本發(fā)明涉及紡織印染行業(yè)織物熱風(fēng)烘燥，尤其是涉及一種適用于織物烘燥機的流線型變截面風(fēng)盒結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、織物連續(xù)式平幅加工以其生產(chǎn)效率高、品種適應(yīng)性強、工藝再現(xiàn)性好、不易起皺等優(yōu)點成為織物加工的研究熱點。烘燥是織物連續(xù)平幅加工過程中不可或缺的一環(huán)，通過升高溫度將軋染后織物內(nèi)部多余的水分汽化，達到除濕固色的目的。熱風(fēng)烘燥是以布夾或針板在織物橫向邊部固定，織物懸浮在空中由布夾(針板)的縱向運動帶動織物在烘箱中前進，利用高溫干空氣沖擊濕織物表面，形成強制對流，具有換熱溫和、不易產(chǎn)生色差的優(yōu)勢，因此被廣泛應(yīng)用于各類織物的生產(chǎn)加工過程。

2、在熱風(fēng)烘燥過程中，由循環(huán)風(fēng)機葉片高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生氣流，經(jīng)過蒸汽換熱器加熱后形成一定溫度的熱風(fēng)進入設(shè)備供風(fēng)系統(tǒng)，最后通過風(fēng)盒將熱風(fēng)均勻連續(xù)地吹至待加工織物表面。因此風(fēng)盒作為重要的氣流分配部件對于織物的烘燥質(zhì)量、烘燥效率等具有重要影響。

3、目前，有關(guān)織物烘燥的風(fēng)盒結(jié)構(gòu)多采用變截面形式，以保證幅寬方向上的出風(fēng)均勻，通過調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)實現(xiàn)不同類型、不同尺寸的織物生產(chǎn)需求。

4、makhsuda?juraeva等人針對烘燥機注射管道系統(tǒng)，研究不同管道末端高度和空氣注入孔形狀對氣流的影響，并優(yōu)化了注射管道系統(tǒng)，但氣流在管道內(nèi)仍存在循環(huán)和碰撞，導(dǎo)致氣流分配難以完全均勻，影響織物干燥效果。ahmet等人研究了烘燥機冷卻過程中幾何參數(shù)(孔隙率、噴射器角度)和操作參數(shù)(氣流速度、織物速度)對織物冷卻性能和氣流分布的影響，氣流分配不均勻的情況依然存在，影響織物冷卻均勻性。john?wilmerparra?llanos等人運用有限元方法，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型和多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)模型，對棉織物在烘燥機中的干燥過程進行數(shù)學(xué)建模與仿真，通過模擬不同的操作條件(如改變干燥空氣入口速度和織物平移速度)，分析氣流在噴射器中的流動、整體干燥過程及相關(guān)參數(shù)，結(jié)果顯示氣流分配沿織物寬度方向存在不均勻，影響織物干燥質(zhì)量。前人已經(jīng)對烘燥機系統(tǒng)進行了氣流分配均勻性的改善，但隨著織物品質(zhì)需求的提升，已經(jīng)無法更好地滿足生產(chǎn)需求。此外，設(shè)備占地較大等問題也亟待解決。

5、專利cn200720036388.6公開了一種熱風(fēng)烘燥機用風(fēng)盒，其包括上側(cè)板、下側(cè)板、左側(cè)面板、右側(cè)面板、以及由上述兩塊側(cè)板和兩塊面板共同形成的風(fēng)盒內(nèi)腔，風(fēng)盒內(nèi)腔中布置一隔板，隔板傾斜布置將風(fēng)盒內(nèi)腔分隔成兩個獨立空間，風(fēng)盒的前端和后端分別設(shè)置進風(fēng)口，左側(cè)面板和右側(cè)面板上分別設(shè)置多個出風(fēng)口，處于風(fēng)盒前端進風(fēng)口附近的一部分隔板上設(shè)置有減壓孔，處于風(fēng)盒后端進風(fēng)口附近的一部分隔板上設(shè)置有減壓孔；風(fēng)盒前、后兩端進風(fēng)口處的風(fēng)盒內(nèi)腔中分別設(shè)置阻風(fēng)板，阻風(fēng)板與隔板近似平行。但仍存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、動態(tài)調(diào)節(jié)能力不足、維護成本高等核心缺點。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種適用于織物烘燥機的流線型變截面風(fēng)盒結(jié)構(gòu)，氣流均勻性顯著提升；能量效率優(yōu)化；空間利用率與設(shè)備緊湊性高；適應(yīng)性與可調(diào)節(jié)性增強；維護便捷性提升。

2、本發(fā)明提供一種適用于織物烘燥機的流線型變截面風(fēng)盒結(jié)構(gòu)，包括：

3、風(fēng)盒主體，由鍍鋅板或不銹鋼折彎、焊接而成；強度高，密封性和氣流導(dǎo)向性好，能夠承受風(fēng)盒在工作過程中所受到的風(fēng)壓和氣流沖擊等外力，保證風(fēng)盒的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和使用壽命；風(fēng)盒主體中心對稱；穩(wěn)定性好；

4、分隔板和由分隔板將風(fēng)盒內(nèi)部分成的上下兩個箱體，下箱體為靜壓箱；

5、風(fēng)盒結(jié)構(gòu)設(shè)有流線型變截面輪廓，采用7個控制點pi(xi，yi)(i＝0～6)的6階貝塞爾曲線定義；便于輪廓約束的同時，避免氣流分離，減少氣流與風(fēng)道壁面之間的摩擦和渦流，保證氣流穩(wěn)定流動，降低空氣流動的能量損失；

6、上箱體入口設(shè)有流線型導(dǎo)流板，引導(dǎo)氣流沿預(yù)定路徑流動，緩沖和抑制風(fēng)道內(nèi)壓力和速度波動；流線型導(dǎo)流板的曲線方程與變截面輪廓曲線方程一致；

7、下箱體和分隔板構(gòu)成二級靜壓結(jié)構(gòu)；下箱體中的壓力保持在一個相對穩(wěn)定的水平；調(diào)整二級靜壓結(jié)構(gòu)中的擋板尺寸和位置，可以改變風(fēng)盒內(nèi)部阻力，實現(xiàn)對出口風(fēng)量的調(diào)節(jié)；

8、風(fēng)盒出風(fēng)口為連續(xù)的狹縫型側(cè)出風(fēng)，沿幅寬方向全開。狹縫型出口使氣流在風(fēng)道出口處的流動更加順暢，便于氣流在整個織物幅寬上實現(xiàn)大面積均勻送風(fēng)，避免出現(xiàn)局部送風(fēng)過強或過弱的情況；與常規(guī)的下出風(fēng)相比，狹縫型側(cè)出風(fēng)結(jié)構(gòu)可以大大節(jié)省底部空間，提高了空間的利用效率，尤其適用于空間結(jié)構(gòu)緊湊的彈性織物烘燥設(shè)備；與常規(guī)的下出風(fēng)相比，狹縫型側(cè)出風(fēng)結(jié)構(gòu)方便日常維護、清潔和檢修工作。

9、進一步的，所述6階貝塞爾曲線的參數(shù)方程為：b(t)＝(x(t),y(t))；

10、其中：

11、x(j)＝x0(1-j)6+6x1(1-j)5+15x2j2(1-j)4+20x3j3(1-j)3+15j4x4(1-j)2+6x5j5(1-j)+x6j6；y(j)＝y(tǒng)0(1-j)6+6y1(1-j)5+15y2j2(1-j)4+20y3j3(1-j)3+15j4y4(1-j)2+6y5j5(1-j)+y6j6；

12、j為參數(shù)，0≤j≤1。

13、進一步的，所述流線型變截面輪廓的控制點坐標(biāo)滿足：總長度方向尺寸為2600mm，高度方向尺寸為490mm，中心點坐標(biāo)為(1300mm，245mm)。

14、進一步的，由于風(fēng)盒流線型曲線具有中心對稱的特征，兩個風(fēng)盒結(jié)構(gòu)能夠拼接裝配為一個整體。在需要多風(fēng)盒并聯(lián)機組的條件下減少設(shè)備占地面積，增加局部烘燥效率。

15、進一步的，所述導(dǎo)流板的長度能夠根據(jù)風(fēng)道送風(fēng)距離動態(tài)調(diào)整。

16、進一步的，所述二級靜壓結(jié)構(gòu)包含至少一個分隔板，擋板尺寸和位置可調(diào)以匹配不同織物類型需求。

17、進一步的，所述導(dǎo)流板與風(fēng)道壁面的夾角為鈍角。

18、進一步的，出風(fēng)口風(fēng)速均勻性指標(biāo)cv≤0.25。

19、進一步的，所述上箱體與下箱體由分隔板(3)劃分。

20、進一步的，所述導(dǎo)流板位于所述上箱體入口的變截面輪廓起始端，長度覆蓋入口至風(fēng)道截面積最大點的區(qū)域。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

22、(1)氣流均勻性顯著提升。采用6階貝塞爾曲線定義流線型變截面輪廓，結(jié)合導(dǎo)流板與輪廓曲線一致的設(shè)計，減少氣流分離和湍流；二級靜壓結(jié)構(gòu)通過分隔板調(diào)節(jié)內(nèi)部阻力，穩(wěn)定壓力分布。

23、(2)能量效率優(yōu)化。流線型輪廓減少氣流與壁面摩擦，避免能量損耗；弧形過渡曲面確保曲率連續(xù)，進一步降低湍流動能。

24、(3)空間利用率與設(shè)備緊湊。狹縫型側(cè)出風(fēng)結(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)下出風(fēng)，節(jié)省底部空間；中心對稱的拼接設(shè)計支持多風(fēng)盒并聯(lián)，減少占地面積。

25、(4)適應(yīng)性與可調(diào)節(jié)性增強。動態(tài)調(diào)整功能：導(dǎo)流板長度可調(diào)、分隔板位置/尺寸可調(diào)，匹配不同織物類型需求。工藝兼容性：二級靜壓結(jié)構(gòu)通過調(diào)節(jié)擋板參數(shù)實現(xiàn)出口風(fēng)量控制。

26、(5)維護便捷性提升。狹縫型側(cè)出風(fēng)設(shè)計便于清潔和檢修，對比常規(guī)下出風(fēng)結(jié)構(gòu)更易維護。

27、(6)結(jié)構(gòu)強度與耐久性。風(fēng)盒主體采用鍍鋅板或不銹鋼，折彎焊接工藝確保高強度、耐腐蝕性，承受工作風(fēng)壓和沖擊。

28、(7)烘燥質(zhì)量保障，均勻換熱效果，工藝參數(shù)穩(wěn)定性。