[发明专利]一种高效冷却管及其冷却方法

说明书

本发明公开了一种高效冷却管及其冷却方法，包含冷却管管体，冷却管管体内设置有管壁内水槽，冷却水入水管的一端与管壁内水槽的下端连通，冷却水出水管的一端与管壁内水槽的上端连通，压缩空气入气管的一端与管壁内水槽的上端连通并且位于管壁内水槽冷却水液面上方，冷却水入水管上设置有第一电磁阀，压缩空气入气管上设置有第二电磁阀，冷却水出水管上设置有真空泵。本发明通过将密闭在管壁内水槽内的冷却水抽真空降低冷却水的沸点，从而使冷却水在常温下既能够汽化从而带走大量的热量，提高了光纤冷却的效果，这样可以提高冷却气体的使用效率，减少气体的消耗，或者可以用氮气取代目前的氦气，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及一种冷却管及其冷却方法，特别是一种高效冷却管及其冷却方法，属于光纤制造领域。

背景技术

在光纤高速拉丝时，光纤从拉丝炉出来时的温度在1500℃到2000℃之间，由于光纤生产速度很快，当光纤到达涂覆系统时，如果光纤冷却不到位就会导致光纤温度与涂料温度相差过大，从而导致光纤涂覆异常，影响产品质量。目前我司所采用的方法是在光纤行进路线上加装冷却管，在冷却管壁中充入冷却液态水对光纤进行冷却，在冷却管中充入氦气作为冷却气体来与光纤接触，氦气的优点是其比热容高，常温下为5.24KJ/kg*K，且热交换速度快，因此即便冷却的温差不大，氦气也可以吸收大量的热量；氦气的缺点是其作为一种稀有气体价格昂贵且需要进口。因此长期大量使用氦气作为冷却气体不利于生产成本控制。有相关专利提出使用氢气或氮气来代替氦气进行冷却，前者冷却效果优于氦气但极其易爆，存在安全隐患；而氮气虽然价格低廉不易爆，但冷却效果却远不及氦气，达不到生产要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高效冷却管及其冷却方法，采用冷却水汽化提高冷却效果。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高效冷却管，其特征在于：包含冷却管管体，冷却管管体内设置有管壁内水槽，冷却水入水管的一端与管壁内水槽的下端连通，冷却水出水管的一端与管壁内水槽的上端连通，压缩空气入气管的一端与管壁内水槽的上端连通并且位于管壁内水槽冷却水液面上方，冷却水入水管上设置有第一电磁阀，压缩空气入气管上设置有第二电磁阀，冷却水出水管上设置有真空泵。

进一步地，所述管壁内水槽为环形水槽，管壁内水槽与冷却管管体形状匹配并且管壁内水槽的侧壁与冷却管管体外侧壁之间厚度处处均匀。

进一步地，所述冷却管管体的外侧设置有隔温材料。

进一步地，还包含PLC，第一电磁阀、第二电磁阀和真空泵分别与PLC连接由PLC控制。

进一步地，所述管壁内水槽内还设置有上液位传感器和下液位传感器，上液位传感器位于下液位传感器的上方，上液位传感器和下液位传感器分别与PLC连接。

进一步地，所述管壁内水槽内设置有气压传感器，气压传感器位于管壁内水槽的冷却水液面上方，气压传感器与PLC连接。

一种高效冷却管的冷却方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：当下液位传感器感应不到液位信号时，第二电磁阀打开向管壁内水槽内充入压缩空气平衡压力，待管内压力完全平衡后，气压传感器反馈气压信号给PLC，第二电磁阀关闭，第一电磁阀打开向管壁内水槽中加入冷却水直至上液位传感器感应到液位信号，PLC收到上液位传感器的信号后关闭第一电磁阀并发出指令使真空泵开始抽真空；

步骤二：真空泵抽气使管壁内水槽气压逐渐下降，当气压降至预设气压值以下时，气压传感器将气压信号反馈给PLC，PLC发出指令给真空泵使其降低抽真空功率并继续对槽内抽真空；

步骤三：管内冷却水充分汽化直到下液位传感器感应不到液位信号时，PLC接到反馈并命令真空泵停止工作，之后开始下一个循环。

进一步地，所述预设气压值为5KPA。