CN209906935U - 一种低周向风速不均率环吹冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低周向风速不均率环吹冷却装置，包括整流室、设置在整流室内的整流板、设置在整流室上层的上风室、设在上风室上层的稳压室，设置在整流室下层的下风室和与下风室相连的进风管，稳压室中设有导流板，导流板纵截面呈平滑过渡的曲线状，从而使得稳压室呈下大上小状；进风管与下风室轴线夹角为30～60度，本实用新型具有阻尼低、功耗小、风速周向不均匀率低、出风平稳等有益效果，适用于各种化纤纺丝成型生产中。

Description

一种低周向风速不均率环吹冷却装置

技术领域

本实用新型涉及化纤纺织领域，涉及一种化纤成丝冷却装置，尤其是涉及一种低周向风速不均率环吹冷却装置。

背景技术

随着生活水平的不断提高，现有化纤品质已满足不了人们对化纤产品日益增长地特殊需求，人们希望化纤能够拥有更高的品质，甚至超过天然纤维的性能，为生产出高质量的化纤，对生产设备的改进就变得尤为重要了，在化纤生产中，最主要的几个技术在于，溶体输送；纺丝和冷却；成型后处理，在这些关键技术步骤中，最重要的就是冷却过程，冷却直接影响纤维成型中纤维之间的均匀性，进而影响成品化纤品质，对于现有冷却装置一般有半敞开式低阻尼外环吹装置、中心内向外环吹和全封闭式外环吹三种形式。对于冷却吹风装置而言，其风速大小、稳定性、沿程分布、周向不均匀率等几个特性对于纺丝成型的影响最大。

环吹风冷却装置的出风风向垂直于出丝方向，环吹风具有较高的纤维冷却效率，然而，由于现有装置整流室、整流板、整流材料的设计与选择存在缺陷，所以使得现有的环吹冷却装置的出风周向不均匀率并不十分理想。

影响周向风速不均匀率的主要因素是装置的整流材料与整流方式，本实用新型通过对现有装置的整流室、整流板、整流材料的合理改进，达到解决出风周向不均匀问题的目的。

例如，一种在中国专利文献上公开的公告号为CN 102199796B的“可调式环吹风冷却系统”，它在环吹风装置的静压仓和风筒仓均装备了高精度压力传感器，进风管处加装自动控制阀，整条生产线只由一台电脑控制，作为现有技术的典型代表，这种环吹风冷却装置虽然出风的风压与风量较为稳定，但是仍存在上述技术背景中所提及的出风周向不均匀率较大的问题。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有环吹风冷却装置出风周向不均匀率较大的问题的问题，提供一种低阻尼、出风稳定、周向风速不均匀率较小的环吹风冷却装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种低周向风速不均率环吹冷却装置，包括整流室、设置在整流室内的整流板、设置在整流室上层的上风室、设在上风室上层的稳压室，设置在整流室下层的下风室和与下风室相连的进风管，稳压室中设有导流板，导流板纵截面呈平滑过渡的曲线状，从而使得稳压室呈下大上小状；进风管与下风室轴线夹角为30～60度。

在上述技术方案中，冷却风自进风管进入下风室，随后，冷却风向上运动穿过整流室并在整流室中完成整流进入上风室，上风室吹出的冷却风进入稳压室，在稳压室中，冷却风与导流板发生作用，导流板使得冷却风均匀地、平稳地、垂直于整个冷却装置轴线的方向由整个装置的四周吹向中心。在整个过程中，进风管中冷却风的雷诺数大于上风室中冷却风大于稳压室中冷却风。本实用新型与现有环吹风冷却装的区别在于，本实用新型的导流板纵截面呈平滑过渡的曲线状，现有环吹风冷却装置的导流板纵截面形状为倾斜的直线，这种特殊形状的导流板可以在与冷却风相互作用时减少对其扰动，使得水平进风更加平稳；除此之外，本实用新型的进风管与下风室轴线夹角呈30～60度的非垂直状态，这可以使得冷却风在下风室时其速度周向最大差异率更小。

作为优选，进风管与下风室轴线夹角为45度。45度夹角使得冷却风在下风室时的周向最大差异率最小。

作为优选，导流板纵截面曲线拟合方程为

其中，a＝197.1；b＝1.46；c＝1.68。这种特殊形状的导流板对冷却风的扰动更小，而且保证出风更加均匀、水平。

作为优选，整流板为多孔板与不锈钢筛网组合体。多孔板与不锈钢筛网的组合结构阻尼低，在满足技术要求的同时不仅成本低而且易于加工制造。

作为优选，上整流层与稳压室之间设有上整流层。在阻尼大小合理的前提下多个整流层使得冷却风的雷诺数更小，即使得冷却风的湍流程度更低，利于纺丝成型。

因此，本实用新型具有如下有益效果：

(1)冷却风周向不均匀率小；

(2)环吹风更加均匀平稳；

(3)阻尼低，装置整体能耗小。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是本实用新型的一种局部示意图。

图3是本实用新型的一种稳压室流场示意图。

图中：1、静压室 2、上风室 3、整流室 4、下风室 5进风管 6、导流板 7、整流板 8、上整流层。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

实施例一：如图1、图2、图3所示的实施例中，一种低周向风速不均率环吹冷却装置，包括整流室3；整流室3内部设置有整流板7，整流板7由孔隙率为23％的多孔板与丝径为0.1毫米102目不锈钢筛组合构成；在整流室3上层设置上风室2；在上风室2的上部设置稳压室1，在上风室2与稳压室1之间设置上整流层8，整流层结构与整流板7相同；在整流室3下层设置下风室4，与下风室4相连进风管5，并且进风管5与下风室4轴线夹角为30度；稳压室1中设置导流板6，导流板6的纵截面呈平滑过渡的曲线状，并且该平滑过渡曲线的拟合方程为

其中，a＝197.1；b＝1.46；c＝1.68。

本实用新型在工作时，冷却风自进风管5进入到冷却装置中，现有的环吹冷却装置中进风管是与下风室轴线相垂直的，这种设置在冷却风进入下风室时会产生较为明显的圆柱绕流扰动，使得下风室中气流的周向差异率增大，即进口处与进口对面部位的流速较大，这不利于环吹风周向不均匀率的降低，而本实用新型进风管与下风室轴线具有一定的角度，这有助于减弱下风室中由于圆柱绕流现象所产生的扰动。

经过上述过程，冷却风自下风室4经过整流板7、整流室3吹向上风室2，整流板7由孔隙率为23％的多孔板与丝径为0.1毫米102目不锈钢筛组合构成，这种整流板造价低、易于加工成型，并且阻尼低，冷却风经过这种整流板时雷诺数得到显著降低，即大大降低了冷却风的湍流度，利于降低最终环吹风的周向不均匀率。冷却风自上风室2吹出经过上整流层8进入到稳压室1，上整流层8的作用与整流板7相同，在稳压室1中，冷却风与导流板6发生作用，如图3所示，在图3中，若干小箭头表示的是冷却风在稳压室1中的流场各点速度状态，对于现有的冷却装置而言，导流板多为倾斜的直板，即导流板纵截面的形状为直线，相比于这种现有的导流板，本实用新型导流板6的特殊形状，使得冷却风在吹向导流板6时产生的雷诺数变化最小，并且出风更为水平、均匀，导流板的特殊形状对降低环吹风周向不均匀率具有重要的、不可或缺的作用。

实施例二：进风管5与下风室4轴线夹角设置为45度，其它同实施例一。

实施例三：进风管5与下风室4轴线夹角设置为60度，其它同实施例一。

Claims (5)

1.一种低周向风速不均率环吹冷却装置，包括整流室(3)、设置在整流室(3)内的整流板(7)、设置在整流室(3)上层的上风室(2)、设在上风室(2)上层的稳压室(1)，设置在整流室(3)下层的下风室(4)和与下风室(4)相连的进风管(5)，其特征是，所述稳压室(1)中设有导流板(6)，导流板(6)纵截面呈平滑过渡的曲线状，稳压室(1)呈下大上小状；所述进风管(5)与下风室(4)轴线夹角为30～60度。

2.根据权利要求1所述的一种低周向风速不均率环吹冷却装置，其特征是，所述进风管(5)与下风室(4)轴线夹角为45度。

3.根据权利要求1所述的一种低周向风速不均率环吹冷却装置，其特征是，所述导流板(6)纵截面曲线拟合方程为

其中，a＝197.1；b＝1.46；c＝1.68。

4.根据权利要求1所述的一种低周向风速不均率环吹冷却装置，其特征是，所述整流板(7)为多孔板与不锈钢筛网组合体。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的一种低周向风速不均率环吹冷却装置，其特征是，上风室(2)与稳压室(1)之间设有上整流层(8)。

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