[实用新型]一种预氧化炉平行与垂直方向匀风整流进风腔有效
申请号: | 202020207095.5 | 申请日: | 2020-02-25 |
公开(公告)号: | CN212128360U | 公开(公告)日: | 2020-12-11 |
发明(设计)人: | 林刚;张永福;乔荫春;冯军 | 申请(专利权)人: | 广州赛奥碳纤维技术有限公司 |
主分类号: | D01F9/12 | 分类号: | D01F9/12 |
代理公司: | 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 | 代理人: | 官国鹏 |
地址: | 511356 广东省广州市*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 氧化 平行 垂直 方向 整流 进风腔 | ||
本实用新型涉及一种预氧化炉平行与垂直方向匀风整流进风腔,预氧化炉包括多个从下往上依次排列的进风腔体,上下相邻的两个进风腔体之间形成丝束通道,进风腔体内设有分流板和水平整流板;分流板将进风腔体分为预氧化风腔和丝束通道风腔,分流板上设有分流孔,水平整流板位于预氧化风腔内,水平整流板上设有匀风孔,丝束通道风腔设有匀风通道,匀风通道与丝束通道相通。进风腔体的顶部和/或底部上设有匀风孔,匀风通道为进风腔体上的匀风孔。匀风整流进风腔可以快速高效地带走丝束通道内丝束的反应热,属于预氧化炉进风腔的技术领域。
技术领域
本实用新型涉及预氧化炉进风腔的技术领域,尤其涉及一种预氧化炉平行与垂直方向匀风整流进风腔。
背景技术
在碳纤维生产中,预氧化是至关重要的工序,其功能是将线性分子链结构的原丝转化成耐热的梯形分子结构,该工序不仅与碳纤维的性能密切相关,也与碳纤维的制造成本息息相关。
尽管对原丝的预氧化有固体、液体及气流等方法,目前工业界主流的还是采用热风循环烘箱的方式,其中,水平吹风、垂直吹风、侧吹风、中央到两端吹风是目前工业流行的技术。对于任何吹风方式,都有一些共同的技术要求:如温度均匀、风速均匀、风场均匀、能耗低、排废量小、效率高、处理时间短、散热效率高等。
预氧化的核心功能不是加热,而是快速高效地将原丝预氧化过程中产生的大量热量带走。如果不及时带走热量,原丝的纤维就会热量集中,产生纤维之间的融并,这会导致后续碳化纤维的发脆、性能低下;如果热量聚集更多,丝束会发生起火,处理不当,甚至会导致氧化炉的爆炸。这会带来巨大的人员与财产的重大损失。所以,任何吹风方式,其实现的工艺要点是:保持一定的温度,让纤维高效持续反应,同时快速高效带走纤维化学反应产生的热量,让纤维不融并与起火,反应越快速,需要带走的热量就越多。对设备的要求就越高。
由于氧化炉的核心功能是带走激烈化学反应的丝束上的产生的热量,所以,这就要求在丝束面的宽度方向上,必须有均匀的温度及风速,为了更好地带走丝束上产生的热量,这个风还需要是层流风,而不是紊流,紊流是不能迅速带走热量的。而层流性、均匀的风速主要由进风腔决定,在所有平行吹风的方式中,进风腔的风向是平行的,而在进风腔之间(上下相邻的两个进风腔体之间即丝束通道),也存在丝束,进风腔越宽(图3中左右方向),这些丝束的长度就越大,丝束通道内的丝束面上的反应热量就难以及时被带走,形成丝束过热融并甚至起火的风险。本实用新型就是针对上述目前技术的缺陷,开发了一种预氧化炉平行与垂直方向匀风整流进风腔。
实用新型内容
针对现有技术中存在的技术问题,本实用新型的目的是:提供一种预氧化炉平行与垂直方向匀风整流进风腔,可以快速高效地带走丝束通道内丝束的反应热。
为了达到上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种预氧化炉平行与垂直方向匀风整流进风腔,预氧化炉包括多个从下往上依次排列的进风腔体,上下相邻的两个进风腔体之间形成丝束通道,进风腔体内设有分流板和水平整流板;分流板将进风腔体分为预氧化风腔和丝束通道风腔,分流板上设有分流孔,水平整流板位于预氧化风腔内,水平整流板上设有匀风孔,丝束通道风腔设有匀风通道,匀风通道与丝束通道相通。
进一步的是:进风腔体的顶部和/或底部上设有匀风孔,匀风通道为进风腔体上的匀风孔。
进一步的是:丝束通道风腔内设有垂直调整板,垂直调整板将丝束通道风腔分为上风腔和下风腔,分流板的分流孔有多个,其中一些分流孔与上风腔相通,其中一些分流孔与下风腔相通,进风腔体的顶部和/或底部上设有匀风孔。
进一步的是:进风腔体的进风口面积与水平整流板开孔面积的比值为1.5~5,进风腔体的进风口面积与分流板开孔面积的比值为20~100,垂直调整板开孔面积与分流板开孔面积的比值为2。
进一步的是:水平整流板包括孔板和/或蜂窝板。
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