本發(fā)明屬于纖維水洗輸送，具體涉及一種基于特斯拉閥結(jié)構(gòu)的柔性絲輸送裝置。

背景技術(shù)：

1、輸送管是化纖行業(yè)中纖維后處理設(shè)備的重要單元之一，位于切斷機(jī)與給纖槽之間。其主要作用是將經(jīng)切斷機(jī)切斷的粘膠或lyocell短纖維等輸送到給纖槽，并且在輸送過(guò)程中把塊狀纖維沖散，防止纖維相互纏繞，以提高后續(xù)工序的鋪毛均勻性和淋洗效果，提升纖維成品的品質(zhì)。

2、傳統(tǒng)輸送管結(jié)構(gòu)多為直圓管或直方管，這種結(jié)構(gòu)在纖維開(kāi)松方面存在明顯局限。隨著行業(yè)發(fā)展，切斷機(jī)配臺(tái)增加、輸送距離變長(zhǎng)，物料進(jìn)出口落差卻未相應(yīng)增大，尤其在年產(chǎn)5萬(wàn)噸及以上大容量lyocell纖維后處理生產(chǎn)線上，纖維輸送不暢的問(wèn)題愈發(fā)凸顯。而且，傳統(tǒng)輸送管功能單一，難以滿(mǎn)足現(xiàn)在的需求，纖維開(kāi)松效果差，出現(xiàn)纖維纏繞、打結(jié)或堆積的現(xiàn)象，且能耗高。

3、柔性絲因其自身特性，對(duì)輸送管有著特殊要求。柔性絲易纏繞，需要輸送管具備強(qiáng)大的開(kāi)松能力，能充分打散纖維束，實(shí)現(xiàn)纖維良好分離；其質(zhì)地柔軟，易受損傷，所以輸送管輸送方式要溫和，避免過(guò)度摩擦、拉伸或擠壓；同時(shí)，輸送管需在不同生產(chǎn)工況下保持穩(wěn)定輸送，確保纖維均勻、連續(xù)輸送。

4、然而，現(xiàn)有輸送管難以滿(mǎn)足柔性絲或大長(zhǎng)徑比的柔性絲輸送要求。在輸送工藝過(guò)程中，切斷機(jī)與給纖槽之間輸送裝置需滿(mǎn)足遠(yuǎn)距離、大落差和大流量的輸送特點(diǎn)，二者在工藝布局上存在約4m的高度差?，F(xiàn)有輸送管一般是直管或彎管的簡(jiǎn)單組合形式，缺乏流動(dòng)方向性，容易因壓力波動(dòng)產(chǎn)生逆流現(xiàn)象，導(dǎo)致纖維糾纏、成團(tuán)。尤其在高落差、垂直輸送時(shí)，較大的沖擊作用使纖維流場(chǎng)變得復(fù)雜多變，柔性絲在流動(dòng)中極易受到湍流擾動(dòng)，進(jìn)一步加劇纏繞、打結(jié)或堆積問(wèn)題。同時(shí)細(xì)小柔順的纖維特性使其在輸送過(guò)程中難以觀察，進(jìn)一步放大流場(chǎng)不穩(wěn)定性問(wèn)題。

5、此外，現(xiàn)有的輸送管以固定式為主，一旦生產(chǎn)線安裝固定，無(wú)法靈活移動(dòng)，場(chǎng)地環(huán)境布局受限，且當(dāng)由于切斷機(jī)機(jī)械故障或需要維護(hù)保養(yǎng)時(shí)必須停機(jī)停產(chǎn)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)在線維修保養(yǎng)，既降低設(shè)備利用率又增加場(chǎng)地布局難度。

6、綜合來(lái)看，現(xiàn)有輸送管在輸送柔性絲方面存在諸多問(wèn)題。這些問(wèn)題嚴(yán)重影響纖維成品質(zhì)量，導(dǎo)致纖維成團(tuán)、堵塞，甚至停線停產(chǎn)，確保纖維的連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)成為工程領(lǐng)域亟待解決的難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種基于特斯拉閥結(jié)構(gòu)的柔性絲輸送裝置。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種基于特斯拉閥結(jié)構(gòu)的柔性絲輸送裝置，包括至少一根輸送管，輸送管為特斯拉閥管，特斯拉閥管由至少一根直管a、至少一根直管b和至少一根弧形管組成，當(dāng)直管a的數(shù)量大于1時(shí)，各直管a相互平行，當(dāng)直管b的數(shù)量大于1時(shí)，各直管b相互平行，特斯拉閥管的正向入口的高度高于正向出口，直管a的中心軸與直管b的中心軸的夾角的取值范圍為20-60°，使得特斯拉閥管的正向入口和正向出口存在一定坡度，解決了布局上高落差的難題，實(shí)現(xiàn)了階梯式輸送纖維，避免了現(xiàn)有輸送管垂直輸送存在較大的沖擊，使纖維流場(chǎng)更加穩(wěn)定輸送；如果直管a的中心軸與直管b的中心軸的夾角過(guò)大或過(guò)小，局部會(huì)出現(xiàn)較強(qiáng)的湍流、旋渦現(xiàn)象，不利于流場(chǎng)穩(wěn)定性，無(wú)法滿(mǎn)足穩(wěn)定輸送纖維的需求。

4、作為優(yōu)選的技術(shù)方案：

5、如上所述的一種基于特斯拉閥結(jié)構(gòu)的柔性絲輸送裝置，柔性絲為天然纖維和/或化學(xué)纖維，長(zhǎng)度為6-120mm，長(zhǎng)徑比（長(zhǎng)度與直徑的比值）為1-650，彈性模量為1-3000mpa。

6、如上所述的一種基于特斯拉閥結(jié)構(gòu)的柔性絲輸送裝置，特斯拉閥管的正向入口的中心與正向出口的中心的高度差為10-4000cm。

7、如上所述的一種基于特斯拉閥結(jié)構(gòu)的柔性絲輸送裝置，直管a的中心軸與直管b的中心軸的夾角為40°，此時(shí)流場(chǎng)穩(wěn)定，纖維輸送演變運(yùn)動(dòng)平滑，更有利于工程應(yīng)用上纖維輸送的結(jié)構(gòu)。

8、如上所述的一種基于特斯拉閥結(jié)構(gòu)的柔性絲輸送裝置，直管a的長(zhǎng)度y為100-1000cm，直管b的長(zhǎng)度x為100-1000cm，構(gòu)成弧形管中心線的圓弧所對(duì)應(yīng)的半徑r為20-300cm；直管a、直管b和弧形管的內(nèi)徑均為10-100cm。

9、如上所述的一種基于特斯拉閥結(jié)構(gòu)的柔性絲輸送裝置，直管a水平布置，特斯拉閥管的正向出口為一根直管a的一個(gè)管口。

10、如上所述的一種基于特斯拉閥結(jié)構(gòu)的柔性絲輸送裝置，還包括給纖槽，給纖槽上設(shè)有1個(gè)給纖槽進(jìn)口，給纖槽進(jìn)口上安裝有多個(gè)中空?qǐng)A柱狀的密封滑塊，所有的密封滑塊通過(guò)自身重力自上而下依次嵌套，各密封滑塊均可在水平面內(nèi)繞自身的中心軸旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了空間上的獨(dú)立旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，解決了現(xiàn)有輸送管無(wú)法實(shí)現(xiàn)在線維修保養(yǎng)，無(wú)法靈活移動(dòng)的難題；特斯拉閥管與密封滑塊的數(shù)量相同，二者一一對(duì)應(yīng)，各特斯拉閥管的正向出口均與對(duì)應(yīng)的密封滑塊的中空部分連通，各密封滑塊的中空部分均與給纖槽的內(nèi)部連通，各特斯拉閥管的正向入口與纖維切斷機(jī)出口連通。

11、如上所述的一種基于特斯拉閥結(jié)構(gòu)的柔性絲輸送裝置，特斯拉閥管與密封滑塊的數(shù)量均為4，實(shí)現(xiàn)多個(gè)切斷機(jī)配臺(tái)同時(shí)生產(chǎn)運(yùn)行。

12、如上所述的一種基于特斯拉閥結(jié)構(gòu)的柔性絲輸送裝置，給纖槽由并行排列的第一部分和第二部分組成，第一部分和第二部分均為立方體結(jié)構(gòu)且均包括頂板，給纖槽進(jìn)口位于第一部分的頂板上，第二部分的頂板上設(shè)有觀察口，第二部分背離第一部分的側(cè)面上設(shè)有給纖槽出口，觀察口和給纖槽出口各由一塊擋板覆蓋，可通過(guò)打開(kāi)擋板覆蓋觀察纖維與水在給纖槽中的狀態(tài)。

13、本發(fā)明的輸送裝置采用特斯拉閥結(jié)構(gòu)，當(dāng)流體正向通過(guò)特斯拉閥時(shí)，流體會(huì)在閥門(mén)內(nèi)部形成回流，擴(kuò)張后再壓縮，這種壓差的變化產(chǎn)生推力，使流體更加快速地通過(guò)閥門(mén)，從而在無(wú)需輸入能量的情況下實(shí)現(xiàn)單向?qū)?，減少輸送能耗。

14、特斯拉閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)計(jì)特斯拉閥直管與斜管的夾角，使輸送管道呈現(xiàn)階梯式布局，從而實(shí)現(xiàn)了流體的高落差陡坡緩沖輸送；不同的夾角會(huì)造成不同流場(chǎng)形態(tài)，使得輸送過(guò)程中纖維發(fā)生不同程度的彎曲變形，因此基于纖維流場(chǎng)形態(tài)，以輸送過(guò)程壓降與纖維輸送速度為參考，可以確定直管與斜管的最佳夾角，保證了纖維流場(chǎng)的穩(wěn)定性。

15、通過(guò)密封滑塊將特斯拉閥管與給纖槽進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)了360度旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，滿(mǎn)足日常維修與保養(yǎng)布局需求。特斯拉閥管與密封滑塊的數(shù)量均為4，實(shí)現(xiàn)了多配臺(tái)、大流量生產(chǎn)輸送。在輸送纖維時(shí)，當(dāng)一組特斯拉閥管出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，其它特斯拉閥管組還可以保持正常生產(chǎn)運(yùn)行，且可進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)進(jìn)行布局和維修保養(yǎng)，避免了停線停產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，提高了生產(chǎn)效率。?

16、總體而言，本發(fā)明巧妙的引入了特斯拉閥結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念，對(duì)輸送裝置進(jìn)行全新的設(shè)計(jì)。通過(guò)設(shè)計(jì)密封滑塊實(shí)現(xiàn)了多配臺(tái)特斯拉閥管靈活移動(dòng)布局，通過(guò)簡(jiǎn)單改變特斯拉閥管直管與斜管的夾角，實(shí)現(xiàn)了階梯式輸送管道布局及流場(chǎng)穩(wěn)定性，滿(mǎn)足了對(duì)大流量、多配臺(tái)、高落差生產(chǎn)的需求，最大程度提高了輸送效率，降低了輸送能耗。

17、有益效果：

18、本發(fā)明的基于特斯拉閥結(jié)構(gòu)的柔性絲輸送裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用便捷、安全可靠，且便于在線生產(chǎn)維護(hù)，滿(mǎn)足了柔性絲在水洗輸送中的遠(yuǎn)距離、大落差及大流量生產(chǎn)制備的需求，解決了現(xiàn)有技術(shù)中纖維輸送流場(chǎng)不穩(wěn)定以及輸送裝置安裝布局受限的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)性生產(chǎn)輸送和在線保養(yǎng)維護(hù)互不干涉的實(shí)施過(guò)程，避免了停線停產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)能效率。