[实用新型]一种用于碳纤维生产的迷宫式气锁及其控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于碳纤维生产的迷宫式气锁及其控制装置，属于碳纤维生产技术领域。

背景技术

碳纤维是一种非常重要的新型非金属材料，具有高拉伸强度、耐高温、抗腐蚀等一系列优点，同时具有良好的加工性能，被广泛地用于军事、航空航天、医疗器械、体育用品等诸多领域。

碳纤维的加工一般是将经过喷丝、拉伸、水洗、致密化等工艺获得的有机纤维原丝先在100～300℃的氧化气氛中进行预氧化处理，然后在惰性保护气的保护作用下分别依次经过低温碳化和高温碳化后获得的新型碳材料。

在碳纤维生产过程中，为了提高生产效率、节约能耗，往往需要将多束预氧化纤维丝束排成带状连续通过碳化炉的进行处理。因此，碳化炉必须敞口，以便于丝束进出，但是高温炉的两端炉口必须密封。一方面需要抑制高温炉高温炉外氧气扩散至炉内高温氧化产生大量毛丝，影响产品质量；另一方面也需要避免炉内高温气体外泄，污染周围环境。现有的密封装置多种多样，有结构比较复杂的液态密封装置，也有各式各样的气体密封装置。在气体密封装置中其结构形式又分为闸板式、鸭嘴式以及非接触型迷宫式等。非接触迷宫式密封结构往往存在耗气量大、密封效果不够理想等问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于碳纤维生产的迷宫式气锁，所采取的技术方案如下：

一种用于碳纤维生产的迷宫式气锁，该迷宫式气锁包括氮气入口1，膨胀室2，整流室13，密封腔12以及迷宫密封通道11。其中，氮气入口1与膨胀室2连通，膨胀室2底部通过整流板3 与整流室13分割，同时通过整流板3上的导流孔7与整流室13连通，整流室13底部为设有气封口6的气封板5，气封板5内部形成供纤维丝束8通过的密封腔12，在密封腔12的丝束出口端通过迷宫入口10与迷宫密封通道11连接。

优选地，膨胀室2和整流室13内的横截面积是氮气入口1入口面积的100～200倍。

优选地，在整流板3的底面上还设有导流板4。

更优选地，导流板4垂直于整流板3。

优选地，密封腔12的丝束进口端设有与碳化炉的出口端密封连接的连接件。

优选地，气封口6在气封板5上均匀分布，且沿纤维丝束8的宽度方向上设有多组宽度大于丝束出口9宽度的气封口6。

一种含有上述迷宫式气锁的控制装置，主要由控制机构、传感器、计量器、供气装置组成。

优选地，控制机构包括计算机15、传感器17、止回阀18和气动调节阀19。

优选地，计算机15与传感器17、止回阀18、气动调节阀19、供气装置20和计量器16连接，以实现连锁控制。

本实用新型获得的有益效果是：

本实用新型采用线切割与迷宫密封相结合的原理，在纤维丝束前进方向的垂直方向上形成气态幕墙，有效的阻挡外部空气进入到炉体内部。同时，在丝束出口端还是由迷宫道结构，能够有效降低氮气外泄，大大减少了氮气的消耗，大幅度降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型一种优选方案中的迷宫式气锁的正视结构示意图。

图2为本实用新型一种优选方案中含有迷宫式气锁的控制装置的结构示意图。

图中：1，氮气入口；2，膨胀室；3，整流板；4，导流板；5，气封板；6，气封口；7，导流孔；8，纤维丝束；9，丝束出口；10，迷宫入口；11，迷宫密封通道；12，密封腔；13，整流室14，迷宫式气锁；15，计算机；16，计量器；17，传感器；18，止回阀；19，气动调节阀；20，供气装置；21，气体制造装置；22，丝束；23，炉膛。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明，但以下详细说明不视为对本实用新型的限定。