УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОМЫВКИ ДВИЖУЩЕГОСЯ ТЕКСТИЛЬНОГО МАТЕРИАЛА

Полезная модель относится к отделочному производству текстильной промышленности и может быть использована в поточных линиях для промывки тканей расправленным полотном.
Известно устройство для промывки движущейся ткани [Пат. №47375 Российская Федерация, МПК D06B 3/20. Устройство для промывки движущейся ткани / Кошелева М.К., Щеголев А.А., Пичугин А.В.; заявитель и патентообладатель Московский государственный текстильный университет имени А.Н. Косыгина. - №2005106408/22; заявл. 10.03.05; опубл. 27.08.05. - Бюл. №24. - 5 с.: ил.], содержащее два вертикальных ряда транспортирующих роликов, огибаемых обрабатываемой тканью, и ванну для промывного раствора, снабженную пьезоэлектрическими преобразователями. Создаваемые пьезоэлектрическими преобразователями колебания ультразвукового диапазона активизируют гидродинамику процесса и способствуют разрушению ламинарного слоя в системе ткань - промывной раствор, повышая эффективность и скорость промывки текстильного материала.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции ванны, а также увеличение энергозатрат за счет использования пьезоэлектрических преобразователей.
Известно устройство для мокрой обработки текстильных материалов [Бельцов В.М. Технологическое оборудование отделочных фабрик текстильной промышленности. Учебник для вузов. Л., «Машиностроение», (Ленингр. отд-ние) 1974, с. 76. - 5000 экз.], содержащее ванну с технологическим раствором, транспортирующие ролики и отжимные валы. Ткань попадает в технологический раствор, огибая транспортирующие ролики, и затем проходит через систему отжимных валов.
Недостатком данного устройства является плохое перемешивание раствора, что приводит к образованию на поверхности ткани ламинарного слоя, препятствующего обновлению моющей жидкости вблизи поверхности текстильного материала и снижению скорости процесса.
Известно устройство для жидкостной обработки движущегося текстильного материала [А.с. 926118 СССР, МКИ D06B 3/20. Устройство для жидкостной обработки движущегося текстильного материала / Б.С. Сажин, Г.И. Ефремов, В.А. Реутский, А.А.Щеголев, Ан.А. Щеголев (СССР) - №2917788/28-12; заявл. 30.04.80; опубл. 07.05.82. Бюл. №17. - 3 с.: ил.], содержащее два горизонтальных ряда транспортирующих роликов, нижние из которых выполнены полыми, имеют перфорацию и снабжены системой подвода сжатого газа для создания эффекта барботажа моющей жидкости.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции транспортирующих роликов, объединенных с системой подачи сжатого газа, и высокие энергозатраты на ее эксплуатацию.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому решению является устройство для промывки движущегося текстильного материала [Пат. №154380 Российская Федерация, МПК D06B 5/08, D06B 3/20. Устройство для промывки движущегося текстильного материала / М.А. Берегов, В.Б. Кузнецов, Е.Н. Калинин.; заявитель и патентообладатель Ивановский государственный политехнический университет, №2014149323/12; заявл. 08.12.2014; опубл. 20.08.2015, Бюл. №23. - 5 с.: ил.], содержащее ванну для технологического раствора, два ряда горизонтально расположенных транспортирующих роликов, огибаемых обрабатываемой тканью, нижние из которых выполнены с ребрами трапециевидной формы высотой 8-12 мм со скругленными углами при вершине трапеций и углом наклона боковых сторон 50-70°.
Недостатком данного устройства является невысокая степень турбулентности технологического раствора, низкая эффективность массообменного процесса в системе ткань - моющая жидкость.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности процесса промывки.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для промывки движущегося текстильного материала, содержащем ванну для технологического раствора и два ряда горизонтально расположенных транспортирующих роликов, огибаемых тканью, нижние из которых выполнены с ребрами трапециевидной формы, согласно полезной модели, между последними, размещены ребра прямоугольнообразной формы, большая сторона которых выполнена конгруэнтно окружности ролика, а боковые стороны - радиально, высотой 5-8 мм.
В результате вращения нижних роликов фрактальные вихревые потоки жидкости, возникающие вокруг трапециевидных ребер, накладываются на фрактальные кольцеобразные вихри, возникающие около углов прямоугольнообразных ребер, способствуя созданию когерентных волн и диссипативных структур, обеспечивающих синергический эффект. В результате резко увеличивается энергия системы, повышается ее турбулентность и существенно активизируется гидродинамическая обстановка в объеме ванны. Фрактальные вихри и диссипативное изменение энергии системы одновременно приводят к повышению динамического давления жидкости, что способствует интенсификации массообменных диффузионно-адсорбционных процессов за счет разрушения ламинарного слоя раствора, прилегающего к поверхности текстильного материала. Прямоугольнообразные ребра, имея меньшую высоту, чем трапециевидные, не соприкасаются с материалом и не повреждают его, а только способствуют образованию более интенсивной турбулентности моющей жидкости.
На фиг. 1 представлен общий вид заявляемого устройства, на фиг. 2 поперечный разрез заявляемого транспортирующего ребристого ролика.
Устройство для промывки движущегося текстильного материала содержит ванну 1 с технологическим раствором, в которой горизонтально установлены два ряда транспортирующих роликов, огибаемых тканью 2, верхний ряд 3 которых, выполнен цилиндрической формы, а нижний ряд 4 выполнен с двумя типами чередующихся ребер: трапециевидной формы 5 высотой 8-12 мм и прямоугольнообразной формы 6 высотой 5-8 мм, большая сторона которых выполнена конгруэнтно окружности ролика, а боковые стороны - радиально.
Если прямоугольнообразное ребро имеет высоту меньше 5 мм, то образующиеся турбулентные фрактальные кольцеобразные вихри недостаточно интенсивны, не обладают необходимой энергией для разрушения ламинарного слоя жидкости, прилегающего к текстильному полотну, и не активируют диффузионно-адсорбционные процессы в системе жидкость-ткань. В случае же увеличения высоты прямоугольнообразного ребра выше 8 мм, несмотря на высокую степень турбулентности раствора, возникает опасность повреждения текстильного материала вследствие воздействия на него прямоугольнообразного ребра.
Устройство работает следующим образом.
В ванне 1 обрабатываемая ткань 2 транспортируется горизонтальными рядами роликов 3 и 4, огибая их с образованием вертикальных петель ткани. При этом конструкция нижнего ряда роликов 4 позволяет решать одновременно ряд технологических задач. А именно, выполнение ребер прямоугольнообразной 6 формы высотой 5-8 мм и трапециевидной 5 формы высотой 8-12 мм, обеспечивает при вращении роликов в зоне их расположения создание интенсивных вихревых потоков моющего раствора и повышение динамического давления жидкости на текстильный материал во всем объеме промывной ванны
Фрактальные кольцевые вихри, возникающие близи углов прямоугольнообразных ребер 6, взаимодействуют с плотностью фрактальных вихревых трубок, возникающих вблизи трапециевидных ребер 5, и способствуют созданию турбулентных потоков жидкости, обладающих синергическим эффектом. В результате, вследствие возникновения когерентного эффекта и диссипативного воздействия, существенно возрастает энергия динамического давления, что вызывает разрушение ламинарного слоя жидкости вблизи вертикальных петель ткани 2 и интенсификацию диффузионных процессов в системе текстильное полотно -моющий раствор. За счет синергического воздействия вихревых потоков жидкости вокруг ребер как, прямоугольнообразной 6, так и трапециевидной 5 формы, турбулентность моющего раствора вкупе с воздействием его динамического давления способствует разрушению ламинарного диффузионного пограничного слоя жидкости вблизи вертикальных петель ткани, что существенно улучшает эффективность промывки.
Весь комплекс описанных явлений приводит к существенной интенсификации массообменных процессов в объеме промывной ванны, повышению эффективности промывки.