парообразное состояние. В хо-

лодильной камере 1 с помощью хладагента поддерживается

необходимая низкая температура.

ГЛАВА 7

СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ

КРАСИЛЬНО-ОТДЕЛОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

§ 1. МЕХАНИЗАЦИЯ ВНУТРИЦЕХОВОГО ТРАНСПОРТА

Красильно-отделочное производство представляет собой слож-

ный комплекс основного и вспомогательного оборудования, по-

этому при решении задач его механизации и автоматизации

большое значение необходимо придавать операциям транспор-

тирования сырья, полуфабрикатов, готовой продукции и дру-

гих грузов.

Механизация и автоматизация транспортных средств явля-

ются резервом повышения производительности труда, высво-

бождения рабочей силы, улучшения качества продукции и сни-

жения ее себестоимости, повышения общего уровня культуры

производства.

Транспортные средства, применяемые в красильно-отделоч-

ном производстве, в зависимости от выполняемых ими функ-

ций можно разделить на две основные группы: оборудование

для межоперационного транспортирования сырья, полуфабри-

катов и готовой продукции в пределах технологических линий

в порядке выполнения отдельных операций технологического

процесса отделки трикотажа; оборудование для механизации

подъемно-транспортных работ в складских помещениях.

К первой группе транспортных средств относятся напольные

и подвесные конвейеры, монорельсовый, транспорт, пневмокон-

вейеры, электротележки и электротягачи, ко второй — электро-

погрузчики и электроштабелеры различных типов, краны-шта-

белеры, электрокары и другие машины.

При выборе транспортных средств необходимо учитывать

расположение основного технологического оборудования и по-

операционную последовательность транспортирования грузов,

размещение разгрузочных площадок, сырьевых и промежуточ-

ных складов готовой продукции, возможность быстрого и удоб-

ного маневрирования. Транспортирующие механизмы должны

обеспечивать полную сохранность полуфабрикатов и готовой

продукции без их повреждений и загрязнений.

Машины напольного транспорта. Напольные тележки явля-

ются наиболее распространенным видом транспортных средств.

Применяют легкие напольные ручные и прицепные тележки.

Ручные тележки просты и удобны в обращении, позволяют до-

ставить груз (суровье, полуфабрикат) в любое место цеха,

к каждой машине, маневренны, универсальны для перевозки

различных полуфабрикатов.

Прицепные напольные тележки позволяют исключить руч-

ной труд при транспортировании грузов с одного места в дру-

гое. Для транспортирования прицепных тележек применяют

электротягачи и щелевые конвейеры.

Малогабаритный аккумуляторный тягач АТ-60 с тяговым

усилием 600 Н (рис. 192) применяют для внутрицехового транс-

портирования суровья, мокрого полуфабриката и других грузов

в прицепных напольных тележках длиной 1600 и шириной

690 мм. Масса транспортируемого тягачом груза до 1500 кг.

Небольшой габарит тягача (1446X700X1288 мм), высокая

маневренность, простота и легкость управления позволяют ис-

пользовать его для подвоза груза непосредственно к рабочим

местам в условиях даже узких проходов.

Малогабаритный аккумуляторный тягач с системой автома-

тического управления и адресования АТ-60А предназначен для

транспортирования грузов на прицепных тележках. Движение

тягача осуществляется автоматически (без водителя) по замк-

нутой трассе любой конфигурации без ответвлений. Отправи-

тель груза адресует тягач, который затем движется по задан-

ной программе, автоматически останавливаясь в пункте назна-

чения. Пуск тягача с места останова производит получатель

груза.

Электротележка ЭТМ с подъемной платформой (рис. 193)

предназначена для перевозки пакетированных грузов в разно-

образной таре внутри цеха и на дворе предприятия, доставки

грузов из складов на химические станции и т. п. Наличие подъ-

емной платформы позволяет производить погрузочно-разгрузоч-

ные работы быстро и без применения ручного труда. С по-

мощью тележки ЭТМ перевозят грузы до 1000 кг со скоростью

8 км/ч. Электротележка имеет габарит 2300x850x1250 мм.

Рис. 192. Аккумуляторный тягач

АТ-60

Рис. 193. Электротележка ЭТМ

Электропогрузчик ЭП-201/А грузоподъемностью до 2000 кг

(рис. 194) предназначен для механизации погрузочно-разгру-

зочных работ в производственных и складских помещениях. На

некоторых предприятиях с его помощью осуществляют межопе-

рационное транспортирование полуфабриката (полотна, чу-

лочно-носочных изделий и др.) в съемных кузовах тележек.

Высота подъема груза 1,8; 2,8 и 4,5 м.

Электропогрузчик перемещает грузы со скоростью до

10 км/ч, имеет габарит 3150Х 1350X2100 мм.

Рис. 194. Электропогрузчик ЭП- Рис. 195. Электроштабелер ЭШ-186

201/А

Электроштабелер ЭШ-186 грузоподъемностью до 500 кг

(рис. 195) предназначен для штабелирования сырья, полуфаб-

рикатов и готовой продукции в складских помещениях с узкими

проездами. Штабелер оборудован механизмами для поворота

грузоподъемника на угол 180° и может производить боковую

укладку грузов на стеллажи высотой до 4,5 м. Скорость его пе-

редвижения ограничена 5 км/ч, что обеспечивает необходимую

безопасность при эксплуатации.

Габарит электроштабелера 2035x1200x2090 мм.

Конвейеры. Конвейеры являются одним из самых распро-

страненных транспортных средств для горизонтального и на-

клонного перемещения разнообразных грузов, встречающихся

в красильно-отделочном производстве: сырья, полуфабрикатов,

готовой продукции, красителей и вспомогательных материалов.

В зависимости от назначения, вида перемещаемых грузов,

конструкции и других признаков различают конвейеры ленточ-

ные, роликовые, люлечные, толкающие подвесные и др.

Щелевой цепной конвейер применяют для межоперацион-

ного и внутрицехового транспортирования сырья, полуфабрика-

тов и готовой продукции, погруженных в напольные тележки.

Конвейер этого типа можно отнести к напольному виду транс-

портных средств.

Трасса щелевого конвейера размещается под уровнем пола

в бетонированной траншее шириной 120—200 и глубиной

230 мм. Протяженность трассы до 500 м.

Роликовые конвейеры относятся к бесприводным (самодей-

ствующим) транспортным средствам. Дорожка состоит из сво-

бодно вращающихся в подшипниках качения роликов, оси кото-

рых укреплены на раме конвейера. Расстояние между роликами

(по осям) 150—200 мм. Трасса дорожки имеет небольшой уклон

в направлении перемещения грузов, ее длина 20—30 м. Грузы

в ящиках, коробках и другой таре перемещаются, катясь по ро-

ликам. Роликовые конвейеры обычно используют в складских

помещениях при приеме или отправке грузов.

Ленточные конвейеры предназначены для горизонтального

и наклонного перемещения разнообразных грузов, встречаю-

щихся в красильно-отделочном производстве. Наибольшее при-

менение они находят для межоперационного, внутрицехового и

внутрискладского транспортирования сырья, полуфабрикатов и

готовой продукции.

Конвейер состоит из гибкой бесконечной ленты, огибающей

с одного конца приводной, а с другого — натяжной барабаны.

Движение ленты сообщается приводным барабаном, получаю-

щим вращение от электродвигателя через редуктор или вариа-

тор. Ширину ленты выбирают в зависимости от линейных раз-

меров и характера перемещаемых грузов. Обычно она равна

400—650 мм. Скорость движения ленты конвейера 30—

60 м/мин.

Подвесные цепные конвейеры применяют для внутрицехо-

вого, межцехового и межоперационного транспортирования

сырья, полуфабрикатов и готовой продукции в тележках или

контейнерах.

Подвесной конвейер представляет собой замкнутую цепь

с каретками или подвесками различной конструкции с замкну-

тым тяговым органом. Цепь приводится в движение электро-

двигателем приводного механизма. Каретки движутся по на-

правляющим из стального прокатного профиля, подвешенным

к элементам строительных конструкций здания или закреплен-

ным на кронштейнах.

Подвесные конвейеры разделяют на грузонесущие, толкаю-

щие и тянущие. У грузонесущих конвейеров каретки с грузо-

выми подвесками постоянно прикреплены к цепи. Каретки тол-

кающих конвейеров к цепи не прикреплены и движутся по на-

правляющим с помощью толкателей (кулаков), прикрепленных

к цепи. Тянущий конвейер имеет каретки с крюками, с по-

мощью которых по полу помещений передвигаются груженые

тележки.

Пневмоконвейеры применяют для перемещения трикотаж-

ных изделий воздухом по трубам. Трубы пневматического кон-

вейера выполняют из оргстекла или металла (нержавеющей

стали). Движение воздуха в трубах осуществляется вентилято-

рами. По пневмоконвейерам можно подавать чулочно-носочные

изделия в мешочках из склада суровья к красильным машинам,

отделочным агрегатам или отжатые чулки (также в мешочках)

к формовочным машинам.

Машины монорельсового транспорта. Монорельсовый транс-

порт широко распространен на предприятиях легкой промыш-

ленности для подъема, опускания и горизонтального перемеще-

ния грузов. Трасса этого вида транспорта представляет собой

монорельсовый путь, по которому перемещаются электротали

или подвесные грузонесущие тележки, приводимые в движение

монорельсовыми тягачами.

Электроталь состоит из механизмов подъема грузов и пе-

ремещения их по монорельсу. Механизм подъема имеет нарез-

ной барабан со встроенным в него электродвигателем и редук-

тор с колодочным электромагнитным и дисковым тормозами.

На барабан навивается канат (стальной трос) с крюковой под-

веской на конце для захвата грузов.

Механизм перемещения состоит из шарнирных приводной и

холостой тележек. Кроме того, имеется электроаппаратура уп-

равления.

Электротягачи применяют для перемещения подвесных мо-

норельсовых тележек, приспособленных для различных грузов.

Электротягачи можно оборудовать устройствами для автома-

тического адресования грузов, что дает возможность их широ-

кого применения.

328

§ 2. АВТОМАТИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ, РЕГУЛИРОВАНИЯ

И УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ

Красильно-отделочное производство трикотажной промышлен-

ности представляет собой сложный комплекс основного и вспо-

могательного оборудования, включающий в себя системы авто-

матического контроля и регулирования параметров технологи-

ческих процессов крашения и отделки волокнистых мате-

риалов.

Под системой автоматического контроля и регулирования

понимают методы и средства, позволяющие осуществлять не-

прерывное наблюдение за технологическим процессом и воздей-

ствовать на течение этого процесса в нужном направлении.

Автоматическая система управления технологическими про-

цессами (АСУТП) — это комплекс средств, позволяющих осу-

ществлять технологические процессы по заданной программе

без вмешательства человека. Разумеется, автоматические си-

стемы управления включают в себя и технические средства ав-

томатического контроля и регулирования технологических про-

цессов и являются, таким образом, более высокой ступенью

организации производства. В комплекс технических средств уп-

равления технологическими процессами красильно-отделочного

производства входят автоматизированные химические станции.

Использование АСУТП позволяет решить одну из главных

задач производства товаров народного потребления в легкой

промышленности в новых условиях хозяйствования — резко по-

высить качество продукции.

Средства автоматического контроля, регулирования и уп-

равления технологическими процессами подразделяют на

следующие группы: контрольно-измерительная аппаратура; ав-

томатическая регулирующая аппаратура; телемеханические уст-

ройства; микропроцессоры и электронно-вычислительные комп-

лексы.

Контрольно-измерительной аппаратурой называют устрой-

ства, служащие для измерения параметров технологического

процесса крашения и отделки трикотажа: температуры, давле-

ния, концентрации, уровня растворов и т. д.

Автоматическими регулирующими устройствами называют

приборы и приспособления, производящие действия, обычно вы-

полняемые человеком, и служащие для автоматического под-

держания заданных параметров технологического процесса.

Телемеханические устройства — это совокупность техниче-

ских средств, дающих возможность осуществлять контроль и

управление технологическим процессом на расстоянии.

Контрольно-измерительный прибор состоит из датчика, ли-

нии связи и вторичного прибора (показывающего, регистрирую-

щего, комбинированного или суммирующего органа). Кроме

того, измерительные приборы могут содержать дополнитель-

Ные устройства — сигнализирующие, для дистанционной пере-

дачи показаний и др.

Для автоматического включения и выключения линий связи

служат реле, которые могут быть электрическими, химиче-

скими, тепловыми, световыми, механическими, пневматическими,

гидравлическими и др.

Автоматический регулятор состоит из измерительного при-

бора, реле, исполнительного механизма и регулирующего ор-

гана. Регуляторы устанавливают непосредственно на техноло-

гическом оборудовании для автоматического поддержания за-

данных параметров технологического процесса.

Объектами автоматического контроля и регулирования

в красильно-отделочном производстве являются: температура

различных сред и поверхностей; давление; расход жидкостей и

количества веществ; скорость протекания жидкостей; уровень

жидкостей; концентрация растворов; рН растворов; влажность

различных сред и волокнистых материалов; скорость или ча-

стота вращения рабочих органов машин; продолжительность

процессов и производительность машин.

Микропроцессоры представляют собой кибернетические уст-

ройства определенного функционального назначения, управ-

ляющие работой исполнительных органов технологического

оборудования по заданной программе без вмешательства чело-

века. Простейший микропроцессор управляет работой машины

по одной из программ, которую задают перед началом работы.

Более сложные микропроцессоры имеют устройства памяти

с записанными в них несколькими программами, которые вы-

полняются по заданию оператора (технолога).

АСУТП красильно-отделочного производства представляет

собой микропроцессорную многоуровневую систему, включаю-

щую в себя устройства постоянной и оперативной памяти, об-

работки поступающей и выдачи оперативной информации

о ходе технологического процесса, выдачи функциональных

команд и контроля их исполнения и др. Такая система строится

на базе одной или нескольких ЭВМ и предполагает обязатель-

ное «общение» с человеком.

Контроль и регулирование влажности волокнистых материа-

лов. Влажность волокнистых материалов измеряют после от-

жима и в процессе сушки. Используют электростатический, кон-

дуктометрический, диэлектрический, радиоактивный и неко-

торые другие способы определения влажности. Наибольшее

распространение получили влагомеры, действие которых осно-

вано на измерении диэлектрической проницаемости материала,

зависящей от содержания в материале влаги.

Системы автоматического управления. Внедрение автомати-

ческих систем управления технологическими процессами обес-

печивает повышение эффективности работы красильно-отделоч-

цого производства и в комплексе с автоматизированными хи-