烧毛机——气体烧毛机

气体烧毛机由进布装置、刷毛箱、烧毛装置、灭火落布装置等主要部分组成,如图6-1所示,是目前使用广泛的一种气体烧毛机。它结构简单,操作方便,燃料来源丰富,劳动强度较低,生产效率较高。

1.进布装置
它的作用是使织物平整无皱地按照一定的位置进入机台,机架上装有导布木条或导布管、紧布器、吸边器、导布辊等。由于烧毛机的车速较快,为了避免织物起皱,应适当增加进布装置的高度和长度,以增加织物的经向张力。
2.刷毛箱
刷毛箱内装有多只刷毛辊,用以刷去附着于织物表面的短纤维、短纱线和尘埃等杂质,并使织物表面的松散短纤维直立,以利于烧毛。
刷毛箱多采用立式,箱内装有4～8只刷毛辊,织物在两列垂直排列的刷毛辊之间自下而上地运行。同织物接触的多根刷毛辊做与织物运行方向相反的高速回转而进行刷毛。刷毛辊有鬃辊、尼龙辊或辊面包砂皮辊。此外还可增加1～2对金刚砂辊及1～2把刮刀,以去除棉籽壳等杂质。
刷毛效率除与刷毛辊植毛形状、密度、鬃毛特性、辊的数量以及辊面与织物间的相对速度有关外,辊与织物的接触程度也是极其重要的因素。因此,设有调节机构以调节刷毛辊的位置。

有的烧毛机采用多角刷毛辊,回转时能使布面振动,有助于改善刷毛效果。
为防止上辊刷下的绒毛、尘埃、杂质掸至下辊,上下相邻两辊间应隔有挡尘板,并使绒毛等落入尘箱,由下面连有抽风机的管道吸排至除尘箱内,定期排除,以改善车间的劳动环境及安全生产条件。
3.烧毛装置
(1)火口:火口是气体烧毛机的主要部件,直接影响着烧毛的效果和效率。一个优良的火口,燃烧温度既高又均匀,火焰对织物表面的喷射速度要大,遇骤冷骤热而不变形,且要结构简单,便于修理,并节约燃料。
火口的种类很多,主要有有火焰式、辐射与火焰混合式、完全燃烧火焰式、无焰式等。有火焰式火口又有狭缝式和多孔式之分,其中,以狭缝式火口使用广泛。
①有火焰式火口:狭缝式火口是一用铸铁做成的狭长形小箱,其截面形状如图6-2所示。箱内是可燃性气体和空气的混合室。小箱上部有一条狭缝,是混合气体喷燃口。狭缝的长度和火口的长度基本一致。为了不浪费可燃性气体,火口两端可用压板或高压空气进行调幅,使火焰喷射宽度适应烧毛织物的宽度。
火口的狭缝宽度按所使用的可燃气体种类不同稍有差异,可视不同的情况予以调节。可燃气体的燃烧速度快,如城市煤气、水煤气等,狭缝要小一些,一般为0.5～0.8mm;对于燃烧速度慢的,如丙烷、丁烷等,则狭缝要大一点,一般为1～2mm。烧毛质量决定于烧毛温度的高低及均匀度,与烧毛时间的长短无关。气体烧毛机一般安装2～6只火口。
这种火口结构简单,曾被广泛采用。但由于是由铸铁制成的,长期使用火口容易变形、阻塞,造成狭缝不匀,火焰参差不齐,火焰温度也易因气体压力的变化而产生波动,热能损失较多,影响烧毛质量。因此,这种火口已渐被淘汰。
图6-3所示为多孔式火口,是从狭缝式火口改进而来的一种烧毛火口。火口缝隙宽度为5～6mm,在火口内装有孔径一致、均匀分布的不锈钢多孔板或陶瓷多孔板。火焰从孔板喷出,宽短而均匀。加上不锈钢孔板和陶瓷孔板的热稳定性较好,火焰的稳定性也较好。但是,这种火口的火焰不易连成一片,易产生烧毛不匀的现象,仅较适宜稀薄织物的烧毛。
以上两种火焰式火口主要依靠喷射到织物表面的火焰来烧毛,热效率比较低。
②辐射与火焰混合式火口:图6-4所示为辐射式火口。它是在铸铁制成的火口上加装异形耐火砖。当火焰由火口喷射到织物表面进行烧毛时,织物对火焰及被它带动的热空气有一定的反射作用,使火焰和热空气反射到异形耐火砖上继续燃烧,并使耐火材料产生热辐射。这样,提高了烧毛温度和火焰的均匀性,增大了布面与火焰的接触面,从而提高了热效率,加快了车速。

③完全燃烧火焰式火口:图6-5所示为完全燃烧火焰式火口。铸铁火口体的近火口处,有两条冷却用的冷水通道,用来降低火口体的温度。火口体内有两个混合室。在第二混合室的上方,还安装有多层不锈钢叠片,彼此间形成细小的方孔,上面是由两块能承受骤冷骤热的耐火砖(主要由碳化硅和刚玉黏合后烧结而成)构成的燃烧室和火口。
混合气进混合室,发生次膨胀,再由斜孔收缩后进入第二混合室,发生第二次膨胀,进入细方孔,再次收缩,使混合气充分混合,再喷入燃烧室燃烧。炽热的耐火砖又加速了混合气的燃烧速度,并使之燃烧完全,燃烧温度可达到1260℃。这种火口虽仍有部分火焰喷出,但热量利用充分,火口不易变形,火焰稳定性好,烧毛效率高。
④无焰式火口:图6-6所示为双喷射无焰式火口。混合气进入混合室后膨胀,接着在狭缝处突然受阻收缩,把能量转化为气体的混合能,进一步混合。然后,进入第二混合室充分膨胀,由金属网滤去杂质,在第二狭缝处再次受阻收缩后,经两条斜缝喷入燃烧室。由于喷射速度较快,形成一定的涡流,又提高了混合气的混合程度,再经、第二燃烧室预燃,几乎无火焰从火口喷出。这样热能消耗少,温度高,烧毛效果好,特别适宜于化纤织物的烧毛。

近年来火口向由计算机控制方向发展,可以通过用火焰强度、布面温度、车速以及火口与织物之间的距离等四项参数编制而成的自动控制程序,自动控制火焰强度,利用火口可以转动,能产生不同的烧毛位置,进而可以产生弱烧、中烧、强烧三种效果。如图6-7所示。

(2)气体混合装置:燃气混合器的结构如图6-8所示。可燃性气体和空气只有在适当的混合比例下才能完全燃烧,从而获得较高的温度。由于空气进口管口径大,出口管口径小,在出口处形成很高的气流,在其周围空间出现负压,把煤气按比例吸入混合,进入扩散管。扩散管的口径是逐渐增大的,混合气的流速逐渐降低,使混合气有一定的扩散混合时间,提高混合程度。

(3)汽油气化器:气体烧毛机所用的可燃
性气体,主要有煤气、石油气和汽油气三种。
煤气发生炉是制造发生炉煤气、水煤气和半水煤气的装置,按照结构不同,有机械发生炉、阶梯发生炉、炉身转动发生炉和两段发生炉;按照工艺不同,有固定(为普通发生炉,以煤块为原料)和流动床(如沸腾炉,以煤粉为原料)等。一般煤气发生炉的炉体呈圆筒形,外壳用钢板或砖砌成,内衬耐火砖,并装有加料和排灰设备、鼓风管道、煤气管道等。气化过程是燃料中的炭与空气中的氧以及水蒸气相互作用的热化学反应过程,同时也进行着煤的干馏和干燥过程。气化煤气的热值较低,约4.18×10⁶～12.5×10⁶ J/m³ 。

石油气来自石油中的C₁ ～C₄ 的烃类混合物;烧毛用的液化石油气含50%丙烃及50%丁烃,热值较高,为11.3×10⁷～10.4×10⁷J/m³ 。
从燃气来源及操作方便性等角度考虑,目前汽油气化器相对使用较多。汽油气化器可以快速地把液状汽油气化为可燃气体,供烧毛机使用。其结构如图6-9所示。气化器让汽油经过滤油器进入内外转子式油泵,通过流量计控制所需的油量。汽油被送入气化器顶部的雾化喷头后,汽油以雾状喷下,大部分雾状汽油在列管式加热器表面上被气化。空气送入气化器下部,通过翅片式加热器加热,温度在70～80℃以上,把空气和汽油以(30～80)∶1的比例混合,经气化器顶部的气水分离器送往烧毛机。未气化的油滴则回到列管式加热器继续被加热气化。
4.灭火落布装置
织物经烧毛后,布面温度高,甚至沾有火星,如不及时熄灭和降低织物温度,就会造成织物的损伤,甚至引起火灾。因此,烧毛后应立即将织物通过灭火装置以熄灭火星和降低布温。灭火装置大致分两种:一种是蒸汽灭火槽,经烧毛的织物利用蒸汽喷雾灭火,适用于干态落布;另一种是浸渍槽灭火,经烧毛后的织物浸入盛有热水或退浆液(淡碱或酶液)的灭火槽,以达到灭火及初退浆的目的,目前大部分印染厂采用此种装置。
烧毛后进行绳状加工的织物,在织物出浸渍(灭火)槽后经导布磁圈成绳状后继续加工。
烧毛后进行平幅加工的织物,则在织物出灭火槽,经落布架的往复摆动而平幅堆于布箱中。
为了减轻操作烧毛机的劳动强度,避免运转中因电气或机械故障突然停车而烧毁织物,现多采用自动点火、停车火口自动灭火、自动翻转火口、回火防爆和自动调节气体混合比例等自动化措施。