多独立温区的网带炉及其控制方法.pdf

本发明涉及一种多独立温区的网带炉，该网带炉包括炉体、装设在炉体内部的传输网带、发热元件、风力系统，该网带炉还包括控制炉温和风力等工艺参数的控制系统，且网带炉沿着传输网带的纵向上设有若干相对独立的加热温区，在各独立的加热温区内设有各自独立的发热元件和各自独立的风力系统；控制系统包括控制各独立加热温区内的发热功率的控制器和控制各独立温区内的风力功率的控制器，各独立的发热元件和各独立的风力系统的电源接线分别与该区的发热功率控制端口和风力功率控制端口相连接。本发明能够减少工艺设置和调整的经验性和随机性、分段控温更为准确有效、能够提高印染烘干的生产效率和产品的质量。

1、  一种多独立温区的网带炉，该网带炉包括炉体、装设在炉体内部的传输网带、发热元件、风力系统，该网带炉还包括控制炉温和风力等工艺参数的控制系统，其特征在于：所述的网带炉沿着传输网带的纵向上设有若干相对独立的加热温区，在各独立的加热温区内设有各自独立的发热元件和各自独立的风力系统；所述的控制系统包括控制各独立加热温区内的发热功率的控制器和控制各独立加热温区内的风力功率的控制器，各独立的发热元件和各独立的风力系统的电源接线分别与该区的发热功率控制端口和风力功率控制端口相连接。

2、  如权利要求1所述的多独立温区的网带炉，其特征在于：所述的各独立的加热温区之间设有距离隔热区和/或固体隔热帘。

3、  如权利要求2所述的多独立温区的网带炉，其特征在于：在各独立的加热温区内还设置有调节各独立的发热元件与所述传输网带之间距离的间距调节装置。

4、  如权利要求3所述的多独立温区的网带炉，其特征在于：所述的距离隔热区为隔热保温材料构成，所述的距离隔热区为中空结构。

5、  如权利要求2所述的多独立温区的网带炉，其特征在于：所述的固体隔热帘为隔热材料和/或金属热反射板所构成。

6、  如权利要求5所述的多独立温区的网带炉，其特征在于：所述的固体隔热帘为两片金属热反射板夹隔热材料的夹心结构或两片金属热反射板的中空结构。

7、  如权利要求1～5中之一所述的多独立温区的网带炉，其特征在于：所述的控制系统包括微计算机处理器，在该微计算机处理器中整合有储存控温模式数据库的存储器。

8、  一种如权利要求1～7中之一所述的多独立温区的网带炉的控制方法，所述的控制方法包括如下步骤：根据被烘干的印染品种设定所述网带炉内各独立加热温区的加热温度和循环风量，然后根据设定的加热温度和循环风量分别供给各独立加热温区的发热功率和风力功率，再根据各独立加热温区实测的温度数据调整供给各独立加热温区的发热功率和风力功率，同时综合平衡地选定如下工艺参数值包括：保温时间、网带速度、发热元件相对网带的间距。

9、  如权利要求8所述的网带炉控制方法，其特征在于：所述的控制方法控制各独立加热温区的温度范围为60℃～220℃，控制各独立加热温区之间的温差范围为0℃～30℃。

10、  如权利要求9所述的所述的网带炉控制方法，其特征在于：所述的控制方法调节各发热元件与所述传输网带之间的间距范围为30～180mm；所述的控制方法采取无级变速方式控制所述的网带速度。

多独立温区的网带炉及其控制方法
【技术领域】
本发明涉及纺织印染烘干炉，更具体地说，本发明涉及一种网带式纺织印染烘干炉具及其控制方法。
【背景技术】
纺织印染行业中，采用各种染料在承印物上印花后的产品都需要后烘干才能使印花染料固定下来。烘干的主要目的是排除掉印花油墨中的溶剂，网带式烘干炉是印花行业中广泛应用的烘干设备，其功能是使油墨固化定型，印品上的花色图案耐水洗，保持长久。
随着人民生活水平的提高，审美情趣趋向多元化，人们对于纺织品上的花型花色要求越来越丰富，小批量多花色成为纺织印染行业市场营销的发展方向。这样导致在纺织产品的印花烘干过程中，同一个烘炉需要频繁地更换需要烘干的印花产品的品种。因为，在烘干印花产品过程中，对于不同的纺织产品面料和印染材料(热固油墨、胶浆)，各种工艺参数都会影响到产品的质量、成本、生产效率等，所有这些工艺参数中，烘干的加热温度对烘干效果影响最大，其它工艺参数还包括循环风量、保温时间、网带速度、发热元件相对网带的间距、废气排放量等，也会间接地影响到上述主要工艺参数的实现。事实上，一件纺织印花产品在一个完整的烘干过程中，需要不同阶段的最佳温度，会挥发出不同种类和数量的废气，因此对于不同的纺织印花产品品种，需要在不同阶段采用不同加热温度和不同循环风量以及其他工艺参数的配合，才能高效优质地生产出各种花色的印染产品。
现有的烘干炉已经考虑到每个纺织印花品种的工艺的特殊需要，适当增加了烘干炉的整体长度且在烘干炉内设有多个加热温区，对每个温区的发热功率进行独立调控，这样的改进基本上能实现对每个纺织印花品种地特殊工艺的要求，但是，由于各种工艺参数的相互影响尤其是风力循环所导致的各温区之间串温，使现有烘炉的分段加热的温度控制并不能准确实现，效果也打折扣，而且更严重的是，由于烘炉分段加热温区的独立温度控制不能准确实现，导致目前烘干工艺参数的调整困难、低效即：每次更换印花产品时，都需操作人员根据以往的记录和经验进行重新设置，调整的效果主要依赖于操作者对印花工艺的工作经验乃至具体炉况结构和历史的熟悉程度，带有相当的主观性和随机性，难以保证工艺调整的稳定性和重现性，且调整工作繁复，影响生产效率和产品质量。
【发明内容】
针对现有技术的上述缺点，本发明的技术目的之一是要提供一种能够减少工艺设置和调整的经验性和随机性、分段控温更为准确有效、能够提高印染烘干的生产效率和产品质量的多独立温区的网带炉；本发明的另一技术目的是提供一种采用网带炉对印染烘干产品进行更为合理的印染烘干操作的工艺方法。
为此，本发明的技术改进方案是一种多独立温区的网带炉，该网带炉包括炉体、装设在炉体内部的传输网带、发热元件、风力系统，该网带炉还包括控制炉温和风力等工艺参数的控制系统，且网带炉沿着传输网带的纵向上设有若干相对独立的加热温区，在各独立的加热温区内设有各自独立的发热元件和各自独立的风力系统；所述的控制系统包括控制各独立加热温区内的发热功率的控制器和控制各独立温区内的风力功率的控制器，各独立的发热元件和各独立的风力系统的电源接线分别与该区的发热功率控制端口和风力功率控制端口相连接。考虑到在诸多工艺参数如保温时间、发热功率、加热温度、网带速度、发热元件相对网带的间距离、废气排放及循环风量中，虽然理论上加热温度对烘干效果影响最大，其次是循环风量，而对于烘干温度和循环风量有直接的影响的是发热功率和风力功率这一对参数，而且风力功率除了直接影响循环风量，还同时直接影响加热温度乃至发热功率，是一个关键的多影响变量，是非常关键重要的工艺参数，因此非常有必要将其重点单独控制，而其它工艺参数如保温时间、网带传输速度等因素不便或不必与烘干温度直接相关控制和分区控制，鉴于上述分析，本发明的网带炉将对决定烘干效果即加热温度影响最大的发热功率、循环风量及风力功率进行直接相关地、同步分区地进行控制，从硬件结构上即在原有烘炉技术对发热元件进行分区控制的基础上，同时对于风力系统也伴随发热元件一道进行分区布置和分区控制，即对于各分区内的发热功率和风力功率进行独立地调控，在此基础上就能在仅仅两个最主要的工艺参数间进行调解，从而大大提高对于分区内的加热温度控制和循环风量控制的准确度，进一步减少其它工艺参数控制带来的不确定干扰，整体地提高对于各工艺参数控制的水平，减少工艺参数设置和调整的经验性和随机性，使烘干炉更方便地适应印染花色品种的频繁更新改换，从而较大地提高印染烘干的生产效率和产品质量。
为了强化上述成对参数分区控制的效果，本发明的网带炉还采取了下述的硬件结构措施如：各独立的加热温区之间设有距离隔热区和/或固体隔热帘。在各独立的加热温区内还设置有调节各独立的发热元件与传输网带之间距离的间距调节装置。距离隔热区为隔热保温材料构成，该距离隔热区为中空结构。固体隔热帘为隔热材料和/或金属热反射板所构成。较佳例子为：固体隔热帘为两片金属热反射板夹隔热材料的夹心结构或两片金属热反射板的中空结构。上述结构设置能够使各独立分区之间的循环风量和温度干扰降低到最小。
虽然本发明的改进在于将主要的工艺参数进行成对分区控制，但为了在提高参数可控度/准确度基础上，对各可控性/准确度提高了的工艺参数进行综合平衡地控制，本发明进一步在控制系统中采用了微计算机处理器，在该微计算机处理器中整合有储存控温模式数据库的存储器。以利于调试、储存行之有效的控制模式，进一步减少工艺参数设置和调整的经验性和随机性。
本发明的又一技术改进方案是一种如上所述的多独立温区的网带炉的控制方法，该控制方法根据被烘干的印染品种设定各温区加热温度和循环风量，然后根据设定的加热温度和循环风量分别供给各温区的发热功率和风力功率，再根据各温区实测的加热温度数据调整供给各温区的发热功率和风力功率，同时综合平衡地选定如下工艺参数值包括：保温时间、网带速度、发热元件相对网带的间距。该控制方法也可根据如下各工艺参数间的综合平衡而对温度进行控制，这些工艺参数包括：温区温度、发热功率、循环风量、风力功率、保温时间、网带速度、发热元件相对网带的间距。因为上述工艺参数中的主要二个已经由于硬件结构的改进而能被准确地控制实现，则在此基础之上对所有其它相关的工艺参数就能够在经验或理论分析基础上得到综合平衡的控制，从而获得最佳的工艺控制效果、生产效率和产品质量。
根据经验和结构条件，本发明的控制方法控制各独立加热温区的加热温度范围为60℃～220℃，控制各独立加热温区之间的温差范围为0℃～30℃。本发明的控制方法调节各发热元件与所述传输网带之间的间距范围为30～180mm；并采取无级变速方式控制所述的网带速度。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。
【附图说明】
图1为本发明的多独立温区的网带炉的实施例的整体结构示意图。
图2为本发明的控制方法实施例的流程示意框图。
【具体实施方式】
实施例
如图1所示：为本发明的一种三段独立温区的网带炉，该网带炉包括炉体1、装设在炉体内部的传输网带2、发热元件3、风力系统4、控制炉温和风力等工艺参数的控制系统5，在控制系统5中采用了微计算机处理器，在该微计算机处理器中整合有储存控温模式数据库的存储器。该网带炉沿着传输网带2的纵向上设有三段相对独立的加热温区1-1、1-2、1-3，在各独立的加热温区1-1、1-2、1-3内设有各自独立的发热元件3和各自独立的风力系统4；控制系统5包括控制各独立的加热温区内的发热功率控制器(未详示)和风力功率控制器(未详示)，各独立的发热元件3和各独立的风力系统4的电源接线分别与该区的发热功率控制端口和风力功率控制端口相连接。
各独立的加热温区1-1、1-2、1-3之间设有距离隔热区6和固体隔热帘7。在各独立的加热温区1-1、1-2、1-3内还设置有调节各独立的发热元件3与传输网带2之间距离的间距调节装置(未详示)。距离隔热区6为隔热保温材料构成，该距离隔热区6为中空结构。固体隔热帘7为两片金属热反射板的中空结构。
本发明的控制系统控制各独立加热温区1-1、1-2、1-3的加热温度范围为80℃～190℃，控制各独立加热温区1-1、1-2、1-3之间的温差范围为0℃～20℃。本发明的控制系统5调节各发热元件3与所述传输网带2之间的间距范围为50～150mm；控制系统5采取无级变速方式控制所述的网带2速度。
本发明实施例针对目前印花工艺参数调整存在的繁复缺点，在烘干炉工作参数控制、设计上采用了一种新的模式：将每个温区的工作参数如加热温度、发热功率、循环风量、风力功率、保温时间、网带速度、发热元件对网带距离等进行优化处理，然后将优化处理后的控制参数存储在设备控制系统的专用芯片内，可编写可记忆，方便今后使用，实现对每个温区工作参数的程序控制和智能化存储。操作者可以根据生产工艺的要求，随时调用相应的工艺程序。本发明实施例最高可储存20个工作程序。
如图2所示：为本发明的多独立温区的网带炉的控制方法，该控制方法的基本步骤为：在步骤100，选定要被烘干的印染品种，转到步骤110，根据被烘干的印染品种设定各温区加热温度和循环风量，转到步骤120，根据设定的加热温度和循环风量分别供给各温区的发热功率和风力功率，转到步骤130，设定保温时间及网带传输速度，转到步骤140，根据各温区实测的加热温度数据调整供给各温区的发热功率和风力功率，转到步骤150，设定发热元件与网带间距，转到步骤160，启动网带运行并测试各温区温度，转到步骤170，控制系统测试各温区温度稳定达到否，如否转到步骤120，同时综合平衡地选定或微调包括：发热功率、风力功率、保温时间、网带速度、发热元件相对网带的间距等工艺参数值。如在步骤170，控制系统测试各温区温度稳定，转到步骤180，动态地保持各工艺参数在设定值范围直至进入下一品种的烘干。