短纤维的烘干密封和工艺调节研究

短纤维的烘干密封和工艺调节研究
摘要：在短纤维生产过程中，烘干系统生产过程的工艺调节是非常重要的，
积极利用密封结构，加强温度和风量控制。

基于此，简单分析烘干系统要点，并
深入探讨对应的工艺过程调节内容的研究。

关键词：短纤维；烘干；调节。

前言：目前，短纤维企业在生产过程中，通常都是利用添加消光剂的方法生
产出所需的短纤维制品。

而随着市场需求量和要求水平的不断提升，传统制品已
经无法满足市场的需求，相关企业也积极在烘干密封和工艺过程等方面进行加强，实现纤维品质的提升。

一、烘干密封要点
密封性能的良好也是评定烘干机性能的重要指标，进一步确保烘干系统能够
正常运行，为短纤维的生产提供助力。

具体的密封结构可以分为两个方面[1]：
1.1链板两侧的密封结构
通常设置于烘干系统的内部，即保温门里面。

链板两侧密封结构对于烘干系
统的耗能无太大影响，但会影响到烘干机是否能够运行顺畅。

如果密封性能较差，就会导致纤维外漏等问题，造成链条运行稳定性差。

而且，飞毛也会随着链条的
转动被带出烘干机，对外部环境造成直接影响。

链板两侧的密封结构分为三种，
分别是气流密封、蝴蝶板密封和双密封结构。

具体如下所示：
a)、气流密封，该密封结构的原理如图1所示。

结构简单，属于静态型密封
结构。

经过系统长时间的运行，链条的变形会导致密封结构软板变形。

出现密封
失效的现象，影响系统运行。

图1 气流密封原理图
1、帘板
2、链条
3、内气流密封板
4、外气流密封板
5、短纤维
b)、蝴蝶板密封，蝴蝶板密封结构的原理是在蝴蝶板与内侧板间利用粘结剂
将针刺毛毡与内密封板粘结，确保在烘干系统中针刺毛毡能够保持稳定。

在护板
的背面通过安装弹簧装置确保蝴蝶板与针刺毛毡能够紧密贴合，增强密封效果。

蝴蝶板在高温高湿的环境下易变形，降低密封效果，尤其是在烘干系统的后侧位置，因此，在采用蝴蝶板密封结构时，需要对其刚性进行严格要求。

c)、双密封结构，双密封结构主要指由气流密封作为结构第一层、蝴蝶板密
封作为结构第二层，由于蝴蝶板结构外部有气流密封板进行遮挡，所以能够避免
变形问题的产生，对于短纤维的生产和制造有着重要作用，进一步提高了加工效率，降低制作成本。

双密封结构在短纤维生产过程中可以有效的减少了漏风与飞
毛的问题。

目前，即便大部分的烘干系统设备中都已经采取了上述的密封结构，还是会
出现漏毛的现象，为了防止散热器被漏毛堵死，造成烘干效率降低，设备中安装
抽取式过滤网，滤网需要进行定期清理，避免残留的纤维通过过滤网附着在系统
内部，导致烘干系统效果逐渐降低。

对此，可以通过残留纤维自动清理装置的安装，实现对纤维的过滤、收集、清理，进一步延长设备使用寿命，增强烘干效果。

该装置具体设计如下所示：
a)、传动机构。

包含网辊、托架、传动齿轮组等。

通过托架进行纵向式安装网辊，托架上两端分别设置槽体，通过轨道使过滤网穿于其中，网辊利用传动齿轮组以及减速机电机进行连接性运行[2]。

b)、过滤机构。

过滤机构指不锈钢过滤网以及过滤网框，其中过滤网的安装方式主要是沿着烘干机的长度方向进行安装，穿过箱体，与其垂直。

需要注意的是，过滤网的安装必须在过滤网框的循环风进风方向，避免过滤网的倾斜。

c)、收集清理机构。

主要是残留纤维的收集和风道安装，纤维的收集主要依靠残留纤维收集器。

设置于烘干机内部两端，风道在机构中的作用主要是为了连接收集器，进一步提升收集和清理效果。

d)、控制机构。

控制机构包含时间继电器和变频器，两个时间继电器是通过线路与传动机构中的减速机电机进行连接，对过滤网带的启动和停止实施控制作用，而变频器则是同时与减速电机相互连接，用来调整过滤网带在运行过程中的转速。

1.2 保温门密封结构
这一结构的设计关乎着烘干系统整体化耗能指标的大小。

也就是说，良好的保温性能可以减少烘干系统在运行过程中的热量损失，并且降低蒸汽消耗。

与此同时，保温门密封结构的密封性能可以对烘干机热风在内部走向有着直接影响，关系着短纤维的实际干燥效果。

二、工艺过程调节
2.1、速度与温度调整
烘干过程即给予被烘纤维一定的热量，使其中的水分变成气体并从被烘纤维中分离出去的过程；由于烘干过程是把湿纤维内的水分变成蒸汽，然后将其除去的过程，蒸发水分所需的热量应等于(或大于)水的蒸发潜热烘干的速度和烘房温度将随着热量的传递速度和纤维内部水分的扩散速度而异。

用最经济的办法获得最优的烘干速度和烘房温度，又不影响产品的质量，就必须对不同产能的纤维速度和烘房温度进行调整。

具体调整我们从这两个方面入手：
2.1.1设备运行速度
烘干速度涉及到两个方面，一方面烘干时间，短的时间内的烘燥，纤维从热
空气接受热量用于纤维的预热，在此时间内纤维的湿度变化很少。

经过预热阶段后，纤维的温度基本稳定并保持该温度一段时间后，纤维的含水率降低到临界值
以后，纤维中各种结合水分按其与纤维结合的牢固程度，开始依次由纤维的内部
向表面移动而后蒸发。

然后降低烘燥速度，并且依次显著减慢，当达到平衡含水
率时，纤维表面的上的水蒸气压力与周围热空气中水蒸气的分压力相等，最后停
止蒸发，烘燥速度等于零；在我们实际生产过程中，烘干纤维需要一定的含水率，从湿纤维到确定含水率纤维整个阶段所需要的时间即为烘干时间，不同的短纤维
烘干时间不同，普通短纤维烘干时间在8至12分钟；另一方面烘干面积，单位
面积蒸发量决定了设备的烘干效率，根据有效的烘干面积可以确定烘干产能，在
确定设备幅宽
式中： Q=烘干产能(t/d)；
S=有效的烘干面积(m²)；
=单位面积蒸发量(Kg/m³h)
后，可以计算出设备长度；由烘干时间和烘干面积这两个方面确定后，可以
得出我们所需要的设备运行速度。

2.1.2烘房温度
烘房温度是根据纤维的烘干曲线来确定，纤维的烘干分为预热，恒速烘燥，
降速烘燥三个阶段；烘房需要对应这三个阶段分别设定不同的温度；不同的纤维
品种，烘房温度设定值不同。

在预热阶段，烘房的热量主要用于纤维的升温，此
时温度不易过高；恒速烘燥阶段，烘房的热量用于纤维中水分的蒸发，此处温度
需要保持一定的温度，保证烘干效果；降速烘燥阶段，纤维中的水分由内之外逐
步蒸发，此时烘房的温度也不易过高，否则造成能耗浪费；
设备运行过程中，设备运行速度和烘房温度设定是保证纤维品质最主要的工
艺参数，也是降低能耗最主要的调整数据。

2.2热风循环系统
从实践中可知[3]，要使纤维干燥，不仅取决于传递给纤维的热量，还取决于
纤维周围空气的含湿量。

若周围空气的含湿量已达到饱和程度，则要使纤维中的
水分无法继续蒸发。

由此可见，要达到干燥的目的，必须同时考虑空气的温度与
湿度两个参数。

一般要求温度高而湿度低的热空气，因此，在烘燥过程中了解每
一区段热空气的温湿度变化情况就很有必要。

同时，在烘燥过程中热空气即是载
热体又是载湿体，因此烘房内空气的循环风的温度及热空气的含湿量是其主要的
物理指标；这就涉及到热风循环系统的循环风机和排湿风机的两个重要的部件；
图2热风循环原理图
第一，循环风机。

循环风经过散热器的加热，通过循环风机将热空气循环流动；在流动过程中，热空气以一定的速度吹向纤维表面（气流的方向有平行和垂
直纤维的方向两种），利用热对流的原理，将空气中的热量传递给纤维，纤维吸
收了空气中的热量就使水分蒸发；蒸发的水分又进入热空气中，因此热空气中的
含湿量就增加；含湿量大的热空气在循环过程中，经过排湿口时排出烘房，同时
补风口补入新风，保证烘房内的热空气含湿量，使纤维中的水分持续蒸发。

第二，排湿风机。

在热风循环系统中，排湿风机一般配置在湿度最高的区域，排湿风量的大小将直接影响烘房的烘燥效率；排湿风量过小，烘房内热空气的相
对湿度过高，烘干速度下降，纤维不易烘干；排湿风量过大，则废气带走热量多，热损失大，能耗增加，同时排湿风机电机功率消耗也增加；因此排湿风机使用变
频根据排风湿空气饱和度调整排湿风量大小，减少蒸汽能耗和电机功率能耗损失；
结论：综上所述，通过对烘干系统要点的分析，了解在短纤维生产中烘干的
重要性，并通过制作工艺、生产调整等方式实现对生产过程的全方位调节，促使
短纤维生产效率提升，推动相关企业实现持续化发展目标。

参考文献：
[1]陈权. 粘胶纤维工厂事故通风系统相关电气设计之探讨[J]. 江西化
工,2022,38(04):5-7.
[2]徐潇源,张子昕. 再生纤维素纤维的应用及发展前景[J]. 中国纺
织,2022,(Z1):100-103.
[3]盛慧英染整机械设计原理纺织工业出版社.。