專利名稱：軋花的備花方法和備花設(shè)備的制作方法
本文公開(kāi)了屬于一個(gè)總的發(fā)明構(gòu)思的三項(xiàng)發(fā)明第一項(xiàng)發(fā)明，是備花方法；第二項(xiàng)發(fā)明，是備花設(shè)備；第三項(xiàng)發(fā)明，是備花裝置。本發(fā)明的方法、設(shè)備和裝置，主要用于棉花加工廠進(jìn)行軋花前的籽棉準(zhǔn)備。
將籽棉從堆花處送到清花間，在清花間初清后轉(zhuǎn)送到烘干工序，烘干后再轉(zhuǎn)送到清花工序，是現(xiàn)在的備花過(guò)程。現(xiàn)在的備花過(guò)程分三步完成并使用了二套輸送裝置和一套干燥裝置，每套裝置都具有給料、卸料、儲(chǔ)料、閉風(fēng)、除塵等機(jī)器，連同初清、烘干、加熱等作業(yè)機(jī)械，構(gòu)成了一個(gè)龐大而又復(fù)雜的備花系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)目、投資金額、運(yùn)行費(fèi)用、維修費(fèi)用很高，不穩(wěn)定、不可靠的因素也很多。盡管貨場(chǎng)上的輸送管道象魚(yú)骨頭一樣布滿了，操作仍然不方便。上述三套裝置串連在同一個(gè)工藝路線上，籽棉從進(jìn)到出要經(jīng)歷三次給料三次卸料，三次加速三次降速；空氣也要經(jīng)過(guò)三次加速三次降速，還要經(jīng)過(guò)三次分離三次除塵；無(wú)效能耗高達(dá)37％～44％。普遍使用的葉輪卸料器的空氣漏損在30％左右，三級(jí)串連的葉輪卸料器，空氣總漏損高達(dá)50％，影響了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。
現(xiàn)在普遍采用隔板干燥塔烘干籽棉。為了把籽棉與熱風(fēng)拌動(dòng)，也為了延長(zhǎng)烘干時(shí)間，人們用40～60KW動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)籽棉和熱風(fēng)按照波浪路線在干燥器內(nèi)流動(dòng)，結(jié)果造成烘干籽棉的動(dòng)力費(fèi)比燃料(媒)費(fèi)高出三分之一。盡管花費(fèi)了很大動(dòng)力，但最終還是只能把籽棉滯留烘干10～15秒鐘。由于烘干時(shí)間短，棉籽未烘干，棉籽殼是軟的，在軋花剝絨過(guò)程中造成了大量破碎。前蘇聯(lián)為了獲得干棉籽去剝絨，采用滾筒干燥器，用10～15分鐘時(shí)間來(lái)烘干籽棉。這樣雖然能夠獲得內(nèi)外都干透了的籽棉，但要用一間大廠房，安裝一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高昂的大滾筒。有關(guān)隔板烘干塔和滾筒干燥器的技術(shù)現(xiàn)狀，專利文獻(xiàn)SU1370399、SU1726941、SU1814011、US4143470、US4135510、US481295作了詳細(xì)描述。棉花干燥裝置普遍采用翅片式換熱器對(duì)空氣加熱。因?yàn)槊藁庸S是個(gè)多塵處所，而且棉塵是易粘易燃性粉塵，所以換熱器的翅片很容易被棉塵糊住。翅片被棉塵糊住后，空氣流動(dòng)阻力增加，冷熱交換效率下降，干燥系統(tǒng)性能劣變，甚至造成火警火災(zāi)。為了防止換熱器釀成火災(zāi)，有人在換熱器前置空氣過(guò)濾器，結(jié)果增加了系統(tǒng)的設(shè)備費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)和維護(hù)費(fèi)。任何棉花干燥裝置，都是先將空氣加熱，再由熱空氣間接地將棉花加熱。由于空氣的導(dǎo)熱熱阻大，傳熱系數(shù)小，所以棉花加熱過(guò)程的溫度高、時(shí)間長(zhǎng)、效率低、損耗大。剛離開(kāi)干燥裝置的籽棉的溫度在50-80℃之間，熱花不僅帶走了大量熱量，而且熱花容易軋斷，熱籽容易軋破，熱氣蒸發(fā)未盡。
在棉花加工廠，我們經(jīng)?？吹竭@樣一些現(xiàn)象同一批棉花中，達(dá)一包好些，那一包差些，棉花的品級(jí)不一樣；這一包長(zhǎng)些，那一包短些，棉花的長(zhǎng)度不一樣；棉花銷售取樣，要這一包抓一點(diǎn)，那一包扯一點(diǎn)，否則不能代表大樣。這些現(xiàn)象說(shuō)明棉花加工廠生產(chǎn)的棉花，品級(jí)特征變異大，長(zhǎng)度特征變異也較大。還經(jīng)常發(fā)生這樣的困惑這一批棉花比二級(jí)好、一級(jí)差，那一批棉花比三級(jí)差、四級(jí)好，棉花品級(jí)卡殼了；這一批棉花比31短、29長(zhǎng)，那一批棉花比27長(zhǎng)、29短，棉花長(zhǎng)度卡殼了；棉花銷售后常常是降級(jí)降長(zhǎng)降價(jià)。這些現(xiàn)象說(shuō)明棉花加工廠加工的棉花，常常是品級(jí)特征超差，長(zhǎng)度特征也超差。短絨和皮棉一樣品級(jí)特征有變異的，長(zhǎng)度特征也有變異的；品級(jí)特征有超差的，長(zhǎng)度特征也有超差的。幾乎每年都有30％短絨因長(zhǎng)度不足而被定為第三類，有20％短絨因成熟度不足而定為等外品，給工廠造成了很大損失。在氣候條件正常、收購(gòu)秩序正常、加工工藝正常的情況下，棉花加工廠每年要銷售六級(jí)皮棉6％、七級(jí)度棉5％、等外皮棉4％、第三類短絨30％、等外短絨20％左右。按最小概率4.55％估計(jì)，每年要銷售品級(jí)特征上限超差和長(zhǎng)度特征上限超差的皮棉9.1％，品級(jí)特征上限超差和分類(長(zhǎng)度)特征上限超差的短絨9.1％。按年產(chǎn)皮棉500萬(wàn)噸匡算，損失折款高達(dá)17億元人民幣。其原因是不同種子在不同土壤中長(zhǎng)出的籽棉不一樣；不同農(nóng)戶在不同時(shí)期收獲的籽棉也不一樣；不同的收購(gòu)員用不同的眼光和手法收購(gòu)的籽棉也不一樣；因此，造成了產(chǎn)品質(zhì)量差異。棉花加工工藝，既不能讓長(zhǎng)的變短，又不能讓短的變長(zhǎng)；既不能讓好的變壞，又不能讓壞的變好；既不能讓生的變熟(成熟度)，又不能讓熟的變生；不管長(zhǎng)短好壞，只能照樣復(fù)制。由此可見(jiàn)，解決產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，只有另求新的技術(shù)解決方案。
本發(fā)明的任務(wù)是1.提供一種既完善又簡(jiǎn)單、既可靠又經(jīng)濟(jì)的備花方法；2.為實(shí)施上述方法提供一種專用設(shè)備；3.為實(shí)施上述方法，利用上述設(shè)備，提供一種備花裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出的備花方法是用一套備花裝置一步到位地完成熱風(fēng)備花或冷風(fēng)備花。所說(shuō)的熱風(fēng)備花包括順序地吸花配花、帶花加熱、熱風(fēng)輸送、初級(jí)清花、重復(fù)加熱、終端處理，經(jīng)終端處理后的籽棉去卸花配花或轉(zhuǎn)向下一道工序，經(jīng)終端處理后的尾氣去綜合利用。所說(shuō)的冷風(fēng)備花是終止了干燥加熱過(guò)程的熱風(fēng)備花。所說(shuō)的吸花配花是操作二支或二支以上屬于備花裝置的吸管和吸嘴，按優(yōu)化配比且均勻連續(xù)地從花堆中吸取二種或二種以上品級(jí)特征互補(bǔ)和/或長(zhǎng)度特征互補(bǔ)的籽棉；單純吸花是從花堆中吸取一種籽棉。所說(shuō)的帶花加熱和重復(fù)加熱是從吸管過(guò)來(lái)的籽棉和空氣穿過(guò)帶料空氣換熱器的換熱管后被同時(shí)加熱；將一個(gè)以上帶料空氣換熱器與輸送管道串連，構(gòu)成重復(fù)加熱；改變加熱級(jí)數(shù)、高溫?zé)崦降臏囟然蛄髁?，調(diào)節(jié)空氣和籽棉的加熱溫度；截止高溫?zé)崦毫鲃?dòng)，終止帶花加熱和重復(fù)加熱過(guò)程。所說(shuō)的熱風(fēng)輸送是經(jīng)過(guò)加熱后的熱風(fēng)和熱花，用輸送管道輸送給終端處理設(shè)備，在輸送途中傳熱傳質(zhì)、蒸發(fā)水分。所說(shuō)的終端處理包括滯留干燥、氣固分離、尾氣過(guò)濾、鎖氣密封、保溫悶干、緩沖儲(chǔ)備和終端卸料，滯留干燥時(shí)間長(zhǎng)于3秒鐘，保溫悶干時(shí)間長(zhǎng)于30分鐘，鎖氣密封效率高于90％，終端處理任務(wù)由備花塔解決。所說(shuō)的卸花配花是將二臺(tái)或二臺(tái)以上備花塔并聯(lián)，分別交替吸入二種或二種以上品級(jí)特征互補(bǔ)的和/或長(zhǎng)度特征互補(bǔ)的籽棉后，再均勻連續(xù)地按照優(yōu)化配比將籽棉卸下來(lái)，混合在一起；單純卸花可以只用一臺(tái)備花塔，并且沒(méi)有配花和混合過(guò)程。所說(shuō)的尾氣利用是利用備花塔輸送的尾氣取暖、干燥、輸送、或配棉。
為了解決上述備花方法的終端處理任務(wù)，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種備花塔。該備花塔包括立筒、大濾筒、小濾筒，立筒的頂部有漸擴(kuò)進(jìn)口，底部有卸料裝置，上截外部有一個(gè)與內(nèi)部的大濾筒的濾孔對(duì)應(yīng)相通的出風(fēng)罩，下截有濾孔的大濾筒固定在立筒的上截內(nèi)，大濾筒與立筒的內(nèi)壁相間、頂部相連、下截相通、軸線重合，上端有風(fēng)帽、下端全敞開(kāi)、整體有濾孔的小濾筒、由支承件支撐在大濾筒中間，風(fēng)帽下方的環(huán)形空腔中有料位器。
為了保證鎖氣密封效率，可以在濾筒下方設(shè)一個(gè)壓實(shí)機(jī)構(gòu)，將籽棉壓成結(jié)實(shí)的料柱。
為了將籽棉均勻連續(xù)地卸到塔外，卸料裝置最好是耖輪卸料裝置或羅拉卸料裝置。
為了實(shí)施上述備花方法，本發(fā)明設(shè)計(jì)的備花裝置，由輸送管道、三通閥、備花塔、帶料空氣換熱器、吸花管和風(fēng)機(jī)組成，備花塔是本發(fā)明用來(lái)解決終端處理任務(wù)的備花塔，帶料空氣換熱器為列管換熱器，換熱器的換熱管具有空氣和籽棉暢通的孔，輸送管道一端與一臺(tái)或一臺(tái)以上備花塔的進(jìn)口相連，另一端延伸到堆花處，在輸送管道的垂直管段中串連一臺(tái)或一臺(tái)以上帶料空氣換熱器，在輸送管道的水平管段中串連二只以上三通閥，有一臺(tái)或一臺(tái)以上帶料空氣換熱器的進(jìn)口連接吸花管、出口連接三通閥，風(fēng)機(jī)的進(jìn)口經(jīng)管道或帶料空氣換熱器與備花塔的出風(fēng)罩相連。
為了給備花裝置增加一些功能和用途，設(shè)有下述幾個(gè)方案將二臺(tái)備花塔并聯(lián)，通過(guò)三通閥接入輸送管道，其出風(fēng)罩由三通閥與風(fēng)機(jī)進(jìn)口相連；將風(fēng)機(jī)的出口與備花塔的卸料口和卸料器或盛花箱相連，或者與取暖器相連；將一只或一只以上可變脈沖管串連在輸送管道的垂直管段中，可變脈沖管包括一個(gè)兩端小、中間大的脈沖管，在脈沖管的一端與輸送管道連接處有升降管，可使升降管垂直升降的升降裝置裝配在脈沖管上；將輸送管道與初級(jí)清花設(shè)備相連。
吸花配花和卸花配花 與碾米廠配稻、磨粉廠配麥、飼料廠配料的道理一樣，目的相同。將品級(jí)特征互補(bǔ)的和/或長(zhǎng)度特征互補(bǔ)的二種或二種以上籽棉，按優(yōu)化配比混合在一起，經(jīng)過(guò)取長(zhǎng)補(bǔ)短、取優(yōu)補(bǔ)劣，縮小質(zhì)量特征值的分布范圍，改變質(zhì)量特征值的分布中心，減小質(zhì)量特征值超差，達(dá)到了提高產(chǎn)品質(zhì)量水平，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的目的。吸花配花要增加一根吸管，卸花配花要增加一臺(tái)備花塔，設(shè)備費(fèi)有所增加，但其它費(fèi)用都沒(méi)有增加；而配花獲得的經(jīng)濟(jì)收益，將超過(guò)設(shè)備費(fèi)的幾千倍乃至上萬(wàn)倍。
帶花加熱和重復(fù)加熱 讓氣固二相混合物通過(guò)換熱管進(jìn)行同步加熱，強(qiáng)化了導(dǎo)熱、對(duì)流放熱及輻射換熱的組合作用和獨(dú)立作用。先說(shuō)導(dǎo)熱。在穩(wěn)定的情況下，導(dǎo)熱量＝物體二面的溫差/導(dǎo)熱熱阻。按氣固混合比一比一計(jì)算，空氣帶料加熱比空氣單相加熱的重量增加了一倍，相當(dāng)于導(dǎo)熱體二面的溫差擴(kuò)大了一倍，導(dǎo)入熱量將增加一倍。在20℃條件下，干空氣的導(dǎo)熱系數(shù)＝0.021，干棉花的導(dǎo)熱系數(shù)＝0.042，濕棉花的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)0.4，濕棉花的導(dǎo)熱系數(shù)是干空氣的20倍，導(dǎo)熱熱阻相應(yīng)是干空氣的1/20，導(dǎo)熱量將增加20倍?？諝鈳Я霞訜幔喈?dāng)于在純空氣中增添了大量雜質(zhì)，因此空氣的導(dǎo)熱系數(shù)大幅度提高，導(dǎo)熱熱阻大幅度下降，有利于空氣本身更有效地導(dǎo)入熱量。在帶料加熱過(guò)程中，物料的表面水分很快蒸發(fā)并滲入空氣中，進(jìn)一步降低了空氣的導(dǎo)熱熱阻，增加空氣的導(dǎo)熱量。再說(shuō)對(duì)流放熱。在強(qiáng)制對(duì)流工況下，對(duì)流放熱量＝對(duì)流傳熱系數(shù)×換熱面積×換熱體二面的溫差。空氣帶料加熱比空氣單相加熱的重量增加了一倍，溫差相應(yīng)擴(kuò)大了一倍，對(duì)流傳熱量也要增加一倍?？諝獾膶?duì)流傳熱系數(shù)＝200～500，水的對(duì)流傳熱系數(shù)＝4000～8000，含水棉花的傳熱系數(shù)雖然未知，但至少比空氣的傳熱系數(shù)要大得多，空氣帶料加熱比空氣單相加熱要快得多。再說(shuō)輻射換熱。棉花的黑度≈0.85，可吸收85％輻射能；棉籽的黑度接近1，可吸收全部輻射能；空氣只能穿透全部輻射，不能吸收輻射能。將換熱管的管壁起毛，可把高溫側(cè)輻射吸收能力和低溫側(cè)的輻射能力提高6倍，使輻射換熱量達(dá)到全部換熱量20％以上。帶料加熱思想，創(chuàng)造了構(gòu)造簡(jiǎn)單、性能優(yōu)越的換熱器。帶料換熱器，使換熱面積減少了60％，零件數(shù)目減少了80％，空氣阻力降低了70％，還避免了翹片嵌塞問(wèn)題。實(shí)行多級(jí)加熱，能降低換熱管的二側(cè)溫差，提高操作的安全性；能逼近籽棉干燥特性，提高干燥效果；能降低換熱器低溫側(cè)的溫度，為籽棉直接加熱創(chuàng)造了條件；還可以提高干燥裝置的操作靈活性。
熱風(fēng)輸送與串連三通從貨場(chǎng)到工廠、從堆花處到清花間的距離，少則一百幾十米，多則幾百米。在這么長(zhǎng)的輸送總管的二邊分布枝狀管道，難看、難管、難修。在總管上串連一些三通閥，在地面上移動(dòng)一臺(tái)換熱器和二條吸花管，比起枝狀管道要經(jīng)濟(jì)得多、實(shí)用得多。在輸送起點(diǎn)將籽棉和空氣加熱，在輸送過(guò)程中傳熱傳質(zhì)、蒸發(fā)水分，能收到節(jié)省能源、節(jié)省設(shè)備、簡(jiǎn)化操作、簡(jiǎn)化維修等多種益處，而且效果十分顯著。
綜合處理與尾氣利用為了說(shuō)明綜合處理方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，先說(shuō)一下綜合處理設(shè)備——備花塔的構(gòu)造和作用備花塔的上截是散花腔、中部是分離腔、下截是儲(chǔ)花倉(cāng)，底部有卸料機(jī)構(gòu)，被重復(fù)加熱的空氣和籽棉呈線形從管道流進(jìn)散花腔，被擴(kuò)散后的籽棉依靠自重從分離腔降落到儲(chǔ)花倉(cāng)，并將儲(chǔ)花倉(cāng)填滿，筑成用于鎖氣密封、保溫悶干、儲(chǔ)料緩沖的料柱；籽棉繼而把分離腔填滿，筑成用于氣固分離、空氣過(guò)濾、滯留干燥的料床；料柱和料床一起向下移動(dòng)，由卸料機(jī)構(gòu)卸下來(lái)；空氣緩慢地穿透料床，獲得分離和凈化，最后由風(fēng)機(jī)吸引到備花塔外。設(shè)定保溫悶干時(shí)問(wèn)大于30分鐘的意義在于1.便于充分利用料溫，除去內(nèi)部水分，將棉籽干透；2.為清除不穩(wěn)定因素提供30分鐘緩沖時(shí)間，穩(wěn)定生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量；3.提供一個(gè)足夠一臺(tái)軋花機(jī)加工30分鐘的料柱，其最小重量必定大于1000公斤，用這個(gè)巨大的棉花柱塞來(lái)鎖氣密封，使鎖氣密封效率高于90％；4.還要為鎖氣密封造成一個(gè)永久可靠的氛圍因?yàn)榱现肋h(yuǎn)不會(huì)磨損，且單憑風(fēng)機(jī)的吸力吸不動(dòng)，所以說(shuō)料柱是一個(gè)永久可靠的“密封件”?？梢?jiàn)，一個(gè)終端處理方案，解決了滯留干燥、氣固分離、空氣過(guò)濾、鎖氣密封、保溫悶干、緩沖儲(chǔ)備、終端卸料等七種任務(wù)；一臺(tái)備花塔，替代了干燥器、分離器、除塵器、關(guān)風(fēng)器、卸料器、儲(chǔ)料倉(cāng)等六種設(shè)備；其作用和效果實(shí)在是大。由于終端處理后的尾氣是干凈的，故可以利用它取暖、輸送、配棉等。
一套設(shè)備與一步到位，由于帶花加熱的發(fā)明成功，使熱風(fēng)輸送成為現(xiàn)實(shí)；又由于綜合處理方案成功地解決了終端設(shè)備漏風(fēng)問(wèn)題，使一步到位地完成遠(yuǎn)距離輸送和多種操作有了基礎(chǔ)；所以，導(dǎo)致了兼?zhèn)涫畮追N功能的一套備花裝置和一步到位備花方法的發(fā)明成功。對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，用一套設(shè)備備花，能將設(shè)備的購(gòu)置數(shù)量、購(gòu)置費(fèi)用、安裝費(fèi)用、維修費(fèi)用減少1/2-2/3，用一步到位方法備花，能避免重復(fù)給料、重復(fù)卸料、重復(fù)加速、重復(fù)減速、重復(fù)除塵、重復(fù)分離，故能夠?qū)⒛茉聪暮瓦\(yùn)行費(fèi)用降低1/2-2/3。
下面結(jié)合非限定性實(shí)施例及其附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1，具有卸花配花功能的備花工藝方框2，沒(méi)有卸花配花功能的備花工藝方框3，備花塔的立體剖視4，備花塔的卸料裝置的剖視5，帶料空氣換熱器的剖視6，移動(dòng)的帶料空氣換熱器的立體7，可變脈沖干燥管的半剖視8，三通閥的剖視9，有二個(gè)備花塔并聯(lián)的備花裝置的配置圖，該裝置的干燥尾氣用于取暖圖10，有二個(gè)備花塔并聯(lián)的備花裝置的配置圖，該裝置的干燥尾氣用于配棉圖11，有一個(gè)備花塔的備花裝置的配置圖，該裝置的干燥尾氣用于取暖圖12，有一個(gè)備花塔的備花裝置的配置圖，該備花裝置的干燥尾氣用于物料輸送圖13，具有輸送和干燥功能的備花裝置的配置14，正壓和負(fù)壓混合式輸送裝置的配置1至圖8標(biāo)記的名稱是1.進(jìn)口 2.風(fēng)帽 3.小濾筒 4.料位器 5.立筒 6.大濾筒 7.濾孔 8.支承件 9.卸料裝置10.通孔 11.出風(fēng)罩 12.出風(fēng)口 13.傳動(dòng)軸 14.環(huán)狀肋盤15.環(huán)狀耖盤 16.齒圈 17.齒輪 18.減速電機(jī) 19.后傾葉輪20.斜面底盤 21.出料口 22.出料門 23.鉸鏈 31.上端封頭32.上密封圈 33.外殼 34.換熱管 35.折流板 36.折流孔37.下端封頭 38.下密封圈 39.熱媒進(jìn)口 40.熱媒出口41.腳輪 42.脈沖管 43.升降機(jī)構(gòu) 44.升降管 45.三通管46.單向閥 47.閥軸圖9至14圖標(biāo)記的名稱是50.吸管和吸嘴 51.輸送管道51a.水平管段 51b.垂直管段 52.三通閥 53.移動(dòng)式帶料換熱器 54.初級(jí)清花設(shè)備 55.備花塔 56.固定式帶料換熱器 57.換向閥 58.管道 59.風(fēng)機(jī) 60.盛花箱 61.除塵器 62.取暖器 63.可變脈沖管 64.卸料器1.備花工藝1.1有吸花配花、也有卸花配花過(guò)程的備花工藝，如圖1所示。該工藝包括下列過(guò)程吸花配花、帶花加熱、初級(jí)清花、重復(fù)加熱、終端處理、卸花配花、尾氣利用。其中吸花配花，主要用于縮小籽棉質(zhì)量特征值的分布范圍，改變籽棉質(zhì)量特征值的分布中心，消除產(chǎn)品質(zhì)量特征值超差，提高產(chǎn)品質(zhì)量水平，增加經(jīng)濟(jì)收入。操作屬于配花裝置的二支或二支以上的吸管和吸嘴，從花堆中吸取二種或二種以上質(zhì)量特征值能夠互補(bǔ)的籽棉，即可實(shí)現(xiàn)吸花配花；從一個(gè)花堆中吸取同樣的籽棉，屬于單純吸花。帶花加熱，主要用于空氣和籽棉的預(yù)熱，除去籽棉的表面水分?？諝夂妥衙抟黄鸫┻^(guò)帶料換熱器的換熱管后即同時(shí)加熱。帶花加熱能夠?qū)⒖諝夂妥衙揞A(yù)熱到一定程度，除去籽棉中部分水分；帶花加熱能夠有效地利用導(dǎo)熱、對(duì)流放熱和輻射換熱，提高換熱效率，縮短換熱時(shí)間，強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)過(guò)程。初級(jí)清花，主要用于籽棉初步清理，保證后續(xù)設(shè)備安全。將初級(jí)清花設(shè)備串連在輸送管道中，使空氣和籽棉一起通過(guò)初級(jí)清花設(shè)備，即可清除籽棉中的鐵、石、鈴、桿。清除體積大、質(zhì)量大的雜質(zhì)，有利于凈化籽棉，防止設(shè)備損壞。重復(fù)加熱，用于增加空氣和籽棉的熱量，除去籽棉的內(nèi)部水分。將一臺(tái)或一臺(tái)以上帶料空氣換熱器串連在輸送管道的垂直管段中，即可構(gòu)成重復(fù)加熱。經(jīng)過(guò)初級(jí)清理的籽棉，穿過(guò)帶料換熱器的換熱管，被重復(fù)加熱；熱量進(jìn)一步向籽棉內(nèi)部轉(zhuǎn)移，促使內(nèi)部的水分向外部轉(zhuǎn)移。重復(fù)加熱更加接近籽棉的干燥特性。終端處理，用于滯留干燥、氣固分離、尾氣過(guò)濾、鎖氣密封、保溫悶干、緩沖儲(chǔ)備和終端卸料，滯留干燥時(shí)間長(zhǎng)于3秒鐘，保溫悶干時(shí)間長(zhǎng)于30分鐘，鎖氣密封效率高于90％，終端處理任務(wù)由備花塔55解決。設(shè)定保溫悶干時(shí)間大于30分鐘的意義在于1.便于充分利用料溫，除去內(nèi)部水分，將棉籽干透；2.為清除不穩(wěn)定因素提供30分鐘緩沖時(shí)間，穩(wěn)定生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量；3.提供一個(gè)足夠一臺(tái)軋花機(jī)加工30分鐘的料柱，其最小重量必定大干1000公斤，用這個(gè)巨大的棉花柱塞來(lái)鎖氣密封，使鎖氣密封效率高于90％；4.還要為鎖氣密封造成一個(gè)永久可靠的氛圍料柱永遠(yuǎn)不會(huì)磨損，單憑風(fēng)機(jī)的吸力吸不動(dòng)料柱。卸花配花，與吸花配花的作用和效果完全相同，僅操作方法不同。卸花配花是通過(guò)轉(zhuǎn)換換向閥，交替地將二種質(zhì)量特征值不同，但又能夠相互補(bǔ)償?shù)淖衙蓿謩e吸進(jìn)二個(gè)備花塔，由備花塔的卸料裝置按照優(yōu)化配比、均勻連續(xù)地卸下來(lái)，在備花塔外部拌合在一起，使二種籽棉取長(zhǎng)補(bǔ)短、取優(yōu)補(bǔ)劣，實(shí)現(xiàn)配花目的和效果。尾氣利用的目的是利用尾氣的熱量和動(dòng)能，作一些有益的事情。從備花塔中分離出來(lái)的尾氣，溫度在40℃-50℃，而且潔凈無(wú)塵、具有動(dòng)能。因此，可以利用干燥尾氣取暖、輸送、配棉或干燥。具體用途，由用戶選定。在熱風(fēng)備花過(guò)程中，改變換熱器的工作數(shù)量、或改變高溫側(cè)熱媒的溫度和流量，均可以改變籽棉和空氣的加熱溫度，使之符合因花加熱、因水加熱的工藝原則。截止熱媒流動(dòng)、停止換熱器工作，即可終止熱風(fēng)備花，進(jìn)入冷風(fēng)備花過(guò)程。該工藝具有二種工況八種操作選擇。在熱風(fēng)備花時(shí)，有四種操作選擇A、吸花+卸花 B、吸花+卸花配花 C、吸花配花+卸花 D、吸花配花+卸花配花；在冷風(fēng)備花時(shí)，也有四種操作選擇，內(nèi)容上與述相同。工況和操作的選擇，具體根據(jù)籽棉質(zhì)量特征確定。所說(shuō)配花的優(yōu)化配比，需要依據(jù)籽棉的質(zhì)量特征，確定目標(biāo)利潤(rùn)最大，運(yùn)用是最優(yōu)化技術(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算。
1.2具有吸花配花，沒(méi)有卸花配花的備花工藝，如圖2所示。該工藝與上所述工藝的區(qū)別在于沒(méi)有卸花配花過(guò)程。因此，該工藝只有二種工況四種操作選擇。在熱風(fēng)備花時(shí)，有二種操作選擇A、吸花+卸花 B、吸花配花+卸花。冷風(fēng)備花與熱風(fēng)備花的操作選擇相同。除此以外，與1.2所述的備花工藝完全相同。
1.3用于輸送和干燥的備花工藝，如設(shè)備配置圖12所示。該工藝包括吸花、初清、加熱、終端處理、再加熱、給料、卸料、除塵等過(guò)程。該工藝的熱風(fēng)備花過(guò)程是，籽棉和空氣從吸嘴和吸管，穿過(guò)移動(dòng)式帶料換熱器的換熱管被同時(shí)加熱，然后經(jīng)三通閥進(jìn)入輸送管道的水平管段，向初清設(shè)備流動(dòng)；籽棉和空氣通過(guò)初清設(shè)備后得到初級(jí)凈化，轉(zhuǎn)向輸送管道的垂直管段、然后進(jìn)入二臺(tái)固定式帶料換熱器，被重復(fù)加熱。經(jīng)過(guò)重復(fù)加熱的籽棉和空氣，穿過(guò)可變脈沖管時(shí)，受到紊流的強(qiáng)烈沖擊使冷熱混合得比較均勻，然后流進(jìn)終端處理設(shè)備完成所說(shuō)的七個(gè)過(guò)程。經(jīng)備花塔分離出來(lái)的尾氣，被風(fēng)機(jī)進(jìn)口的帶料加熱器再次加熱。經(jīng)備花塔分離出來(lái)的籽棉，淌進(jìn)與風(fēng)機(jī)出口相連的正壓輸送管道，被輸送到卸料器。經(jīng)卸料器分離出來(lái)的籽棉從出口落下來(lái)，而廢氣則進(jìn)入除塵器，經(jīng)除塵后排放到大氣中。由此可見(jiàn)，該工藝不具備卸花配花過(guò)程，但具有很強(qiáng)的干燥能力和輸送能力，故特別適合棉花收購(gòu)站將收購(gòu)的籽棉經(jīng)初清、干燥后送到棉花倉(cāng)庫(kù)去儲(chǔ)存。
2.備花設(shè)備2.1備花塔 如圖3和圖4所示。它是實(shí)施本發(fā)明備花方法和備花裝置的關(guān)鍵設(shè)備，也是本發(fā)明的一個(gè)重要貢獻(xiàn)。備花塔55用于解決本發(fā)明方法提出的“七項(xiàng)”任務(wù)，這七項(xiàng)任務(wù)是滯留干燥、氣固分離、空氣過(guò)濾、鎖氣密封、保溫悶干、緩沖儲(chǔ)料、終端卸料。備花塔主要由立筒5、大濾筒6、小濾筒3、卸料裝置9組成；立筒5是備花塔55的本體，立筒5可以是長(zhǎng)方體，也可以是圓柱體，還可以是方圓結(jié)合體，但最好是圓柱體。因?yàn)閳A柱體具有較好的截面力學(xué)特性，而且制造時(shí)省工省料。將立筒5軸向九等分，從頂部往底部看，在上面的二分是散花腔，再往下的二分是分離腔，再往下四分是儲(chǔ)花倉(cāng)，最底下一分是卸料腔。立筒5的軸向尺寸和徑向尺寸要根據(jù)滯留干燥時(shí)間和保溫悶干時(shí)間以及備花能力來(lái)確定。在滯留干燥時(shí)間和保溫悶干時(shí)間一定的條件下，備花量較大時(shí)，立筒5具有較大的尺寸，當(dāng)備花量較小時(shí)， 具有較小的尺寸。立筒5的頂部是一個(gè)逐漸縮小的進(jìn)口1，分離段的外部有一個(gè)出風(fēng)罩11。出風(fēng)罩11內(nèi)有通風(fēng)孔10，其有效通風(fēng)面積要依據(jù)通風(fēng)量計(jì)算。大濾筒6的徑向截面與立筒5的徑向截面對(duì)應(yīng)，徑向尺寸比立筒5小，軸向長(zhǎng)度等于散花段和分離段的長(zhǎng)度之和，對(duì)應(yīng)分離段有濾孔7，散花段沒(méi)有濾孔7。大濾筒6安裝在立筒5的中間，無(wú)濾孔7段朝上，并頂住漸縮進(jìn)口1端面，有濾孔7段朝下，并對(duì)應(yīng)出風(fēng)罩11上的通風(fēng)孔10。大濾筒6與立筒5之間有環(huán)形通風(fēng)道，干燥尾氣透過(guò)大濾筒6從環(huán)形通風(fēng)道透過(guò)通孔10，經(jīng)出風(fēng)罩11流到立筒5外。小濾筒3用于分隔籽棉、透過(guò)空氣。小濾筒3整體有濾孔7、上口有風(fēng)帽2、下口全敞開(kāi)、同軸相間用支撐件8支撐在大濾筒6之間，與大濾筒6共同構(gòu)成用于滯留干燥、氣固分離、空氣過(guò)濾的環(huán)形料床的環(huán)形空腔。大濾筒和小濾筒上的濾孔的尺寸，以能夠擋住籽棉，透過(guò)空氣為限。卸料裝置9安裝在立筒5卸料段內(nèi)，用于托住籽棉，形成料柱，從料柱上卸下籽棉，完成備花的最后一項(xiàng)任務(wù)。卸料裝置9有多種形式，與圓柱形備花塔55相配的卸料裝置9最好是如圖1所示的旋轉(zhuǎn)耖式卸料裝置9，與矩形備花塔55相配的卸料裝置9最好是棉花紡織和棉花加工專業(yè)常用的羅拉卸料裝置9。本實(shí)施例所用的旋轉(zhuǎn)耖卸料裝置9如圖3和圖4所示，主要由傳動(dòng)軸13、環(huán)狀肋盤14、環(huán)狀耖盤15、減速電機(jī)18、后傾葉輪19、出料門22組成；環(huán)狀肋盤14和斜面底盤20軸向相離地分別固定在立筒5上，環(huán)狀耖盤15和后傾葉輪19同軸相間地裝配在環(huán)狀肋盤14和斜面底盤20之間，共同緊固在傳動(dòng)軸13上。環(huán)狀耖盤15的耖齒朝上，深入肋盤14的環(huán)形空腔。環(huán)狀肋盤14的外環(huán)是齒圈16，齒圈16與減速電機(jī)18的齒輪17相配，由減速電機(jī)18驅(qū)動(dòng)。環(huán)狀肋盤14、后傾葉輪19與斜面底盤20的斜面相配，固定在傳動(dòng)軸13上。卸料機(jī)構(gòu)的卸料口21可設(shè)置在立筒5側(cè)壁，也可以設(shè)置在斜面底盤20的下面。設(shè)置在側(cè)壁上的卸料門22如圖4所示，用鉸鏈23與立筒5連接。設(shè)置在斜面底盤20下面的卸料門是一塊蝶板，其中心裝配在傳動(dòng)軸13上，由電磁鐵操縱開(kāi)關(guān)，并且與減速電機(jī)18同步。備花塔55工作時(shí)，風(fēng)機(jī)59通過(guò)管道和出風(fēng)口12抽風(fēng)，立筒5內(nèi)腔呈現(xiàn)負(fù)壓，卸料門22自動(dòng)關(guān)閉，籽棉隨同空氣呈線形地流進(jìn)立筒5，在漸擴(kuò)進(jìn)口1和錐形風(fēng)帽2之間擴(kuò)散，降落到底部的環(huán)狀肋盤14上，并逐漸把立筒5下部的儲(chǔ)料倉(cāng)填滿，筑成一個(gè)料柱。然后進(jìn)一步將大濾筒6與小濾筒3之間的環(huán)形空腔填滿，筑成一個(gè)環(huán)形料床。料床頂住料位器4，料位器4合上減速電機(jī)18的開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)減速電機(jī)18，驅(qū)動(dòng)環(huán)狀耖盤15和后傾葉輪19旋轉(zhuǎn)，環(huán)狀耖盤15的耖齒深入環(huán)狀肋盤14，從環(huán)狀肋盤14上將籽棉耖下來(lái)，落到斜面底盤20，由后傾輪葉19輸送到出料口21，并頂開(kāi)出料門22，將籽棉卸下去。卸料裝置連續(xù)工作，料柱和料床依靠自重緩慢沉降，后來(lái)的籽棉不斷地補(bǔ)充。尾氣透過(guò)小濾筒3上截的濾孔7和風(fēng)帽2往小濾筒3下部流動(dòng)，透過(guò)小濾筒3下截濾孔7，穿過(guò)環(huán)形料床和大濾筒6的濾孔7流進(jìn)大濾筒6與立筒5之間的環(huán)形風(fēng)道，從環(huán)形風(fēng)道透過(guò)通孔10最后從出風(fēng)口12排出去?？諝庠诖┻^(guò)料床時(shí)，被厚厚的料床過(guò)濾，得到分離和凈化，同時(shí)，與環(huán)狀料床中的物料進(jìn)行冷熱交換達(dá)到滯留干燥。由于料柱具有足夠的高度和密度，所以對(duì)進(jìn)料口起到了鎖氣密封作用。用料柱鎖氣密封，是不會(huì)發(fā)生磨損，永遠(yuǎn)可靠的。由于料柱有足夠的重量，對(duì)于各種不穩(wěn)定因素起到緩解作用。當(dāng)料柱密度不夠，不能滿足鎖氣密封要求時(shí)，可以在大濾筒6和小濾筒3的下端設(shè)置一個(gè)上下運(yùn)動(dòng)的壓實(shí)機(jī)構(gòu)，由壓實(shí)機(jī)構(gòu)將物料壓實(shí)，提高料柱的鎖氣密封性，保證鎖氣密封效率大于90％。位于風(fēng)帽2下方、散花腔中央的料位器4，隨時(shí)將料位信息反饋給喂料人們和卸料裝置9，實(shí)現(xiàn)最佳料位控制的目的。
2.2帶料空氣換熱器 如圖5和圖6所示。它用于籽棉和空氣同時(shí)加熱，為籽棉干燥提供熱能。帶料換熱器實(shí)質(zhì)是列管換熱器，區(qū)別在于換熱管34的孔較大，并足夠籽棉和空氣暢行無(wú)阻地從孔中通過(guò)。帶料換熱器主要由換熱管34、折流板35、外殼33組成。換熱管34是關(guān)鍵構(gòu)件。換熱管34要求具有較大的傳熱面積和較高的傳熱系數(shù)，從而提高傳熱性能。換熱管34管壁具有一定粗糙度和黑度，用于提高熱輻射性能。折流板35單邊有折流孔36，折流板35相間并列，折流孔36則相錯(cuò)排列，相互地組成S形流道。外殼33是換熱器的本體，外殼33的側(cè)壁有熱媒進(jìn)口39和熱媒出口40。裝配時(shí)，將換熱管34穿插在折流板35的孔中并焊接在一起，將換熱管34的下端焊接在下端封頭37上，將換熱管34的上端焊接在上端的封頭31上，構(gòu)成一個(gè)換熱芯。將換熱芯插入外殼33，再將二個(gè)封頭分別固定在外殼33的二端即可。二個(gè)封頭與外殼33二端之間有密封圈，用于防止熱媒外泄。工作時(shí)，熱媒從進(jìn)口39流進(jìn)換熱器空腔，穿過(guò)折流板35的折流孔36按照S形路線流過(guò)換熱空腔，從熱媒出口40流出，籽棉和空氣穿過(guò)換熱管34的孔得到加熱。
2.3可變脈沖管 如圖7所示?？勺兠}沖管63包括中間大、二頭小的脈沖管42，穿插在脈沖管42中間并能夠軸向移動(dòng)的升降管44和升降機(jī)構(gòu)43。升降機(jī)構(gòu)43安裝在脈沖管42的管壁上，驅(qū)動(dòng)升降機(jī)構(gòu)43可使脈沖管42上下升降。升降機(jī)構(gòu)43有齒輪機(jī)構(gòu)、磨擦輪機(jī)構(gòu)和重錘平衡機(jī)構(gòu)?，F(xiàn)有技術(shù)的脈沖管42沒(méi)有升降機(jī)構(gòu)43，也沒(méi)有升降管44，為了實(shí)現(xiàn)輸送和干燥的交替變換，才設(shè)置了升降管44和升降機(jī)構(gòu)43。
2.4三通閥 如圖8所示。三通閥由三通管45、閥門46、閥軸47組成，三通閥應(yīng)具有單向截止性能，為了簡(jiǎn)化三通閥的結(jié)構(gòu)，可采用矩形三通管45，將閥軸47安裝在主管和支管相交的銳角上，將閥門46與閥軸47相連，驅(qū)動(dòng)閥門46實(shí)現(xiàn)單向截止。三通管45的構(gòu)造和尺寸也都是現(xiàn)有技術(shù)，因此，也不作詳細(xì)說(shuō)明。
2.5通用設(shè)備 包括輸送管道51、通風(fēng)管道、風(fēng)機(jī)59、換向閥57、初級(jí)清花設(shè)備54、卸料器64、除塵器61、取暖器62、盛花箱60等。輸送管道51用于輸送籽棉和空氣。通風(fēng)管道則用于輸送空氣。風(fēng)機(jī)59是空氣動(dòng)力設(shè)備。初級(jí)清花設(shè)備54有除鈴除桿、除疆除雜、除石和除鐵等多種型式，也有多功能組合的，其主要用途是清除籽棉中的有害雜質(zhì)，以免打壞設(shè)備，凈化籽棉。卸料器64主要用于空氣和籽棉的分離。除塵器61用于凈化尾氣。盛花箱60屬于軋花機(jī)和清花機(jī)的儲(chǔ)料斗。
3.備花裝置 依據(jù)本發(fā)明可以設(shè)計(jì)多種備花裝置。
例一，如圖9所示的備花裝置。該裝置具有熱風(fēng)備花、冷風(fēng)備花、卸花配花、吸花配花和尾氣取暖等五個(gè)應(yīng)用特征。該裝置由一臺(tái)風(fēng)機(jī)59、一只換向閥57、二臺(tái)備花塔55、二臺(tái)固定式帶料換熱器56、一臺(tái)初級(jí)清花設(shè)備54、一條輸送管道51、二臺(tái)移動(dòng)式帶料換熱器53和一套取暖設(shè)備組成。風(fēng)機(jī)59通過(guò)換向閥57將二臺(tái)備花塔55并聯(lián)在一起。輸送管道51一端與二個(gè)備花塔55的進(jìn)口1相連，另一端延伸到堆花處。在輸送管道51的垂直管段51b中串聯(lián)二只固定式帶料空氣換熱器56，清花設(shè)備和三通閥52均串聯(lián)在輸送管道51的水平管段51a中。二臺(tái)移動(dòng)式帶料空氣換熱器53的上端分別與二只二通閥52相聯(lián)、下端分別連接二支吸管50。該裝置具有冷風(fēng)備花和熱風(fēng)備花二種工況、八種操作選擇。在熱風(fēng)備花時(shí)，有四種操作選擇一是，吸花+卸花；二是，吸花+卸花配花；三是，吸花配花+配花；四是，吸花配花+卸花配花。冷風(fēng)備花也有四種操作選擇，其具體內(nèi)容與熱風(fēng)備花相同。具體操作方式依據(jù)籽棉情況確定。冷風(fēng)備花與熱風(fēng)備花二種工況的轉(zhuǎn)換如前所述，其它操作也已經(jīng)介紹過(guò)，因此不再重復(fù)。下面僅介紹在熱風(fēng)備花工況下進(jìn)行“吸花配花+卸花”的操作過(guò)程操作四條吸管和四個(gè)吸嘴50，分別吸入二種或二種質(zhì)量特征不同并且能夠相互補(bǔ)償?shù)淖衙?，在輸送管?1中拌合一起，達(dá)到吸花配花目的。籽棉和空氣穿過(guò)換熱器的換熱管34，實(shí)現(xiàn)了初級(jí)加熱。然后經(jīng)過(guò)三通閥52進(jìn)入水平管段51a流向初級(jí)清花設(shè)備54，籽棉和空氣通過(guò)初級(jí)清花設(shè)備54后，得到了初級(jí)凈化，然后，轉(zhuǎn)向垂直輸送管段51b，穿過(guò)二只固定的帶料換熱器56的換熱管34，實(shí)現(xiàn)了重復(fù)加熱。最后流進(jìn)備花塔55，由備花塔55完成滯留干燥、氣固分離、尾氣過(guò)濾、儲(chǔ)料緩沖、鎖氣密封、保溫悶干、終端卸料等“七項(xiàng)”任務(wù)。從備花塔弱的卸料機(jī)構(gòu)9卸下來(lái)的籽棉轉(zhuǎn)向下一道工序。由備花塔55分離出來(lái)的尾氣通過(guò)換向閥57進(jìn)入風(fēng)機(jī)59，從風(fēng)機(jī)59出口送到取暖設(shè)備。由清花設(shè)備54分離出來(lái)的重大雜物垂直墜落到該設(shè)備的下方。
例二，如圖10所示的備花裝置。該裝置具有熱風(fēng)備花、冷風(fēng)備花、吸花配花、卸花配花、尾氣配棉等五個(gè)應(yīng)用特征。該裝置由一臺(tái)風(fēng)機(jī)59、一個(gè)換向閥57、二臺(tái)備花塔55、二臺(tái)固定式帶料換熱器56、一臺(tái)初級(jí)清花設(shè)備54、一條負(fù)壓輸送管道51、二臺(tái)移動(dòng)式帶料換熱器53、一條正壓輸送管道51和一套配棉裝置組成。風(fēng)機(jī)59通過(guò)風(fēng)管和換向閥57將二臺(tái)備花塔55并聯(lián)在一起，負(fù)壓輸送管道51一端分別與二臺(tái)備花塔55的進(jìn)口1相聯(lián)，另一端延伸到堆花處。二臺(tái)固定式帶料空氣換熱器56串接在負(fù)壓輸送管道51的垂直管段51b中，一臺(tái)清花設(shè)備54和一組三通閥52串聯(lián)在負(fù)壓輸送管道51的水平管段51a中。二臺(tái)移動(dòng)式帶料換熱器53上口分別與二只三通閥52相聯(lián)，下口分別與二條吸管和吸嘴50相連。風(fēng)機(jī)59的出口和二臺(tái)備花塔55的卸料口分別與正壓輸送管道51相連，正壓輸送管道51的未端與盛花箱60和除塵器61相連。該裝置與例一所說(shuō)的裝置的區(qū)別在于正壓輸送和配棉過(guò)程，該過(guò)程是從二臺(tái)備花塔55卸料口卸下來(lái)的籽棉同時(shí)進(jìn)入正壓輸送管道51，風(fēng)機(jī)59利用干燥尾氣將籽棉送到盛花箱60，第一個(gè)盛花箱60裝滿后，籽棉便自動(dòng)的溢出，流到第二個(gè)盛花箱60，第二個(gè)盛花箱60裝滿后，又溢出流到第三個(gè)盛花箱60；從第三個(gè)盛花箱60分離出來(lái)的尾氣進(jìn)入除塵器61除塵。
例三，如圖11所示的備花裝置。該裝置具有熱風(fēng)備花、冷風(fēng)備花、吸花配花、尾氣采暖等四個(gè)應(yīng)用特征。它包括一臺(tái)風(fēng)機(jī)59、一臺(tái)備花塔55、二只可變脈沖干燥管63、一臺(tái)固定式帶料空氣換熱器56、一條輸送管道51、一臺(tái)初級(jí)清花設(shè)備54、一組三通閥52、二臺(tái)移動(dòng)式帶料空氣換熱器53和一套取暖設(shè)備。該裝置在熱花備花時(shí)，有二種操作選擇，一是，吸花+卸花；二是，吸花配花+卸花。在冷風(fēng)備花時(shí)，也有二種操作選擇，內(nèi)容與熱風(fēng)備花相同。下面筒單介紹一下在熱花備時(shí)進(jìn)行吸花備花和卸花的操作過(guò)程啟動(dòng)風(fēng)機(jī)59，備花塔55和輸送管道51都進(jìn)入負(fù)壓工作狀態(tài)，操作四根吸管和吸嘴50，同時(shí)吸入二種或二種以上質(zhì)量特征不同的籽棉，籽棉通過(guò)移動(dòng)式帶料換熱器53，得到了初步加熱，然后經(jīng)過(guò)三通閥門52，進(jìn)入輸送管道51的水平管段51a，流向初級(jí)清花設(shè)備54。籽棉和空氣通過(guò)初級(jí)清花設(shè)備54后，得到了初級(jí)凈化。由初級(jí)凈化分離出來(lái)的雜質(zhì)墜落到該設(shè)備的下方。經(jīng)過(guò)初清后的籽棉轉(zhuǎn)向輸送管道51的垂直管段51b，穿過(guò)固定式帶料換熱器56，得到了重復(fù)加熱。被重復(fù)加熱的籽棉和空氣相繼穿過(guò)二只脈沖干燥管63，經(jīng)過(guò)二次紊流沖擊后，冷熱不勻的空氣和籽棉經(jīng)過(guò)二次攪拌后變得均勻。然后，流進(jìn)備花塔55，由備花塔55完成所說(shuō)的“七項(xiàng)”任務(wù)。從備花塔55的卸料裝置9卸下來(lái)的籽棉轉(zhuǎn)向下一道工序。從備花塔55分離出來(lái)的干燥尾氣由風(fēng)管導(dǎo)入風(fēng)機(jī)59，從風(fēng)機(jī)59出口吹到取暖裝置，經(jīng)取暖后的尾后排放到大氣中。其它形式操作可參考備花工藝所說(shuō)的實(shí)施例。
例四，如圖12所示的備花裝置。該裝置具有負(fù)壓輸送、正壓輸送和干燥功能。它包括一臺(tái)風(fēng)機(jī)59、二臺(tái)固定式帶料空氣換熱器56、二只脈沖管63、一臺(tái)備花塔55、一臺(tái)初級(jí)清花設(shè)備54、一條負(fù)壓輸送管道51、一條正壓輸送管道51、一組三通閥52、一臺(tái)移動(dòng)式帶料空氣換熱器53和一臺(tái)卸料器64。負(fù)壓輸送管道51一端與備花塔55的進(jìn)口1相連，另一端延伸到堆花處。二只脈沖輸送管63和一臺(tái)固定式帶料空氣換熱器56串聯(lián)在負(fù)壓輸送管道51的垂直管段51b中，一臺(tái)清花設(shè)備54和一組三通閥52串聯(lián)在負(fù)壓輸送管道51的水平管段51a中。一臺(tái)移動(dòng)式帶料空氣換熱器53，上口連接三通閥52，下口連接二條吸管和吸嘴50。備花塔55的出口由一條風(fēng)管和一臺(tái)固定式帶料換熱器56與風(fēng)機(jī)59進(jìn)口相連。風(fēng)機(jī)59的出口和備花塔55的卸料口共同與正壓輸送管道51相連。正壓輸送管道51的另一端與卸料器64和除塵器61相連。該裝置具有冷風(fēng)配花和熱風(fēng)配花二種操作，下面介紹一下熱風(fēng)備花過(guò)程啟動(dòng)風(fēng)機(jī)59，風(fēng)機(jī)59進(jìn)口側(cè)的設(shè)備進(jìn)入負(fù)壓狀態(tài)，出口側(cè)的設(shè)備進(jìn)入正壓狀態(tài)，操作二根吸管和吸嘴50，從花堆中吸取籽棉。籽棉穿過(guò)移動(dòng)換熱器53的換熱管34，得到初步加熱。然后經(jīng)三通閥52進(jìn)入負(fù)壓輸送管道51的水平管段51a，流到初級(jí)清花設(shè)備54，并得到初級(jí)凈化。從籽棉中清除出來(lái)的雜質(zhì)墜落到初清設(shè)備54的下方，經(jīng)初步凈化的籽棉穿過(guò)固定式帶料空氣換熱器56的換熱管34，得到了重復(fù)加熱。經(jīng)重復(fù)加熱后空氣和籽棉相繼通過(guò)二只脈沖管63，在紊流沖擊作用下攪拌均勻后，流進(jìn)備花塔55，在備花塔55內(nèi)完成所說(shuō)的“七項(xiàng)”任務(wù)。經(jīng)備花搭55分離出來(lái)的干燥尾氣經(jīng)過(guò)風(fēng)管和帶料空氣換熱器加熱后流到風(fēng)機(jī)59，從備花塔55卸下來(lái)的籽棉流進(jìn)正壓輸送管道51，由風(fēng)機(jī)59壓送到卸料器64。由卸料器64分離出來(lái)的廢氣到除塵器61除塵，籽棉由卸料器64排送到機(jī)外。從此，結(jié)束了整個(gè)工作過(guò)程。該裝置的冷風(fēng)備花操作以及脈沖干燥管63的升降操作可參考在前所說(shuō)的實(shí)施例進(jìn)行。
例五，如圖13所示的備花裝置。該裝置具有輸送、干燥二種基本功能。該裝置的主要用途是棉花收購(gòu)站收購(gòu)的籽棉經(jīng)干燥后送到倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存。該裝置包括一條負(fù)壓輸送管道51、一條正壓輸送管道51、一臺(tái)備花塔55、一臺(tái)風(fēng)機(jī)59、四臺(tái)固定式帶料空氣換熱器56、一臺(tái)卸料器64和一臺(tái)除塵器61。負(fù)壓輸送管道51上端與備花塔55進(jìn)口1相連，下端與吸口相連。二臺(tái)帶料空氣換熱器串聯(lián)在負(fù)壓輸送管道51中，備花塔55的出口由風(fēng)管與風(fēng)機(jī)59進(jìn)口相連，正壓輸送管道51一端與風(fēng)機(jī)59的出口和備花塔55的卸料口相連，另一端與卸料器64、除塵器61串連。有二臺(tái)帶料空氣換熱器串聯(lián)在正壓輸送管道51的垂直管段51b中。該機(jī)具有冷風(fēng)備花和熱風(fēng)備花二種操作選擇。下面介紹熱風(fēng)備花的操作過(guò)程啟動(dòng)風(fēng)機(jī)59，進(jìn)口側(cè)的設(shè)備進(jìn)入負(fù)壓工作狀態(tài)，出口側(cè)的設(shè)備進(jìn)入正壓工作狀態(tài)。將籽棉從吸口喂給負(fù)壓輸送管道51，經(jīng)負(fù)壓輸送管道51中的帶料空氣換熱器加熱后流進(jìn)備花塔55，在備花塔55內(nèi)完成“七項(xiàng)”任務(wù)。經(jīng)備花塔55分離后的干燥尾氣經(jīng)風(fēng)管導(dǎo)入風(fēng)機(jī)59進(jìn)口，由備花塔55卸下來(lái)的籽棉進(jìn)入正壓輸送管道51，由風(fēng)機(jī)59壓送到二臺(tái)帶料空氣換熱器中。經(jīng)重復(fù)加熱后，繼而送到卸料器64，由卸料器64將籽棉卸下來(lái)，空氣則進(jìn)入除塵器61除塵。
例六，如圖14所示的輸送裝置。故名思義，該裝置只有輸送功能，沒(méi)有其它功能。工作時(shí)，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)59，風(fēng)機(jī)59進(jìn)口側(cè)的設(shè)備進(jìn)入負(fù)壓工作狀態(tài)，出口側(cè)的設(shè)備進(jìn)入正壓工作狀態(tài)。將籽棉從吸嘴50喂入負(fù)壓輸送管道51，從負(fù)壓輸送管道51中流進(jìn)備花塔55，在備花塔55內(nèi)完成氣固分離、廢氣過(guò)濾、儲(chǔ)料緩沖、鎖氣密封、終端卸料任務(wù)。經(jīng)備花塔55分離出來(lái)的空氣由管道導(dǎo)入風(fēng)機(jī)59進(jìn)口，由備花塔55卸料裝置9卸下來(lái)的籽棉進(jìn)入正壓輸送管道51，由風(fēng)機(jī)59壓送到卸料器64，從卸料器64中卸下來(lái)。從卸料器64分離出來(lái)的空氣進(jìn)入除塵器61除塵，最后排放到大氣中。該裝置的突出特征是利用了備花塔55的四種性能氣固分離、儲(chǔ)料緩沖、鎖氣密封、終端卸料。因此，它的輸送能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性能好。
本發(fā)明的備花的方法、設(shè)備和裝置，幾乎是不作任何改動(dòng)就可以應(yīng)用到紡織、化纖、煙草、藥材等領(lǐng)域去進(jìn)行泡貨的輸送和/或干燥；將備花塔的卸料裝置改動(dòng)后，即可應(yīng)用到碾米、磨面、塑料等領(lǐng)域去進(jìn)行粒料的輸送和/或干燥；總之，這些都是本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種備花方法，其特征在于用一套備花裝置一步到位地完成熱風(fēng)備花或冷風(fēng)備花，所說(shuō)的熱風(fēng)備花包括順序地吸花配花、帶花加熱、熱風(fēng)輸送、初級(jí)清花、重復(fù)加熱、終端處理，經(jīng)終端處理后的籽棉去卸花配花或轉(zhuǎn)向下一道工序，經(jīng)終端處理后的尾氣去綜合利用；所說(shuō)的冷風(fēng)備花是終止了干燥加熱過(guò)程的熱風(fēng)備花；1.1所說(shuō)的吸花配花是操作二支或二支以上屬于備花裝置的吸管和吸嘴，按優(yōu)化配比且均勻連續(xù)地從花堆中吸取二種或二種以上品級(jí)特征互補(bǔ)和/或長(zhǎng)度特征互補(bǔ)的籽棉；單純吸花是從花堆中吸取一種籽棉；1.2所說(shuō)的帶花加熱和重復(fù)加熱是從吸管過(guò)來(lái)的籽棉和空氣穿過(guò)帶料空氣換熱器的換熱管后被同時(shí)加熱；將一個(gè)以上帶料空氣換熱器與輸送管道串連，構(gòu)成重復(fù)加熱；改變加熱級(jí)數(shù)、高溫?zé)崦降臏囟然蛄髁浚{(diào)節(jié)空氣和籽棉的加熱溫度；截止高溫?zé)崦毫鲃?dòng)，終止帶花加熱和重復(fù)加熱過(guò)程；1.3所說(shuō)的熱風(fēng)輸送是經(jīng)過(guò)加熱后的熱風(fēng)和熱花，用輸送管道輸送給終端處理設(shè)備，在輸送途中傳熱傳質(zhì)、蒸發(fā)水分；1.4所說(shuō)的終端處理包括滯留干燥、氣固分離、尾氣過(guò)濾、鎖氣密封、保溫悶干、緩沖儲(chǔ)備和終端卸料，滯留干燥時(shí)間長(zhǎng)于3秒鐘，保溫悶干時(shí)間長(zhǎng)于30分鐘，鎖氣密封效率高于90％，終端處理任務(wù)由備花塔解決；1.5所說(shuō)的卸花配花是將二臺(tái)或二臺(tái)以上備花塔并聯(lián)，分別交替吸入二種或二種以上品級(jí)特征互補(bǔ)的和/或長(zhǎng)度特征互補(bǔ)的籽棉后，再均勻連續(xù)地按照優(yōu)化配比將籽棉卸下來(lái)，混合在一起；單純卸花可以只用一臺(tái)備花塔，并且沒(méi)有配花和混合過(guò)程；1.6所說(shuō)的尾氣利用是利用備花塔輸出的尾氣取暖、干燥、輸送、或配棉。
2.一種備花塔，包括立筒(5)、大濾筒(6)、小濾筒(3)，立筒(5)的頂部有漸擴(kuò)進(jìn)口(1)，底部有卸料裝置(9)，上截外部有一個(gè)與內(nèi)部的大濾筒(6)的濾孔(7)對(duì)應(yīng)相通的出風(fēng)罩(11)，下截有濾孔(7)的大濾筒(6)固定在立筒(5)的上截內(nèi)，大濾筒(6)與立筒(5)的內(nèi)壁相間、頂部相連、下截相通、軸線重合，上端有風(fēng)帽(2)、下端全敞開(kāi)、整體有濾孔(7)的小濾筒(3)、由支承件(8)支撐在大濾筒(6)中間，風(fēng)帽(2)下方的環(huán)形空腔中有料位器(4)。
3.按權(quán)利要求2所述的備花塔，其特征在于濾筒(3)(6)下方有一個(gè)壓實(shí)機(jī)構(gòu)。
4.按權(quán)利要求2或3所述的備花塔，其特征在于卸料裝置(9)是一個(gè)耖輪卸料裝置或羅拉卸料裝置。
5.一種備花裝置，其特征在于由輸送管道(51)、三通閥(52)、備花塔(55)、帶料空氣換熱器(53)(56)、吸花管(50)和風(fēng)機(jī)(59)組成，備花塔(55)為權(quán)利要求2或3或4的任意一種，帶料空氣換熱器(53)(56)為列管換熱器，換熱器的換熱管(34)具有空氣和籽棉暢通的孔，輸送管道(51)一端與一臺(tái)或一臺(tái)以上備花塔(55)的進(jìn)口(1)連接，另一端延伸到堆花處，在輸送管道(51)垂直管段(51b)中串連一臺(tái)或一臺(tái)以上帶料空氣換熱器(53)(56)，在輸送管道(51)的水平管段(51a)中串連二只以上三通閥(52)，有一臺(tái)或一臺(tái)以上帶料空氣換熱器(53)的進(jìn)口連接吸花管(50)、出口連接三通閥(52)，風(fēng)機(jī)(59)的進(jìn)口經(jīng)管道或帶料空氣換熱器(53)(56)與備花塔(55)的出風(fēng)罩(11)相連。
6.按權(quán)利要求5所述的備花裝置，其特征在于備花塔(55)有二臺(tái)，通過(guò)三通閥(52)接入輸送管道(51)，其出風(fēng)罩(11)由三通閥(52)與風(fēng)機(jī)(59)進(jìn)口相連。
7.按權(quán)利要求4所述的備花裝置，其特征在于風(fēng)機(jī)(59)的出口與備花塔(55)的卸料口和卸料器(64)或盛花箱(60)相連，或者與取暖器(62)相連。
8.按權(quán)利要求5或6或7所述的備花裝置，其特征在于有一只或一只以上可變脈沖管(63)串連在輸送管道(51)的垂直管段(51b)中，可變脈沖管(63)包括一個(gè)兩端小、中間大的脈沖管(42)，在脈沖管(42)的一端與輸送管道(51)連接處有升降管(44)，可使升降管(44)垂直升降的升降裝置(43)裝配在脈沖管(42)上。
9.按權(quán)利要求8所述的備花裝置，其特征在于輸送管道(51)中有初級(jí)清花設(shè)備(54)。
10.按權(quán)利要求4或5或6或7或9所述的備花裝置，其特征在于輸送管道(51)中有初級(jí)清花設(shè)備(54)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了涉及軋花的備花方法、設(shè)備的三項(xiàng)發(fā)明,其中:備花方法提出用一套設(shè)備一步到位地完成有吸花配花、帶花加熱、熱風(fēng)輸送、保溫悶干、卸花配花的熱風(fēng)備花和冷風(fēng)備花;備花塔有散花、分離、儲(chǔ)料腔和卸料裝置,解決了備花方法提出的滯留干燥、氣固分離、尾氣過(guò)濾、保溫悶干、儲(chǔ)料緩沖、鎖氣密封、終端卸料任務(wù);備花裝置的輸送管道從備花塔延伸到堆花處,實(shí)現(xiàn)了在輸送途中加熱、干燥、清花、配花。
文檔編號(hào)D01B1/00GK1191245SQ9710115
公開(kāi)日1998年8月26日 申請(qǐng)日期1997年2月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月16日
發(fā)明者戴增嗣 申請(qǐng)人:戴增嗣