专利名称：一种筒子纱染色助剂自动配送方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种筒子纱染色助剂配送方法及其装置，特别涉及一种自动化的筒子纱 染色助剂配送方法及其装置，属于筒子纱染色，染整设备自动化技术领域。
背景技术：
筒子纱染色具有工艺流程短、能耗低、纤维损耗低、成品品质高、纱线断头少等优 点，因此在我国印染行业中已经得到了广泛的应用，2006年我国纱产量为1722.24万吨， 其中约三分之一用于筒子纱染色和漂白。助剂是筒子纱染色必不可少的原料之一，不仅 对提高产品的色牢度、上色率等有显著效果，染色产品颜色过深时，还可以起修色、剥 色的作用，其配送的精确度，直接影响了产品的色光和颜色深浅，从而决定了染色产品 的一次符样率。在国家要求能耗下降20%，原材料价格、劳动力成本不断上涨，纺织品 出口受绿色技术壁垒限制，国内国际竞争加剧的严峻形势下，国内印染业已经把提高助 剂配送的自动化程度，以保证产品的一次符样率，从而提高产品质量，降低能耗、减少 排放作为提升竞争力的关键。
传统的人工助剂加料方式，是根据染色处方，由人工在称料间将助剂原液舀入称料 桶中进行称量，再由人工进行运送并投入辅助罐中。染色用液体助剂种类繁多，人工秤 量，疏忽差错难免，加料的正确性、衡器、判断的误差难以保证，有时还会误称、漏称； 人工投入助剂，投料时间无法精确保证，还可能出现误投现象；技术档案和资料完全靠 人工的经验积累与人工记录，无法实现技术档案的电脑信息化管理，不能完成技术数据 的在线调用与核对；生产现场药桶杂陈，环境严重污染，工人所受身体伤害大。总之， 人工加料方式，不仅耗时耗力，而且精确度低，导致产品经常由于色不准或符样达不到 要求而需要返修，极大地降低了生产率，造成了资源和能源的重复浪费。相比于国外企 业色差在4级以上时一次符样率高达90%以上，目前我国大多染色厂家一次符样率仅 为50% 70%，只有少数优秀企业色差达到4级以上时一次符样率可达80%，这与我 国大部分厂家仍采用落后的人工助剂加料方式有很大的关系。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种筒子纱染色助剂自动配送的 方法，该方法能大大提高一次符样率，有效提高生产率，减少直、间接能源及人工费，实现及时化生产和一次准确化生产，达到节能、降耗、低成本、安全、可靠、少污染的清洁 生产。
为了实现上述目的本发明采取的技术方案是 一种筒子纱染色助剂自动配送方法， 包括如下步骤
a) 采用压力泵通过上料管道将储料桶内的助剂原液输送至对应的助剂储料桶内；
b) 关闭质量流量计后面的控制阀，给主管路及控制阀前面的输送管路内充满水； C)微机中央控制单元确定染色机及染色机染色需要的助剂配方；
d) 微机中央控制单元将确定的助剂配方及加入量的信号同时传输给相应的计量阀、
计量泵和质量流量计，计量阀打开，计量泵启动，打开质量流量计后面的控制阀，通过 流经质量流量计的水的质量来控制助剂配方的加入量，当流经质量流量计的水量为换算 后助剂配方的加入量时，同时关闭计量阀和计量泵；
e) 给主管路内充满水，关闭质量流量计后面的控制阀，然后利用压缩空气将输送 管道内的助剂配方输送至相应的染色机。
上述方法还包括如下步骤利用清水和压缩空气对输送完助剂配方的压縮泵进行冲洗。
本发明还提供了一种筒子纱染色助剂自动配送方法所使用的装置，包括储料桶，所 述储料桶通过压力泵和上料管道连接助剂储料桶，所述助剂储料桶的下方通过管道连接 在主管道的中间端，所述管道上设有计量阀，所述主管道一端依次设有水泵和控制阀， 另一端连接输送管道，所述输送管道上依次设有前三通阀、计量泵、质量流量计、控制 阀和后三通阀，所述输送管道一端连接染色机，所述质量流量计后面的控制阀和后三通 阀之间的输送管道上连接有带有控制阀的压縮空气输送管道。
所述助剂储料桶内设有高低液位传感器，所述计量泵与质量流量计之间设有压力传 感器。
所述压力泵为一个，所述上料管道为多个，分别连接相应的多个助剂储料桶，所述 多个助剂储料桶下方分别通过管道连接在主管道的中间端，所述输送管道另一端连接有 多个染色机。
本发明的有益效果是-(1)该方法助剂配方的计量、输送及投入时间等所有工程都是根据染色机运转过 程中所传达命令自动进行，避免了误投、过投，提高了准确性；助剂配方计量采用高精 度的质量流量计，提高了计量的精度，从而可保证较高的一次符样率，提高产品品质。(2) 该方法采用自动化连续生产工艺，大大节约了品质与生产的管理时间，实现
备料时间最少化，从而可提高生产效率，减少直、间接能源及人工费。
(3) 该方法对技术档案实行电脑信息化管理，能实现技术数据的在线调用与核对； 通过技术经验的积累，可使工艺标准化；采用持续的处方管理，可大大节约助剂用量。
(4) 该方法助剂桶集中放置，便于统一管理；规划整齐且占地空间小，可节省仓 储成本；可改善生产现场脏乱差的局面，减少对环境的污染以及对操作人员的伤害。
图l是本发明的装置示意图。
图中l储料桶，2压力泵，3助剂储料桶，4管道，4.1计量阀，5输送管道，6主 管路，7控制阀，8水泵，9前三通阀，IO后三通阀，ll计量泵，12压力传感器，13质 量流量计，14排水管道，15染色机。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。 参见图1，储料桶1通过压力泵2和上料管道连接有10个助剂储料桶3，助剂储料 桶3内设有高低液位传感器，助剂储料桶3的下方通过管道4连接在主管道6的中间端， 每个管道4上面设有一个计量阀，下面设有一个计量阀4.1，主管道6—端依次设有水 泵8和两个控制阀7，另一端连接有输送管道5，输送管道5上依次设有前三通阀9、计 量泵ll、压力传感器12、质量流量计13、控制阀7和后三通阀10，输送管道5—端连 接染色机区域，染色机区域内设有多个染色机15，计量泵11与质量流量计13之间设有 压力传感器12，质量流量计13后面的控制阀7和后三通阀10之间的输送管道5上连 接有带有控制阀7的压缩空气输送管道14。
一种筒子纱染色助剂自动配送方法，包括如下步骤
1、 采用压力泵2通过上料管道将储料桶1内的助剂原液输送至对应的助剂储料桶 3内，助剂储料桶3内设有高低液位传感器，根据高低液位传感器反馈的液位信息，确 认助剂储料桶3内存储量不足时，则及时进行补充；
2、 利用清水和压縮空气对输送完助剂的压力泵进行冲洗；冲洗完成后，更换另外 一根上料管道，给相应的助剂储料桶内输送相应的助剂配方；
3、 打开水泵8前面的两个控制阔7，启动水泵8，关闭质量流量计13后面的控制 阀7，给主管路6及输送管路5内充满水，充水量可根据水泵8进行计量；
4、 微机中央控制单元确定染色机15及染色机染色需要的助剂配方；微机中央控制单元根据各染色机15的浴比、染色量和目前水位等基本数据以及对助剂配方的请求， 确定需要输送助剂配方的染色机设备号，并从标准处方数据库中提取指定的处方，确定 各助剂配方的编号及用量。
5、 微机中央控制单元将确定的助剂配方及加入量的信号同时传输给相应的计量阀 4.1、计量泵11和质量流量计13，计量阀4.1打开，输送管道5上的前三通阀9、控制 阀7和后三通阔10打开，同时启动计量泵11，助剂配方在重力和计量泵11的动力下进 入主管道6，此处通过流经质量流量计13的水的质量来控制助剂配方的加入量，当流经 质量流量计13的水量为换算后助剂配方的加入量时，关闭计量阀4.1和计量泵11;
6、 打开水泵8前面的两个控制阀7，启动水泵8，给主管路6及控制阀7前面的输 送管路5内充水后，此处通过水泵8计量主管路6及输送管路5中所需的水量，关闭质 量流量计13后面的控制阀7，然后利用压缩空气输送管道14中的压缩空气将输送管道 5内的助剂配方输送至相应的染色机。
7、 当一次使用多个不同的助剂配方时，按照步骤5的方法加完一组助剂配方后， 启动水泵8给主管路6及输送管路5内充满水，然后按照步骤5的方法分段加入另外一 组助剂配方，当所有的助剂配方计量完成后，给主管路6充满水，利用压縮空气输送管 道14中的压縮空气一次将输送管道5内的多个助剂配方输送至相应的染色机中。
本发明采用质量流量计及水先导式间接计量方式，逐一对处方中各助剂实现在线精 确计量。水先导式间接计量方式即管道内预先注满清水，根据质量平衡定理，流过质量 流量计的清水的量即流入主管道的助剂配方的量，即通过计量水可间接对助剂配方进行 计量；计量误差应不大于士5g。
工作原理通过流经质量流量计的水的质量来控制助剂配方的质量。例如助剂配 方和水的密度有一个比值，假设为l: 1，需要助剂配方的质量为2kg，水泵在主管道及 控制阀前面的输送管路中输入5kg的水，关闭水泵前面的两个控制阀，此时，在质量流 量计和主管道中形成一个相对密闭的空间，计量泵工作的同时打开相应的助剂控制阀， 助剂配方在重力和计量泵的动力下进入主管道，当流经质量流量计的水达到2kg时，关 闭计量泵的同时也关闭相应的助剂计量阀。此时，进入主管道的助剂质量为2kg。假设 需要计量助剂和水的密度比为1: 2时，那么流经流量计的水达到4kg时，进入主管道 的助剂质量为2kg。
因为最大助剂配方用量为1: 3%，为助剂配方和染液质量，因此当使用500kg染色 机染色时，最大助剂用量仅为15kg，此时可分几次计量。计量单个助剂的方法在上面已叙述，实际生产过程中，可能一次会使用多个不同助 剂，例如三个不同助剂，三个助剂和水的密度比分别为2: 1; 1: 1; 1: 2，需要的量 分别为0.5kg， lkg， 2kg。水泵在主管道及控制阀前面的输送管路中输入一定量的水，
即5kg， 5kg的水通过水泵进行计量，计量泵工作的同时打开助剂配方a计量阀，当流 经质量流量计的水达到0，25kg时，进入主管道的助剂a质量为0.5kg，此时关闭计量泵 和助剂配方a计量阀；水泵在主管道及控制阀前面的输送管路中输入一定量的水，即 5kg，计量泵工作的同时打开助剂配方b计量阀，当流经质量流量计的水达到lkg时， 进入主管道的助剂配方b质量为lkg，此时关闭计量泵和助剂配方b计量阀；水泵在主 管道及控制阀前面的输送管路中输入一定量的水，即5kg，计量泵工作的同时打开助剂 配方c计量阀，当流经质量流量计的水达到lkg时，进入主管道的助剂配方c质量为2kg， 此时关闭计量泵和助剂配方c计量阀；水泵启动，给主管道及控制阀前面的输送管路内 充满水，主管道及控制阀前面的输送管路内可存水量是定量的，此时三段助剂配方全部 通过质量流量计，进入质量流量计后面控制阀以外的输送管道，助剂配方计量完成。
助剂配方的输送和管道清洗这两个过程不是相互独立的。压縮空气通入的时间可根据 管路布置的长度计算得知。 一次吹送完成后，打开计量泵前端的前三通阀，水泵、计量泵 同时工作，在主管道中打入水，同时压缩空气进行二次吹送，清洗主管道及输送管道。在 设定时间内关闭水泵、计量泵、前三通阔、控制阀和后三通阀，压縮空气继续吹送， 一定 时间后停止吹送。可以根据需要进行反复冲洗。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式
的一种，本领域的技术人员在 本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种筒子纱染色助剂自动配送方法，其特征在于，包括如下步骤a)采用压力泵通过上料管道将储料桶内的助剂原液输送至对应的助剂储料桶内；b)关闭质量流量计后面的控制阀，给主管路及控制阀前面的输送管路内充满水；c)微机中央控制单元确定染色机及染色机染色需要的助剂配方；d)微机中央控制单元将确定的助剂配方及加入量的信号同时传输给相应的计量阀、计量泵和质量流量计，计量阀打开，计量泵启动，打开质量流量计后面的控制阀，通过流经质量流量计的水的质量来控制助剂配方的加入量，当流经质量流量计的水量为换算后助剂配方的加入量时，同时关闭计量阀和计量泵；e)给主管路内充满水，关闭质量流量计后面的控制阀，然后利用压缩空气将输送管道内的助剂配方输送至相应的染色机。
2. 根据权利要求1所述的一种筒子纱染色助剂自动配送方法，其特征在于还包 括如下步骤利用清水和压縮空气对输送完助剂配方的压縮泵进行冲洗。
3. 根据权利要求1所述的一种筒子纱染色助剂自动配送方法所使用的装置，其特 征在于包括储料桶，所述储料桶通过压力泵和上料管道连接助剂储料桶，所述助剂储 料桶的下方通过管道连接在主管道的中间端，所述管道上设有计量阀，所述主管道一端 依次设有水泵和控制阀，另一端连接输送管道，所述输送管道上依次设有前三通阀、计 量泵、质量流量计、控制阀和后三通阀，所述输送管道一端连接染色机，所述质量流量 计后面的控制阀和后三通阀之间的输送管道上连接有带有控制阔的压縮空气输送管道。
4. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述助剂储料桶内设有高低液位传感 器，所述计量泵与质量流量计之间设有压力传感器。
5. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述压力泵为一个，所述上料管道 为多个，分别连接相应的多个助剂储料桶，所述多个助剂储料桶下方分别通过管道连接 在主管道的中间端，所述输送管道另一端连接有多个染色机。
全文摘要
本发明公开了一种筒子纱染色助剂自动配送方法及其装置，包括如下步骤a)采用压力泵将储料桶内的助剂原液输送至助剂储料桶内；b)给主管路内充满水；c)微机中央控制单元确定染色机及染色机染色需要的助剂配方；d)微机中央控制单元将确定的助剂配方及加入量的信号同时传输给相应的计量阀、计量泵和质量流量计，通过流经质量流量计的水的质量来控制助剂配方的加入量，当流经质量流量计的水量为换算后助剂配方的加入量时，关闭计量阀和计量泵；e)给主管路内充满水，利用压缩空气将助剂配方输送至相应的染色机。本发明提高了一次符样率及生产率，实现及时化生产和一次准确化生产，达到节能、降耗、低成本、安全、可靠、少污染的清洁生产。
文档编号D06B3/00GK101302693SQ200810116488
公开日2008年11月12日 申请日期2008年7月10日 优先权日2008年7月10日
发明者琳 刘, 单忠德, 吴双峰, 蕾 唐, 郭瑞峰, 陈队范, 鹿庆福 申请人:机械科学研究总院先进制造技术研究中心;泰安康平纳毛纺织集团有限公司