[实用新型]一种光纤冷却装置

说明书

本实用新型涉及一种光纤冷却装置，包括压缩空气供给机构、干冰供给机构、混合罐、管道和冷却管；压缩空气供给机构、干冰供给机构分别与混合罐连接，混合罐通过管道与冷却管相连通，冷却管为供光纤穿过的中空结构，管道在冷却管前端分成偶数根支管，支管相对冷却管的中心轴线两两相对设置，支管与冷却管贯通连接。本实用新型的光纤冷却装置可以控制干冰颗粒的大小、干冰颗粒的流量及压缩空气的流量，通过空气带动的干冰颗粒流到冷却管内对光纤进行冷却，冷却效果好，冷却效率高，干冰安全性高且易于供应。

技术领域

本实用新型涉及一种光纤冷却装置，属于光纤冷却技术领域。

背景技术

在石英光纤生产中，在涂覆涂料之前，一般使用氦气作为介质，在通冷却水(或其它冷媒)的冷却管中将玻璃光纤冷却到100摄氏度以下。氦气是一种稀缺资源，价格比较高。本方法使用粉碎机将干冰 (固态二氧化碳)制成微小颗粒，在压缩空气的带动下通到冷却管中冷却光纤，低温干冰在升华和二氧化碳升温的过程中，能带走大量的热量，控制干冰颗粒的流量可以将光纤冷却到拉丝工艺需要的温度。本冷却方法不使用氦气，冷却管不需要通冷却水(或者其它冷媒)。

在光纤生产中，光纤从拉丝炉中出来后到达涂覆模具时的温度还高达几百度，无法对光纤进行有效的涂覆保护，同时光纤在冷却过程中的应力无法释放直接涂覆会严重影响光纤的性能。为了确保光纤有一个良好的涂覆效果和优异的性能，需要对光纤进行冷却。

传统的光纤冷却通常会选择比热容为5.24KJ/kg.K的氦气进行冷却，氦气的比热容较空气大，热交换比较快，但氦气作为一种稀缺资源，价格越来越昂贵，使用氦气冷却光纤将会使光纤的生产成本越来越高。

氢气的比热容达到了14.43KJ/kg.K，几乎达到氦气的3倍，不仅冷却效果非常理想，并且氢气的价格低廉，中国专利CN104496170A 提出了一种使用氢气作为冷却气体的光纤拉丝冷却管装置和方法。但是，氢气作为一种易燃易爆气体，存在安全隐患，需要做冷却用氢气的回收工作，以远离氢气引发爆炸的体积范围。

中国专利CN107311446A公开了一种光纤拉丝冷却装置，利用饱和蒸发二氧化碳以及通冷却水的冷却管来对裸光纤进行冷却，装置复杂、冷却效果较差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为解决现有光纤冷却装置存在的上述技术问题，提供一种光纤冷却装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种光纤冷却装置，包括压缩空气供给机构、干冰供给机构、混合罐、管道和冷却管；所述压缩空气供给机构、干冰供给机构分别与混合罐连接，用于向混合罐供给干冰颗粒和空气；所述混合罐通过管道与冷却管相连通，所述冷却管为供光纤穿过的中空结构，管道在冷却管前端分成偶数根支管，支管相对冷却管的中心轴线两两相对设置，支管与冷却管贯通连接。

优选地，支管连接在冷却管上端1/4-1/2的位置处。

优选地，干冰供给机构包括干冰储罐和粉碎机，所述干冰储罐和粉碎机通过管道相连，所述粉碎机与混合罐通过管道相连，在粉碎机与混合罐之间的管道上安装有第一节流阀，第一节流阀用于调节干冰颗粒的流量。

优选地，压缩空气供给机构包括空气压缩机与高压空气储罐，所述空气压缩机与高压空气储罐通过管道相连，所述高压空气储罐与混合罐通过管道相连，在高压空气储罐与混合罐之间的管道上安装有第二节流阀，第二节流阀用于调节压缩空气的流量。

优选地，冷却管的上下两端设有两个端盖，所述端盖上设有多个细小的气孔。

优选地，光纤冷却装置包括控制系统，控制系统与第一节流阀电连接。

优选地，在粉碎机与冷却管之间的管道上安装有流量计。

优选地，光纤冷却装置包括控制系统，控制系统与第二节流阀电连接。