[发明专利]热风炉模块和热风炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种热风炉模块/热空气烘箱模块，具有至少局部由壁界定 出的炉室，该热风炉模块配设有用于产生气流的送风装置以及用于加热气 流的传热装置，本发明还涉及一种由热风炉模块组成的热风炉。

背景技术

在市场上已知的用于工业领域的，例如用于热氧化塑料纤维的热风炉 具有一设计成鼓风机的送风装置，该送风装置用来产生气流。气流流经一 传热装置(例如电气操控的加热棒或用热油间接加热的热交换器)并被加 热。接着将被加热的气流引入由壁界定出的炉室，在该炉室内放置有待热 处理的材料。炉室的壁对被加热的气流能流过的横截面进行限制，从而确 保对待热处理的材料提供集中的热量输入。已知的热风炉可以通过模块化 的构造方法由多个热风炉模块组成，所述热风炉模块可预制成组件并在热 风炉的使用现场相互连接。在某些情况下，特别是在通过对塑料纤维进行 氧化来制造碳纤维时，对待处理材料的均匀作用具有决定性的意义，而所 述均匀作用又以精确限定的气流为先决条件。原则上是气流分配越好，效 果越好。

发明内容

本发明的目的是，提供一种热风炉模块以及一种热风炉，所述热风炉 实现了在炉室内对材料的更有效和更精确的热处理。

这个目的通过具有权利要求1的特征的热风炉模块以及具有权利要求 19的特征的热风炉实现。

按照本发明第一方面，设置一进气通道，该进气通道形成在送风装置 和炉室之间用来引导由送风装置沿流动方向输送的气流，该进气通道还设 置有第一和第二节流结构，所述第一和第二节流结构布置成在流动方向上 相互隔开一定距离并用于使气流在流过炉室之前均匀化。通过在送风装置 和炉室之间的进气通道能够实现使气流稳定。在送风装置区域内存在的、 气流的湍流流动在进气通道的构型合适的情况下随着与送风装置的距离增 加而湍流减弱。为了实现额外的使气流稳定，设置至少两个节流结构，所 述节流结构相互离开一定距离地、一个接一个地放置在进气通道的可被流 通的横截面内，因此在构型合适的情况下能使在流动方向上位于相应节流 结构下游的湍流流动明显弱于在相应节流结构上游的湍流流动。

通过按照本发明串接两个节流结构可以实现使空气流动显著稳定。由 于空气流动的湍流度低，可以实现在炉室内对待热处理的材料进行特别均 匀的传热。避免了可能导致不希望的在炉室内对材料的热处理不均匀的较 大温度梯度。

由于炉室内空气流动的湍流度低，还避免了对位于炉室内的材料的振 动激励，使得即使对敏感的、特别是易碎的、材料横截面小的材料也能够 在无断裂危险的情况下进行热处理。

在本发明的构型中，配设于进气通道的第二节流结构设计成炉室的壁。 因此第二节流结构除了稳定气流的功能外还有界定功能。优选节流结构横 跨炉室的整个横截面，从而完全替代炉室的通常设计成平面的壁。此外， 通过使节流结构的构型面积相当于炉室横截面，可以实现气流在炉室内特 别均匀的分布。这对所追求的在炉室内湍流度低或无湍流的气流做出了显 著贡献。

在一种优选实施形式中，至少一个节流结构设计成被孔口贯穿的壁， 特别是孔板。优选设置孔和/或切口作为孔口。孔口以相同或不同的间距布 置在面上，并具有一致或变化的几何结构。这种节流结构特别是可以设计 成由大量网格形布置的丝制成的筛孔丝网/金属网(Maschendrahtgewebe) 或带有大量孔的孔板。

合适的是，在布置成相互离开一定距离的节流结构中的孔口设计成， 使节流结构对气流的流动阻力至少局部不同。由此可以使空气流动在第一 节流结构处首先仅部分被稳定，而不会由此建立对输入炉室内的总的空气 体积流量产生不利影响的过高流动阻力。在串接在下游的第二节流结构内 额外地使已经通过第一节流结构和进气通道在很大程度上稳定的气流进一 步稳定，然后作为湍流度低或无湍流或层流的空气流动进入炉室。

优选地，第一节流结构的流动阻力比在流动方向上连接在下游的第二 节流结构的流动阻力小。可能湍流度很高的空气体积流首先通过流动阻力 较小的第一节流结构被显著地稳定。在空气体积流进入炉室之前通过第二 节流结构进行进一步稳定。这里对于湍流度低或无湍流的空气体积流必须 经受的是，第二节流结构的流动阻力较高，以达到空气体积流尽可能完全 的稳定。