Máquina de tratamiento textil con recuperación de calor.

Máquina para tratar un tejido a través de un flujo de aire de alta temperatura que comprende:

- un recorrido de alimentación de tejido;

- por lo menos un sistema para la circulación de aire caliente a través del tejido;

- por lo menos un sistema de calentamiento de aire (3, 11);

- un extractor de aire (21) para expulsar una parte del aire de dicha máquina;

- por lo menos una entrada de aspiración de aire ambiental (47);

- por lo menos un ventilador de aspiración de aire (7A, 7B) dentro de dicha máquina, dispuesto para aspirar aire ambiental en dicha máquina a través de dicha por lo menos una entrada de aspiración de aire ambiental (47);

- un circuito de recuperación de calor (33, 34, 35, 37, 39, 40, 41, 45) con por lo menos un intercambiador de recuperación de calor (33, 35, 37, 39, 40, 41) para recuperar calor del aire alimentado a dicho extractor de aire (21) y por lo menos un intercambiador de transferencia de calor (45) para transferir calor al aire ambiental aspirado en dicha máquina a través de dicha por lo menos una entrada de aspiración de aire ambiental (47), estando dispuesto dicho intercambiador de transferencia de calor (45) en dicha por lo menos una entrada de aspiración de aire ambiental (47);

en la que un fluido de transferencia de calor que circula en dichos intercambiadores (33, 35, 37, 39, 40, 41, 45) absorbe calor del aire alimentado al extractor de aire (21) y libera calor a través de dicho intercambiador de transferencia de calor (45) al aire ambiental aspirado a través de dicho intercambiador de transferencia de calor mediante dicho por lo menos un ventilador de aspiración de aire (7A; 7B) dispuesto dentro de dicha máquina, aguas abajo del intercambiador de transferencia de calor (45); y en la que dicho por lo menos un ventilador de aspiración de aire (7A, 7B) está dispuesto y se controla para hacer circular aire en la máquina, a través de dicho sistema de calentamiento de aire (3, 11) y suministra aire calentado a los sopladores de aire (15A, 15B) dispuestos a lo largo del recorrido de alimentación de tejido; y en la que dicho por lo menos un intercambiador de recuperación de calor (33, 35, 37, 39, 40, 41) comprende un paso de aire interno (61A) rodeado por un paso externo (65) para dicho fluido de transferencia de calor.

Máquina de tratamiento textil con recuperación de calor.

Campo técnico

La presente invención se refiere a máquinas de tratamiento textil, particularmente a las máquinas para tratar tejidos a través de flujo de aire caliente.

Particularmente, aunque no exclusivamente, la invención se refiere a mejoras en las denominadas rames.

Estado de la técnica

Los tratamientos con aire caliente del tejido se utilizan a menudo a la hora de producir y procesar tejidos tanto de punto como tejidos. Una máquina utilizada normalmente con este fin es la denominada rame, en la que un par de cadenas transportan un tejido continuo a lo largo de un recorrido de alimentación definido entre dos sopladores dispuestos por encima y por debajo del recorrido del tejido. Los sopladores comprenden canales, en los que se sopla aire caliente y que están provistos de orificios o aberturas dirigidos hacia la respectiva cara del tejido que se mueve entre los sopladores. El aire caliente impacta contra el tejido y lo procesa, provocando por ejemplo el secado, el encogimiento y la estabilización del mismo.

El aire utilizado en estas máquinas puede calentarse en una batería de intercambio de calor, a través de por ejemplo resistencias, tubos de circulación de fluido de transferencia de calor o de otro modo. El calentamiento del aire se produce habitualmente a través de combustión de gas directamente en vena de aire. En este caso el combustible gaseoso (por ejemplo metano) se alimenta a un quemador y la llama del quemador se dispone directamente dentro del flujo de aire que circula dentro de la máquina. De hecho, el flujo de aire es un flujo de aire y humos de combustión. En el contexto de la presente descripción y las reivindicaciones adjuntas, "aire" significa por tanto una mezcla gaseosa que puede estar constituida por aire ambiental o que también puede contener humos de combustión además de aire ambiental.

Para reducir el consumo de energía, habitualmente se proporciona una recirculación de aire en este tipo de máquinas. Sin embargo una fracción del aire de circulación, normalmente 5-30% en volumen, se expulsa de la máquina a través de una chimenea o un denominado extractor de aire. Este aire se sustituye por aire ambiental nuevo aspirado dentro de la máquina. Los objetivos de expulsar parcialmente el aire que circula en la máquina son numerosos. En particular, el propósito del cambio de aire es expulsar tanto el vapor extraído del tejido que está procesándose como otros residuos, tales como residuos de aditivos utilizados en el tejido con propósitos conocidos para los expertos en la materia.

Este porcentaje incluso reducido de aire expulsado da como resultado una pérdida de energía calorífica.

Se han producido rames con un intercambiador de recuperación de calor en el extractor de aire de aire con el fin de reducir esta pérdida. Los documentos CN201081573Y y DE-3010269 dan a conocer máquinas de esta clase. En estas máquinas conocidas, la recuperación de calor se obtiene a través de un intercambiador aire/aire en el extractor de aire. El aire expulsado transportado hacia la chimenea de escape pasa prácticamente por una batería de intercambio de calor en la que intercambia calor con un flujo de aire alimentado a la máquina.

Esta solución conlleva grandes problemas, entre ellos un gran volumen ocupado por y un alto coste del intercambiador aire/aire.

Ha de observarse además que el aire suministrado desde el extractor de aire contiene residuos de sustancias extraídas del tejido, normalmente componentes de la parafina aplicada habitualmente durante la producción a los tejidos. La parafina y el vapor de agua contenidos en el aire expulsado se condensan dentro del intercambiador aire/aire, formando así una capa de desechos en las superficies de intercambio de calor. Estos desechos reducen la eficiencia del intercambiador. El intercambiador aire/aire requiere operaciones de limpieza periódicas. La limpieza se produce por medio de una fuente de vapor saturado que está dispuesta dentro de la unidad de intercambio de calor y que sopla grandes cantidades de vapor al interior del intercambiador a intervalos dados. Para estas operaciones de limpieza se utiliza una gran parte de la energía calorífica recuperada por el intercambiador, y esto hace que el balance de calor sea poco económico.

Sumario de la invención El objetivo de la presente invención es proporcionar una máquina que permita una mejor recuperación de calor y que solucione por lo menos parcialmente uno o más inconvenientes de la técnica anterior.

Según otro aspecto, el objetivo de la invención es proporcionar un procedimiento de recuperación de calor más eficiente en máquinas de procesamiento textil.

Según un primer aspecto la invención se refiere sustancialmente a una máquina según la reivindicación 1, comprendiendo dicha máquina: un recorrido de alimentación de tejido; por lo menos un sistema para la circulación de aire caliente a través del tejido; por lo menos un sistema de calentamiento de aire; un extractor de aire para expulsar una parte del aire de dicha máquina; por lo menos una entrada para aspirar aire ambiental dentro de dicha máquina. La máquina comprende un circuito de recuperación de calor con por lo menos un intercambiador de recuperación de calor para recuperar calor del aire alimentado al extractor de aire y por lo menos un intercambiador de transferencia de calor para transferir calor a un flujo de aire ambiental aspirado en la máquina por el ventilador que hace circular el aire caliente a través de la máquina y hacia el tejido. El intercambiador de transferencia de calor está dispuesto ventajosamente en una entrada de aspiración de aire ambiental, de modo que el aire ambiental aspirado por el ventilador dentro de la máquina fluye a través del intercambiador de transferencia de calor y se precalienta antes de entrar en la máquina y el sistema de calentamiento dentro de la máquina. El ventilador está dispuesto en la máquina y por tanto está aguas abajo del intercambiador de transferencia de calor, es decir el aire fluye a través del intercambiador de transferencia de calor por efecto de una presión inferior dentro de la máquina, lo que provoca que el aire ambiental fluya a través del intercambiador de transferencia de calor. No se requiere un ventilador exterior auxiliar.

El documento EP0127761 da a conocer un sistema de recuperación de calor para una máquina genérica de tratamiento de tejido. Las características y la estructura de la máquina de tratamiento no se dan a conocer. El sistema de recuperación de calor incluye un intercambiador de calor dispuesto dentro del extractor de aire, y requiere por tanto un filtro para eliminar desechos aguas arriba del intercambiador de calor. El intercambiador de calor obstruye el flujo de aire en el extractor de aire, en cualquier caso. Además, el calor se transfiere del líquido que fluye en el circuito forzando aire ambiental a través de intercambiadores de transferencia de calor. Esto requiere ventiladores adicionales dispuestos fuera de la máquina, además de los proporcionados en la propia máquina para hacer circular aire en la máquina de tratamiento de tejido. Esto aumenta los costes y el consumo de energía, reduciendo por tanto la eficiencia global del sistema y reduce además la fiabilidad de toda la disposición.

Según la presente invención, por el contrario, el aire que entra en la máquina se aspira mediante los mismos ventiladores que lo hacen circular en la máquina. Por este motivo, el intercambio de calor no conlleva consumos de energía adicionales para la circulación de fluido, excepto por la muy limitada cantidad de energía requerida para hacer funcionar la bomba de circulación del fluido de transferencia de calor, normalmente agua o una mezcla de agua/etilenglicol. Además no se requieren ventiladores adicionales, se reducen los costes de fabricación y mantenimiento y se aumenta la fiabilidad y eficiencia globales de la máquina.

Como se comentó anteriormente, "aire" en el extractor de aire significa aire, o humos que se derivan de la combustión del gas utilizado para calentamiento de aire, o una mezcla de aire/humos. Un fluido de transferencia de calor, y más específicamente un líquido de transferencia de calor que circula en los intercambiadores absorbe calor del aire alimentado al extractor de aire y libera calor a través de dicho intercambiador de transferencia de calor.

Por tanto, el calor recuperado del aire expulsado se utiliza directamente para precalentar por lo menos una parte del aire ambiental aspirado dentro de la máquina para sustituir el aire expulsado del extractor de aire. El calor recuperado se utiliza para reducir la energía calorífica... [Seguir leyendo]

1. Máquina para tratar un tejido a través de un flujo de aire de alta temperatura que comprende:

- un recorrido de alimentación de tejido;

- por lo menos un sistema para la circulación de aire caliente a través del tejido;

- por lo menos un sistema de calentamiento de aire (3, 11) ;

- un extractor de aire (21) para expulsar una parte del aire de dicha máquina;

- por lo menos una entrada de aspiración de aire ambiental (47) ;

- por lo menos un ventilador de aspiración de aire (7A, 7B) dentro de dicha máquina, dispuesto para aspirar aire ambiental en dicha máquina a través de dicha por lo menos una entrada de aspiración de aire ambiental (47) ;

- un circuito de recuperación de calor (33, 34, 35, 37, 39, 40, 41, 45) con por lo menos un intercambiador de recuperación de calor (33, 35, 37, 39, 40, 41) para recuperar calor del aire alimentado a dicho extractor de aire (21) y por lo menos un intercambiador de transferencia de calor (45) para transferir calor al aire ambiental aspirado en dicha máquina a través de dicha por lo menos una entrada de aspiración de aire ambiental (47) , estando dispuesto dicho intercambiador de transferencia de calor (45) en dicha por lo menos una entrada de aspiración de aire ambiental (47) ;

en la que un fluido de transferencia de calor que circula en dichos intercambiadores (33, 35, 37, 39, 40, 41, 45) absorbe calor del aire alimentado al extractor de aire (21) y libera calor a través de dicho intercambiador de transferencia de calor (45) al aire ambiental aspirado a través de dicho intercambiador de transferencia de calor mediante dicho por lo menos un ventilador de aspiración de aire (7A; 7B) dispuesto dentro de dicha máquina, aguas abajo del intercambiador de transferencia de calor (45) ; y en la que dicho por lo menos un ventilador de aspiración de aire (7A, 7B) está dispuesto y se controla para hacer circular aire en la máquina, a través de dicho sistema de calentamiento de aire (3, 11) y suministra aire calentado a los sopladores de aire (15A, 15B) dispuestos a lo largo del recorrido de alimentación de tejido; y en la que dicho por lo menos un intercambiador de recuperación de calor (33, 35, 37, 39, 40, 41) comprende un paso de aire interno (61A) rodeado por un paso externo (65) para dicho fluido de transferencia de calor.

2. Máquina según la reivindicación 1, en la que dicho por lo menos un ventilador de aspiración de aire (7A, 7B) está dispuesto para hacer circular aire a través de dicho sistema de calentamiento de aire (3; 11) .

3. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada por que dicho sistema de calentamiento de aire comprende un

quemador de gas (3) a través del cual se aspira aire mediante dicho por lo menos un ventilador de aspiración de aire (7A; 7B) .

4. Máquina según la reivindicación 1 o 2 o 3, caracterizada por que comprende una pluralidad de intercambiadores de recuperación de calor (33, 35, 37, 39, 40, 41) dispuestos en una pluralidad de partes de un circuito de expulsión 45 de aire para expulsar aire a través de dicho extractor de aire.

5. Máquina según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dicho por lo menos un intercambiador de recuperación de calor (33, 35, 37, 39, 40, 41) comprende: una camisa tubular interna (61) que define dicho paso de aire interno (61A) hacia el extractor de aire (21) ; una camisa tubular externa (63) , estando 50 formado dicho paso externo (65) para dicho fluido de transferencia de calor por un espacio entre la camisa tubular interna (61) y la camisa tubular externa (65) para la circulación de dicho fluido de transferencia de calor.

6. Máquina según la reivindicación 5, caracterizada por que dicho espacio está subdividido en una pluralidad de cámaras cilíndricas con sección transversal anular, dispuestas en serie y separadas entre sí por una pluralidad de 55 paredes de separación anulares (67) .

7. Máquina según la reivindicación 6, caracterizada por que dichas paredes de separación (67) comprenden unos orificios de paso (67A) para permitir que el fluido de transferencia de calor fluya desde una cámara cilíndrica anular a la otra.

8. Máquina según la reivindicación 7, caracterizada por que las paredes de separación (67) presentan unos orificios de paso (67A) en una parte limitada de sus extensiones circunferenciales y por que están unas paredes de separación (67) adyacentes dispuestas con los orificios de paso (67A) respectivos escalonados angularmente unos en relación con otros para impartir al fluido de transferencia de calor un movimiento con un componente axial y un 65 componente circunferencial alrededor del eje de la cámara cilíndrica anular.

9. Máquina según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende una pluralidad de intercambiadores de recuperación de calor (33, 35, 37, 39, 40, 41) dispuestos en serie y en paralelo sobre conductos de aire hacia dicho extractor de aire (21) .

10. Máquina según la reivindicación 9, caracterizada por que comprende: un ventilador (23) para suministrar aire hacia dicho extractor de aire (21) ; una pluralidad de canales de aspiración (27A-27C) conectados a una entrada de dicho ventilador (23) ; un canal de descarga (29) que conecta la salida del ventilador al extractor de aire (21) ; una pluralidad de intercambiadores de recuperación de calor (35, 37, 39, 40, 41) sobre dichos canales de aspiración (27A, 27C) ; por lo menos un intercambiador de recuperación de calor (33) sobre dicho canal de descarga (29) .

11. Máquina según la reivindicación 10, caracterizada por que dicho intercambiador de recuperación de calor (33) sobre el canal de descarga (29) está dispuesto en serie y aguas arriba de una pluralidad de intercambiadores de recuperación de calor (35, 37, 39, 40, 41) en paralelo unos con otros y dispuestos sobre dichos canales de aspiración (27A-27C) .

12. Máquina según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende un sistema de control (51, 53) para controlar el flujo de dicho fluido de transferencia de calor con el fin de mantener la temperatura del aire en el extractor de aire (21) siempre por encima de un umbral mínimo, para evitar el vapor condensado.

13. Máquina según la reivindicación 12, caracterizada por que comprende una bomba de circulación de fluido de transferencia de calor (43) controlada por dicho sistema de control (51, 53) .

14. Máquina según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que es una rame.

15. Procedimiento para la recuperación de calor en una máquina para tratar un tejido a través de un flujo de aire de alta temperatura, que comprende las etapas de: extraer calor de un flujo de aire extraído que sale de dicha máquina por medio de un fluido de transferencia de calor que circula en por lo menos un intercambiador de recuperación de calor (33, 35, 37, 39, 40, 41) que comprende un paso de aire interno (61A) rodeado por un paso externo (65) para dicho fluido de transferencia de calor; y transferir calor de dicho fluido de transferencia de calor a un flujo de aire ambiental aspirado en dicha máquina a través de una entrada de aspiración de aire ambiental mediante un ventilador de aspiración de aire (7A, 7B) dispuesto en dicha máquina, aguas abajo de un intercambiador de transferencia de calor (45) a través del cual se aspira dicho aire ambiental; suministrando dicho ventilador de aspiración de aire (7A, 7B) aire calentado a por lo menos un sistema (15A, 15B) para la circulación de aire caliente a través del tejido.

16. Procedimiento según la reivindicación 15, caracterizado por que dicho ventilador de aspiración de aire (7A, 7B) hace circular dicho aire a través de un sistema de calentamiento de aire (3, 11) .

17. Procedimiento según la reivindicación 15 o 16, caracterizado por que controla la recuperación de calor de manera que la temperatura del aire extraído en el extractor de aire (21) no cae por debajo de un umbral dado para evitar el vapor condensado en el circuito de aire.