专利名称：一步缫丝机自控电热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及丝绸工业制丝技术领域中一步缫丝机电热装置；具体地说，涉及对现行缫丝机的加热方式的变革——一步缫丝机的索绪锅和缫丝锅用水的电热和自动控制装置。
技术背景现今缫丝工业中必须用水，而且对水温有一定的工艺要求。从无绪的蚕茧的茧层表面引出绪丝称为索绪。只有当索绪用水加热升温到80~100℃，蚕茧茧层茧丝之间减小的胶着力才利于以后工序的加工；缫丝锅用水水温若低于20℃，则已充分膨润、软和的茧层丝胶过度凝固、收敛、粘结力强，不利于茧丝顺利离解。因此，古今中外必须对缫丝用水加热升温。
然而，制丝工业普遍采用的燃煤锅炉蒸汽供热使冷水升温的技术是落后的一、投资和运行费用高。一座中型丝厂仅建锅炉车间约需300万元，其设备、设施包括锅炉、蒸汽管网、厂房、烟囱、供水供电通风除尘设备、堆煤场、煤渣场等，每月车间固定费2万元左右，每吨蒸汽成本100元左右。随着煤价的攀升，蒸汽费用还将上涨。
二、燃煤污染严重。每燃烧一吨煤，约排放3吨CO2和SO2，堆积近100公斤炭渣。中国缫丝工业每年消耗约100万吨煤。
三、热效率低。燃煤锅炉热效率为12％～20％，也就是煤燃烧值的12％～20％才转换为蒸汽的热量；蒸汽的热效率为45％～60％，也就是蒸汽热量的45％～60％才转换为索绪汤、缫丝汤的热量。综合起来，热效率为5.4％～12％，热损失高达88％～94.6％。
与燃煤加热技术相比，电热技术的优越性有目共睹1、清洁、卫生、无环境污染。
2、电热效率高达60％以上。
3、能在小体积空间内集中产生大量热能。
4、调控温度容易、方便、准确，甚至可以实现自动化调控。
5、优选电热元器件，可以实现防水、防漏电功能。
6、目前上市的电热器件、元件和材料是品种型号规格齐备，标准化水平高，价格便宜。
以常见的快热式电热水器为例，其出水温度可在100℃内调节，热效率不小于80％，泄漏电流最大不超过5mA，停水自动断电。
针对制丝工艺落后的水加热技术的弊端，利用现代电热科技成果，成都天友发展有限公司研制成功了《一步缫丝机自控电热装置》。经查新，尚未发现国内外有与本专利申请内容相同的装置被公开和使用。
发明内容
本实用新型在上述技术背景下，提出了一种全新的索绪和缫丝用水的电加热和自控装置，取代现有缫丝行业一直、普遍采用的锅炉燃烧煤炭产生蒸汽，通过管道输送到缫丝机对索绪和缫丝锅的用水进行加热的传统方式。
因此，本实用新型的目的就在于提供一种一步缫丝机自控电热装置，使索绪和缫丝用水的加热不再依靠烧锅炉供蒸汽来进行和基本由手工操作控制的状况，达到减少建厂投资、减少占地、不排污、无污染、无噪音、安全清洁、使用维修方便、便于生产工艺自动控制、改善工人劳动环境和降低劳动强度等目的。
本实用新型满足索绪用水工艺要求的工作温度范围约80~100℃，缫丝用水工艺要求的工作温度范围约25～42℃。能够按不同的工艺要求设定工作温度值，温度稳定，误差±1.5℃。
为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术措施1、打破传统观念，直接用电能加热索绪锅和缫丝锅中的工作用水，取代原来自动缫丝机利用锅炉烧煤产生蒸汽供热，加热索绪和缫丝用水的方式。
2、选用高效节能的电热元件对索绪和缫丝用水加热，满足生产工艺要求。本实用新型采用特形的标准电热元件，该产品按国家标准生产，规范严格，质量可靠，使用安全，工作稳定，调控方便，价格低廉。
3、科学合理地设计自动温度控制线路和选用可靠经济实用的元器件，构成本实用新型的工作温度设置、自动控制和低误差的自动保温线路。
4、严格安全性设计，采用两级漏电保护装置和采用防水元器件材料，确保触水工作人员的操作安全。漏电保护动作时间≤0.1S，额定剩余动作电流30mA，额定剩余不动作电流小于15mA。
5、改用8×8×1mm不锈钢丝隔茧网，代替现有厚8mm的不锈钢孔板制作的索绪锅底隔茧板。使热传导和对流有效截面积增大约31.6倍(从2.376％增大为75％)，大大提高加热速度和热效率。
具体地说，由图1可知，本实用新型由电热锅A、电热元件B、自动测温探头C、测温探头D、自动温度控制器E、漏电保护断路器F、电源G、温度显示器H、指示灯I、设定值旋钮J组成；其位置和连接关系是在电热锅A内设置有电热元件B、自动测温探头C、测温探头D；电热元件B和自动测温探头C，自动温度控制器E，漏电保护断路器F，电源G依次连接；温度显示器H和测温探头D连接，指示灯I和电热元件B并联，自动温度控制器E上设置有设定值旋钮J；所述的电热锅A包括索绪锅和缫丝锅。
本实用新型与现有技术对比，具有以下优点和积极效果1、直接用电能加热缫丝用水，取代原来自动缫丝机利用锅炉烧煤产生蒸汽供热。减小甚至取消锅炉及其配套设备设施及其运行能耗费用，如省去锅炉的上水净水、碎煤输煤、进风引风、消烟除尘、除渣、烟囱、废水废气排污处理等设备设施投资及其运行费用；尽量减少甚至取消煤炭消耗；节约不可再生能源煤炭，避免排污和污染治理费用。
2、本装置使用和维护方便，工作温度稳定，调整控制方便，有利于缫丝工业自动化。工作温度可以按工艺要求直接调整、设定，工作温度误差±1.5℃。
3、直接用新型电热元件加热索绪和缫丝用水，热效率较高。大幅度减少中间设备设施和热载体媒质的能量消耗，降低运行成本。
4、电热元件只在缫丝用水温度低于工艺要求时才消耗能量，其余时间并不耗能；而烧锅炉供热却全天需要运行所有设备设施消耗能源。
5、元器件材料线路标准化，结构十分简单，建设投资大幅度降低，安装维修方便，维护成本低廉；6、改进索绪锅底隔茧网后使电热元件的传热有效截面积增大约31.6倍，大大提高加热速度和能源利用率。
图1-本实用新型组成方框图；其中A-电热锅，B-电热元件， C-自动测温探头，D-测温探头， E-自动温度控制器，F-漏电保护断路器，G-电源， H-温度显示器，I-指示灯，J-设定值旋钮。
图2-索绪锅自控电热装置示意图；其中1-索绪锅后段， 2-第一电热元件， 3-第一测温探头，4-第一温度显示器， 5-索绪锅前段，6-第二电热元件，7-第二测温探头，8-第二温度显示器，9-第一自动测温探头，10-第一指示灯， 11-第一设定值旋钮，12-第一自动温度控制器， 13-第一二级漏电保护断路器，14-第一一级漏电保护断路器， 15-第二自动测温探头，16-第二指示灯， 17-第二设定值旋钮，
18-第二自动温度控制器， 19-第二二级漏电保护断路器，20-第一电源。
图3-缫丝锅自控电热装置示意图；其中21-10绪缫丝锅(整机共40段)， 22-第三电热元件，23-第三温度显示器， 24-第三指示灯， 25-第三设定值旋钮，26-第三自动温度控制器， 27-第三二级漏电保护断路器，28-第三一级漏电保护断路器， 29-集绪器， 30-接绪器，31-绪下茧， 32-第三测温探头， 33-第三自动测温探头，34-每十绪一套共40套， 35-第二电源， 36-每段缫丝锅10绪。
图4-本索绪锅底隔茧网示意图；图5-现有索绪锅底隔茧板示意图。
其中37-索绪机构， 38-索绪锅， 39-有绪茧， 40-理绪锅， 41-无绪茧，42-索绪锅底隔茧网前段， 43-索绪锅底隔茧网后段，44-索绪锅底有孔隔板前段， 45-索绪锅底有孔隔板后段。
具体实施方式
下结合附图和实施例对本实用新型作具体描述。
1、索绪锅自控电热装置由图2可知，索绪锅自控电热装置的结构是①在索绪锅后段1设置有第一电热元件2、第一测温探头3和第一自动测温探头；第一电热元件2和第一自动测温探头9，第一自动温度控制器12，第一二级漏电保护断路器13，第一一级漏电保护断路器14，第一电源20依次电连接；第一测温探头3和第一温度显示器4电连接；第一工作指示灯10和第一电热元件2并联；第一自动温度控制器12上设置有第一设定值旋钮11。
②在索绪锅前段5设置有第二电热元件6、第二测温探头7和第二自动测温探头15；第二电热元件6和第二自动测温探头15，第二自动温度控制器18，第二二级漏电保护断路器19，第一一级漏电保护断路器14，第一电源20依次电连接；第二测温探头7和第二温度显示器8连接；第二指示灯16和第二电热元件6并联；在第二自动温度控制器18上设置有第二设定值旋钮17。
第一电源20(常规电源220V)，经过第一一级漏电保护断路器14后分为前后两组，分别经过第一二级漏电保护断路器13和第二二级漏电保护断路器19，又分别经过第一自动温度控制器12和第二自动温度控制器18，再分别连接第一电热元件2和第二电热元件6。通电后将分别加热索绪锅后段1和索绪锅前段5的工作用水。
当索绪锅后段1和索绪锅前段5达到设定温度上限时，水中的第一自动测温探头9和第二自动测温探头15分别把温度信号传回第一自动温度控制器12和第二自动温度控制器18，与设定温度值比较，断开线路断电停止加热；当索绪锅后段1和索绪锅前段5低于设定温度下限时，则相反，接通电源继续加热。
通过旋转第一自动温度控制器12和第二自动温度控制器18上的第一设定值旋钮11和第二设定值旋钮17，可以根据工艺要求分别调整索绪锅后段1和索绪锅前段5工作温度的设定温度值。设定温度范围50℃～100℃。
第一一级漏电保护断路器14和第一二级漏电保护断路器13、第二二级漏电保护断路器19，各自的漏电动作时间≤0.1S秒，额定剩余动作电流30mA，额定剩余不动作电流小于15mA，确保了操作人员的安全。
水中的第一测温探头3和第二测温探头7分别把温度信号传给第一温度显示器4和第二温度显示器8，分别反映出索绪锅后段1和索绪锅前段5的工作水温度，以便监督控制。第一温度显示器4和第二温度显示器8的温度显示范围是20～110℃。
线路中的第一指示灯10和第二指示灯16随时显示各电加热器的工作状态，以便监督控制。
2、缫丝锅自控电热装置由图3可知，缫丝锅自控电热装置的结构是包括40组，每组是在缫丝锅21底部设置有第三电热元件22、第三自动控温器测温探头33和第三测温探头32；第三电热元件22、第三自动控温器测温探头33，第三自动温度控制器26，第三二级漏电保护断路器27，第三一级漏电保护断路器28，第二电源35依次电连接；第三测温探头32和第三温度显示器23电连接；第三工作指示灯24和第三电热元件22并联。在第三自动温度控制器26上设置有第三设定值旋钮25。
工作原理是自动缫丝机400绪中，缫丝锅21每十绪为一个加热段，整机共40段。每段一组加热和自控装置，40组形成一整套缫丝锅电热和自控装置。
220V电源35，经过第三一级漏电保护断路器28后分为40组，分别经过第三二级漏电保护断路器27，又经过第三自动温度控制器26，再连接第三电热元件22。通电后将分别加热一段缫丝锅21的工作用水。
当缫丝锅21的工作用水达到设定温度上限时，水中的第三自动控温器测温探头33把温度信号传回第三自动温度控制器26，与设定温度值比较，断开线路断电停止加热；当缫丝锅21的工作用水低于设定下限温度时，则相反，接通电源继续加热。
通过旋转第三自动温度控制器26上的设定值调整旋钮，可以根据工艺要求分别调整缫丝锅21的工作用水的工作温度的设定温度值。设定温度范围30℃~36℃。
第三一级漏电保护断路器28和第三二级漏电保护断路器27，各自的漏电动作时间≤0.1S秒，额定剩余动作电流30mA，额定剩余不动作电流小于15mA，确保了操作人员的安全。
水中的第三测温探头32把温度信号传给第三温度显示器23，分别反映出缫丝锅21的工作用水的温度。以便监督控制。第三温度显示器23的温度显示范围20℃～110℃。
线路中的第三工作指示灯24随时显示各电加热器的工作状态，以便监督控制。
另外，第三电热元件22为一种特形GYXY1型管状电热元件。
3、索绪锅底隔茧网由图4可知，在索绪锅底设置的索绪锅底隔茧网前段42和索绪锅底隔茧网后段43是一种由φ1mm粗不锈钢丝制成的间隔8mm×8mm的不锈钢丝网，其边缘镶嵌有厚0.5mm、宽8mm的不锈钢薄板，防止挂丝。
其热传导和对流有效截面积为75％，比现有索绪锅底不锈钢板有孔隔板增大约31.6倍，大大提高加热速度和热效率。
由图5可知，现有索绪锅底设置的有孔隔板前段44和索绪锅底有孔隔板后段45是一种板厚0.8mm的不锈钢薄板，板上Φ5.5孔的分布密度为每平方分米10个孔。其热传导和对流有效截面积仅仅为2.376％。
权利要求1.一步缫丝机自控电热装置，其特征在于由电热锅(A)、电热元件(B)、自动测温探头(C)、测温探头(D)、自动温度控制器(E)、漏电保护断路器(F)、电源(G)、温度显示器(H)、指示灯(I)、设定值旋钮(J)组成；其位置和连接关系是在电热锅(A)内设置有电热元件(B)、自动测温探头(C)、测温探头(D)；电热元件(B)和自动测温探头(C)，自动温度控制器(E)，漏电保护断路器(F)，电源(G)依次电连接；温度显示器(H)和测温探头(D)电连接，指示灯(I)和电热元件(B)并联，温度控制器(E)上设置有设定值旋钮J；所述的电热锅(A)包括索绪锅和缫丝锅。
2.按权利要求1所述的一步缫丝机自控电热装置，其特征在于索绪锅自控电热装置的结构是在索绪锅后段(1)设置有第一电热元件(2)、第一测温探头(3)和第一自动测温探头(3)；第一电热元件(2)和第一自动测温探头(9)，第一自动温度控制器(12)，第一二级漏电保护断路器(13)，第一一级漏电保护断路器(14)，第一电源(20)依次电连接；第一测温探头(3)和第一温度显示器(4)电连接；第一工作指示灯(10)和第一电热元件(2)并联；第一自动温度控制器(12)上设置有第一设定值旋钮(11)；在索绪锅前段(5)设置有第二电热元件(6)、第二测温探头(7)和第二自动测温探头(15)；第二电热元件(6)和第二自动测温探头(15)，第二自动温度控制器(18)，第二二级漏电保护断路器(19)，第一一级漏电保护断路器(14)，第一电源(20)依次电连接；第二测温探头(7)和第二温度显示器(8)电连接；第二指示灯(16)和第二电热元件(6)并联；第二自动温度控制器(18)上设置有第二设定值旋钮(17)。
3.按权利要求2所述的一步缫丝机自控电热装置，其特征在于在索绪锅底设置的索绪锅底隔茧网前段(42)和索绪锅底隔茧网后段(43)是一种由φ1mm粗不锈钢丝制成的间隔8mm×8mm的不锈钢丝网，其边缘镶嵌有厚0.5mm、宽8mm的不锈钢薄板。
4.按权利要求1所述的一步缫丝机自控电热装置，其特征在于缫丝锅自控电热装置的结构是包括40组，每组是在缫丝锅(21)底部设置有第三电热元件(22)、第三自动测温探头(33)和第三测温探头(32)；第三电热元件(22)和第三自动测温探头(33)，第三自动温度控制器(26)，第三二级漏电保护断路器(27)，第三一级漏电保护断路器(28)，第二电源(35)依次电连接；第三测温探头(32)和第三温度显示器(23)电连接；第三指示灯(24)和第三电热元件(22)并联；第三自动温度控制器(26)上设置有第三设定值旋钮(25)。
5.按权利要求4所述的一步缫丝机自控电热装置，其特征在于第三电热元件(22)为一种特形GYXY1型管状电热元件。
专利摘要本实用新型公开了一种一步缫丝机自控电热装置，涉及丝绸工业制丝技术领域中一步缫丝机电热装置。本实用新型的结构是在电热锅A内设置有电热元件B、自动测温探头C、测温探头D；电热元件B和自动测温探头C，温度控制器E，漏电保护断路器F，电源G依次电连接；温度显示器H和测温探头D电连接，指示灯I和电热元件B并联，温度控制器E上设置有设定值旋钮J；所述的电热锅A包括索绪锅和缫丝锅。本实用新型直接用电能加热缫丝用水，取代原来缫丝机利用锅炉烧煤产生蒸汽供热，使用和维护方便；热效率高；结构简单，建设投资大幅度降低，安装维修方便，维护成本低廉。
文档编号H05B1/02GK2811331SQ20052009754
公开日2006年8月30日 申请日期2005年8月4日 优先权日2005年8月4日
发明者谭之虎, 邹方清, 刘辉芬 申请人:成都天友发展有限公司