CN107438678B - 用于中心到端部的纤维氧化炉的改进的供应气室 - Google Patents

Abstract

一个实施例涉及用于加热纤维的炉。所述炉包括设置在炉的第一端部和第二端部之间的炉内的供应结构。供应结构包括多个气室。气室与加热系统流体连通。气室中的每个包括一对侧壁、底壁和顶壁。气室中的每个经配置使得在该气室的相应的侧壁中形成第一开口。至少一个气室经配置使得在至少一个气室的顶壁或底壁中的至少一个中形成一个或多个第二开口。至少一个气室经配置将来自加热系统的加热的气体从气室的第一开口和所述一个或多个第二开口供应到腔室中。

Description

用于中心到端部的纤维氧化炉的改进的供应气室

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年11月7日提交的美国临时专利申请序列号62/076,737的权益，在此以引用的方式将其并入本文。

背景技术

氧化炉通常用于从前体(例如丙烯酸、沥青或纤维素纤维)生产碳纤维。一种常见的处理方法包括将前体材料的纤维段连续地抽拉通过一个或多个氧化炉。

氧化炉中的每个包括相应的氧化腔室，在氧化腔室中发生纤维段的氧化。可以将每个纤维段作为碳纤维前体抽拉到第一氧化炉中，并且然后在作为被氧化的纤维段离开最后的氧化炉之前，多次通过每个氧化炉。辊架和张紧器用于将纤维段抽拉通过炉的氧化腔室。每个氧化炉通过热气体的循环流动将段加热到接近约300℃的温度。

这样的炉的示例是购自明尼苏达州明尼阿波里斯的迪斯派奇工业公司(DespatchIndustries，Minneapolis，Minnesota)的迪斯派奇碳纤维氧化炉(Despatch Carbon FiberOxidation Oven)。这样的炉的描述可以在共同转让的美国专利号4,515,561中找到。‘561专利中描述的炉是“中心到端部”的氧化炉。在中心到端部的氧化炉中，热气体从腔室的中心供应到炉的氧化腔室，并流向腔室的端部。

通常，这样的中心到端部的氧化炉包括位于腔室的中心的中心供应结构。中心供应结构包括彼此堆叠的多个供应气室。在气室之间提供间隙，以使得纤维段能够在气室之间通过。每个气室包括管道结构，该管道结构通过其一个端部或两个端部接收加热的空气。每个气室包括形成在相应管道结构的相对侧壁中的每一个侧壁中的孔阵列。这些孔在这里也称为“喷嘴”。每个气室经配置接收加热的空气，并将加热的气体以大致水平且平行的加热的气体流朝向氧化腔室的两个端部引导流出喷嘴。

在气室之间的间隙中通常不存在均匀的气体的流动。每当生产线停止时，纤维都是静止的。由于在气室之间的间隙中缺乏均匀的气体流动，在这样的生产线停工期间恰好被定位在气室之间的间隙中的纤维的部分可以经受与腔室内其余部分中存在的温度不同的温度。结果，纤维的那些部分可以与纤维的周围部分不同地氧化。

发明内容

一个实施例涉及用于加热纤维的炉。该炉包括设置在炉的第一端部和第二端部之间的炉内的供应结构。供应结构包括多个气室。气室与加热系统流体连通。气室中的每个包括一对侧壁、底壁和顶壁。气室中的每个气室经配置使得在该气室的相应侧壁中形成第一开口。至少一个气室经配置使得在至少一个气室的顶壁或底壁中的至少一个中形成一个或多个第二开口。至少一个气室经配置将来自加热系统的加热的气体从气室的第一开口和所述一个或多个第二开口供应到腔室中。

在一个示例性实施方案中，在至少一个气室的顶壁或底壁中的至少一个中形成至少一个狭口。具有圆形表面的结构定位在狭口中与气室的顶壁或底壁平齐。例如，可以使用螺纹杆或螺纹管、凹槽杆或凹槽管或波纹杆或波纹管实施该结构。

在另一示例性实施例中，在至少一个气室的顶壁或底壁中形成V形凹陷。V形凹陷包括两个侧面。在V形凹陷的侧面的每个中形成一个或多个第二开口。V形盖定位在V形凹陷中。V形凹陷的侧面中的每个侧面可以包括在V形凹陷的该侧面中形成的一排第二开口，其中在V形凹陷的每侧中形成的第二开口与在V形凹陷的另一侧中形成的第二开口交错。

另一个实施例涉及使用炉加热纤维的方法。该方法包括将加热的气体供应到包括在供应结构中的多个气室，该供应结构设置在炉内部。该方法进一步包括将加热的气体的至少一部分从第一开口引导到炉的内部中，在包括在气室中的每个气室中的侧壁中形成所述第一开口。该方法进一步包括将加热的气体的至少一部分从一个或多个第二开口引导到炉的内部中，在至少一个气室的顶壁或底壁中的至少一个中形成所述一个或多个第二开口。

附图说明

图1是炉的一个示例性实施例的透视图。

图2是图1中示出的炉的透视图，其中从炉的腔室中移除顶壁。

图3是图1中示出的炉的截面平面图。

图4示出图1中示出的炉的中心供应结构的细节。

图5是供应气室的一个示例性实施例的截面平面图。

图6是图5中示出的供应气室的一个侧壁的侧视图。

图7是图5中示出的供应气室的一个挤压挡板的侧视图。

图8是示例性实施例中的供应气室的顶壁的平面图。

图9是图8中示出的顶壁的截面侧视图。

图10是另一示例性实施例中的供应气室的顶壁的平面图。

图11是图10中示出的供应气室的顶壁的平面图，其中V形盖定位在V形凹陷的上方。

图12至图13是图11中示出的顶壁的截面侧视图。

图14是通过与加热的气体接触来加热纤维的方法的示例性实施例的流程图。

图15是供应气室的另一示例性实施例的截面平面图。

图16是图15中示出的供应气室的一个挤压挡板的侧视图。

具体实施方式

图1至图3示出其中可以使用下述改进的供应气室的氧化炉100的一个示例性实施例。然而，应当理解，下述改进的气室可以用于其它氧化炉。

图1至图3所示的氧化炉100适用于使用上述类型的氧化工艺生产碳纤维。例如，如本领域技术人员已知的，图1至图3所示的氧化炉100的示例性实施例可以用于利用一个或多个炉(例如，堆叠配置)的氧化工艺。

本领域技术人员将认识到，为了简洁和清楚起见，已经从附图和以下描述中省略了在氧化炉中使用的各种常规特征。这样的特征的示例包括但不限于用于调节炉100内的气体的流动的挡板、管道、叶片、通气口等，用于减少不期望的过程气体排放到周围环境中的前室和排气特征，和/或用于提高炉100的热效率的绝缘材料、百叶窗以及其他热特征。应当理解，图1至图3所示的示例性炉100可以包括这样的特征。

在图1至图3所示的示例性实施例中，炉100包括在其中发生纤维段的氧化的炉腔室102。在该示例性实施例中，炉腔室102由多个壁限定。限定氧化腔室102的壁包括顶壁104、底壁106、沿着腔室102的侧面112和侧面114的两个相应的侧壁108和侧壁110、以及在腔室102的端部120和端部122处的两个相应的端壁116和端壁118。在端壁116和端壁118中的每个中形成用于纤维的相应入口。每个入口由在腔室102的第一侧面112和第二侧面114之间延伸的多个狭口形成，并且由氧化炉100加热的纤维段被抽拉通过所述多个狭口。可以以常规方式形成入口和狭口。

炉100还包括加热系统124。加热系统124用于将加热的气体供应到腔室102中。在该示例性实施例中，所使用的气体是环境空气。

可以以各种方式实施加热系统124。在图1至图3中所示的示例性实施例中，使用至少一个加热器126(在图3中示出)、将气体抽吸通过加热器126的鼓风机128(在图3中示出)以及为鼓风机128提供动力的电动机130实施加热系统124。可以以各种方式实施每个加热器126。例如，可以使用一个或多个加热元件实施每个加热器126。此外，可以使用间接气体加热器、电加热器或它们的组合实施每个加热器126。可以以其他方式实施每个加热器126。

例如，可以使用一个或多个合适的控制器(例如，比例积分微分(PID)控制器)控制加热系统124。

炉100包括设置在腔室102内部的腔室102的端部120和端部122之间的供应结构132。在图1至图3中所示的示例性实施例中，炉100是中心到端部的氧化炉，其中从氧化腔室102的中心朝向腔室102的端部120和端部122供应加热的气体。在该示例性实施例中，供应结构132设置在腔室102内部内的端部102和端部122之间的腔室102的中心处或中心附近，并且在这里供应结构132也称为“中心供应结构132”。

在图1至图3中所示的示例性实施例中，中心供应结构132包括彼此堆叠的多个供应气室134，其中供应气室134之间具有间隙。图4中更详细地示出中心供应结构132。在堆叠的供应气室134之间提供间隙136(在图4中示出)，以使纤维段能够在气室134之间通过。

以下结合对图5至图10的描述提供关于供应气室134的更多细节。

气室134在它们的一个端部或两个端部处与供应管道138(在图2和图3中示出)流体连通，以便从加热系统124接收加热的气体。在图1至图3所示的示例性实施例中，每个气室134经配置通过其一个端部接收加热的空气(然而应当理解，在其他实施例中，每个气室通过其两个端部接收加热的空气)。

供应管道138可以适当地逐渐变细或提供有可调节的狭口或其他特征(未示出)，以调节加热的气体的流动，使得离开气室134的加热的气体的速度基本上是均匀的。

每个炉100还包括在氧化腔室102内的两个返回结构140。一个返回结构140定位在第一端壁116附近，并且另一个返回结构140定位在第二端壁118附近。返回结构140中的每个返回结构包括多个返回通道，所述多个返回通道彼此堆叠，并且定位成大致与中心供应结构132的相应的气室134的位置对应。在返回通道之间提供间隙，以使纤维段能够在返回通道之间通过。

每个返回结构140的返回通道经配置接收从中心供应结构132引导朝向该返回结构140的气体的至少一部分。也就是说，每个返回结构140接收从在中心供应结构132中的气室134的一个侧面引导朝向该返回结构140的气体。

返回管道142用于在每个返回结构140和加热系统124之间建立流体连通。以这种方式，将由返回结构140接收的加热的气体的至少一部分引导回加热系统124以被加热，并且如上述地经由供应管道138供应到气室134。

在图1至图3所示的示例性实施例中，返回管道142位于腔室102的壁内。然而，应当理解，可以以其他方式(例如，通过将返回管道142的至少一部分定位在腔室的壁的外部)实施返回管道142。

在这里结合图1至图3描述的示例性实施例中，如图5至图7中所示的实施供应气室134中的每个供应气室。每个气室134在气室134的第一端部500处供应有加热的气体。从供应管道138供应加热的气体。

每个气室134的截面通常为矩形，并且在腔室102的侧壁108和侧壁110之间水平延伸，但是与腔室102的侧壁108和侧壁110间隔开。如图6所示，每个气室134具有在面向腔室102的相应端部120和端部122的气室134的侧壁504中形成的孔或开口502。这些开口502在这里也称为“喷嘴”502。图6示出在气室134的侧壁504中的一个侧壁中形成的喷嘴502。在该示例性实施例中，以相同的方式在两个侧壁504中形成喷嘴502(尽管仅示出侧壁504中的一个侧壁的喷嘴502)。

喷嘴502横跨气室134的宽度延伸。喷嘴502经构造和布置以便将接收到的加热的气体以大致水平且平行的加热的气体流引导流向氧化腔室102的端部120和端部122。沿着穿过氧化腔室102的该部分的每个纤维段引导气体流。

每个气室134包括设置在气室134的内部内的气室134的侧壁504之间的一个或多个挡板506，这些挡板506在这里也称为“挤压挡板”506。如图5至图7中所示的实施例中，如图5所示，将挤压挡板506布置成V形，其中V形的尖端部分靠近端部500，在该端部500加热的气体被供应到气室134。挤压挡板506的这种V形布置通常被设计成将接收到的加热的气体以均匀的方式引导流出喷嘴502。

在常规气室设计中，在两个挤压挡板506之间的内部空间508内没有加热的气体流动。此外，在常规气室设计中，沿着每个单独的气室134的底壁或顶壁没有形成开口。然而，在图5至图7中所示的示例性实施例中，气室134的挤压挡板506中的一个或多个包括至少一个开口510，通过所述至少一个开口510加热的气体能够通过和进入挤压挡板506之间的空间508。这些开口510在这里也称为“挤压挡板”开口510。

在该示例性实施例中，挤压挡板开口510实施为在挤压挡板506中的每个中形成的一直排的圆形孔。图7示出在气室134的挤压挡板506中的一个中形成的挤压挡板开口510。在该示例性实施例中，以相同的方式在两个挤压挡板506中形成挤压挡板开口510(尽管仅示出挤压挡板506中的一个的挤压挡板开口510)。

另外，在每个气室134的顶壁或底壁中的一个或多个中形成一个或多个开口。也就是说，在每个气室134的顶壁、底壁或顶壁和底壁两者中形成一个或多个开口。在本文所述的示例性实施例中，仅在每个气室134的顶壁中形成这些开口(然而，应当理解，可以仅在每个气室134的底壁中形成开口，或者可以在每个气室134的顶壁和底壁两者中形成开口)。网、筛或其他结构可以用于覆盖这些开口，以防止错误的纤维或颗粒转移进入或离开气室134。

供应给每个气室134的加热的气体的一部分将通过挤压挡板开口510流动进入挤压挡板506之间的空间508中。流动进入挤压挡板506之间的空间508中的加热的气体的至少一部分将从顶壁开口流出。结果，在中心供应结构132内的气室134之间的间隙136中将存在气体的流动。加热的气体以大致水平且平行的加热的气体流从喷嘴502流出，沿着穿过氧化腔室102的该部分的每个纤维段朝向氧化腔室102的端部120和端部122。

在中心供应结构132中的气室134之间的间隙136中的气体的这种流动将减小在生产线启动或任何生产线停工期间恰好被定位在供应结构132内的纤维的部分将经受与腔室102的其余部分内存在的温度不同的温度的可能性。此外，在正常操作期间(当纤维移动通过炉100的腔室102时)，在腔室102内一致且均匀的空气流趋于改善温升去除。然而，如上所述，在常规中央供应结构的气室之间的间隙内通常不存在空气流。利用这里描述的示例性实施例，通过将一致且均匀的加热的气体流从顶壁开口提供到中心供应结构132内的间隙136中，将趋于改善总体温升去除。

在一些应用中，期望顶壁中的开口经配置使得递送到气室134的总流量的大约4％能够通过开口进入中心供应结构132中的气室134之间的间隙136中。

可以以各种方式在气室134的顶壁或底壁中的一个或多个中形成开口。

图8至图9示出在图1至图7的每个气室134的顶壁800中形成这样的开口的一种方式。在图8至图9所示的示例中，在气室134的顶壁800中形成两个平行的狭口802。顶壁800的部分804位于两个狭口802之间。对于每个狭口802，将具有圆形表面的结构806安装(或以其他方式定位)在狭口802中，与气室134的顶壁800平齐，使得结构806的圆形表面的任何部分不延伸到气室134的顶壁800的平面的上方。

如上所述，供应给每个气室134的加热的气体的一部分将流动通过挤压挡板开口506进入挤压挡板506之间的空间508中。此外，流动进入挤压挡板506之间的空间508中的加热的气体的至少一部分将从在气室134的顶壁800中形成的狭口802流出。将结构806定位成使得当气体离开相应的狭口802时，至少一些气体在结构806的圆形表面的至少一部分上通过。

每个气室134中的狭口802和结构806经配置使得供应给气室134的预定量的加热的气体将从狭口802流出到该气室134上方的间隙136中。例如，在一个示例性实施方式中，每个气室134中的狭口802和结构806经配置使得供应给气室的加热的气体的大约4％将从狭口802流出到该气室134上方的间隙136中。在该示例性实施例中，结构806经配置使得其圆形表面包括提供期望量的加热的气体通过狭口802逸出的一个或多个特征。

在图8至图9所示的示例性实施例的一个实施方案中，使用螺纹杆或螺纹管实施每个结构806，将所述螺纹杆或螺纹管平齐地安装到气室134的顶壁800，狭口802中的一个的下方，使得杆或管的圆形表面的任何部分不延伸到气室134的顶壁800的平面的上方。在这样的实施方案中，可以使用任何合适的机构(例如，从顶壁的内侧向下延伸的一对支架)将螺纹杆或螺纹管保持在适当位置。应当理解，可以使用其它结构806代替螺纹杆或螺纹管，或者除了螺纹杆或螺纹管之外，可以使用其它结构806，例如，凹槽杆或凹槽管，或者波纹杆或波纹管。也可以使用其它结构806。

由于康达效应(Coanda effect)，离开狭口802进入到气室134上方的间隙136中的至少一些加热的气体将沿着气室134的顶壁800水平流动。图9示出从狭口802进入间隙136的加热的气体808的流动的一个示例。进入气室134上方的间隙136中的加热的气体808的这种流动将减小在生产线启动或任何生产线停工期间恰好被定位在中心供应结构132内的纤维的部分将经受与腔室102的其余部分内存在的温度不同的温度的可能性，并且进入气室134上方的间隙136中的加热的气体808的这种流动将在气室134之间的间隙136中提供空气流，这将趋于改善温升去除。

图10至图13示出在图1至图4的每个气室134的顶壁或底壁中的至少一个中形成开口的另一种方式。在图10至图13所示的示例中，在每个气室134的顶壁1000中的V形凹陷1006的每个侧面1004上形成两排圆形孔1002(在图10中示出)，在每个气室134的顶壁1000中形成所述V形凹陷1006。在该示例中，孔1002都具有相同的尺寸和形状，并且布置成两个交错的直排。V形盖1008(在图11至图13中示出)定位在V形凹陷1006的至少一部分之上并位于V形凹陷1006的至少一部分的中心之上。在顶壁1000中的V形凹陷1006的每个侧面1004和安装在凹陷1006的中心的V形盖1008的一个侧面之间形成通路1014。在该示例性实施例中，使用一个或多个螺栓1010(或类似的可调节紧固件)和螺母(未示出)将盖1008安装到顶壁1000或相关联的气室134。可以通过在通路1014中插入或移除间隔件1016来垂直地调节盖1008，以控制从孔1002流出的流量。在该示例性实施例中，V形凹陷1006和V形盖1008的两个“V形”具有九十度的角。然而，应当理解，可以使用其他配置(例如，其中孔的布置方式不同，具有不同的形状或尺寸，其中孔的尺寸或形状不完全相同，或者V形凹陷和/或盖具有以不同于九十度角形成的V形)。

图12至图13示出从孔1002到间隙136中的加热的气体1012的流动的一个示例。图12示出V形凹陷1006的一个侧面1004上的孔1002，并且图13示出V形凹陷1006的另一侧面1004上的孔1002。离开孔1002的加热的气体1012将趋于流动通过对应的通路1014，并且至少一些加热的气体1012将沿着气室134的顶壁1000大致水平地流动。这将减小在生产线启动或任何生产线停工期间恰好被定位在中心供应结构132内的纤维的部分将经受与腔室102的其余部分内存在的温度不同的温度的可能性，并且将趋于改善气室134之间的间隙136中的温升去除。

此外，可以设计孔1002的尺寸并在气室134的顶壁1000上布置孔1002，使得加热的气体流搅动在气室134上通过的纤维。这样的纤维的搅动趋于促进纤维的更均匀的氧化。

在图10至图13所示的示例中，在每个气室134的顶壁中形成孔1002。然而，应当理解，除了在顶壁中形成孔1002之外或代替在顶壁中形成孔1002，可以在每个气室134的底壁中形成孔1002。

图14是通过与加热的气体接触加热纤维的方法1400的示例性实施例的流程图。图14中所示的方法1400的实施例在此描述为使用上面结合图1至图3描述的氧化炉100的示例性实施例来实施。然而，应当理解，可以以其他方式实施其他实施例。

方法1400包括将加热的气体供应到多个气室134(框1402)，设置在炉102的内部内的中心供应结构132中包括所述多个气室134。在该示例性实施例中，加热的气体从加热系统128经由供应管道138供应到每个气室134。

方法1400进一步包括将加热的气体的至少一部分从包括在每个气室134中的喷嘴502引导到炉102的内部中(框1404)。在该示例性实施例中，加热的气体以大致水平且平行的加热的气体流从喷嘴502流出，沿着穿过氧化腔室102的该部分的每个纤维段朝向氧化腔室102的端部120和端部122。

方法1400进一步包括将加热的气体的至少一部分从在气室134的顶壁或底壁中的一个或多个中形成的一个或多个开口引导到炉102的内部中(框1406)。这导致加热的气体流动到中心供应结构132中的气室134之间的间隙136中。在上述示例性实施例中，(例如，使用图8至图9所示的配置或图10至图13所示的配置)在每个气室134的顶壁中形成开口。

上述实施例仅仅是示例性的，而不是限制性的。

例如，在上述示例性实施例中，每个气室134从单侧供应加热的气体。然而，在其他实施例中，中心供应结构中的气室从两侧供应气体。

在图15至图16中示出气室1534的一个这样的示例性实施例。除了以下描述的，气室1534大致与以上结合图5至图7描述的气室134相同。

每个气室1534包括设置在每个气室1534的内部内的气室1534的侧壁1504之间的四个挤压挡板1506。在图15至图16所示的实施例中，将挤压挡板1506布置成菱形。在该示例性实施例中，每个气室1534从气室1534的两端1500供应加热的气体。

菱形的挤压挡板1506的每个端部的尖端部分定位在气室1534的端部1500中的一个附近，在气室1534的端部1500处，加热的气体供应到气室1534。挤压挡板1506的这种菱形布置通常被设计成将接收到的加热的气体以均匀的方式引导流出在气室1534的侧壁1504中形成的喷嘴(在图15至图16中未示出)。

气室1534的挤压挡板1506中的一个或多个包括至少一个挤压挡板开口1510(在图16中示出)，通过所述至少一个挤压挡板开口1510，加热的气体能够通过和进入挤压挡板1506之间的空间1508。图16示出在气室1534的挤压挡板1506中的一个中形成的挤压挡板开口1510。在该示例性实施例中，(尽管仅示出挤压挡板1506中的一个的挤压挡板开口1510)但是以相同的方式在所有的挤压挡板1506中形成挤压挡板开口1510。在该示例性实施例中，将挤压挡板开口1510实施为以与以上结合图7描述的方式相同的一般方式在挤压挡板1506中每个中形成的一直排圆形孔。

此外，与上述的气室134一样，(使用上述方法中的任一种)在每个气室1534的底壁或顶壁中的一个或多个中形成一个或多个开口。网丝、筛网或其他结构可以用于防止不定的纤维转移到气室1534中或防止颗粒转移出气室1534。

供应给每个气室1534的加热的气体的一部分将流动通过挤压挡板开口1510进入挤压挡板1506之间的空间1508中。流动进入挤压挡板1506之间的空间1508中的加热的气体的至少一部分将从顶壁开口流出。结果，在中心供应结构132内的气室1534之间的间隙136中将存在气体的流动。

可以以其他方式配置其他实施例。例如，除了在气室的顶壁中形成开口之外或者代替在气室的顶壁中形成开口，可以在气室中的一个气室或多个气室的底壁中形成一个或多个开口。此外，在这里示出的示例性实施例中，中心供应结构中的每个气室具有相同的配置和设计。然而，这不一定是这样，并且相反，中心供应结构中包括的一个或多个气室可以具有与中心供应结构中包括的一个或多个其他气室不同的配置和/或设计。

已经描述了许多实施例。然而，应当理解，在不脱离所要求保护的发明的精神和保护范围的情况下，可以对所描述的实施例进行各种修改。

示例实施例

示例1包括用于加热纤维的炉，所述炉包括：供应结构，其设置在炉的第一端部和第二端部之间的炉内，供应结构包括多个气室，其中气室与加热系统流体连通；其中气室中的每个包括一对侧壁、底壁和顶壁；其中气室中的每个经配置使得在该气室的相应的侧壁中形成第一开口；并且其中至少一个气室经配置使得在所述至少一个气室的顶壁或底壁中的至少一个中形成一个或多个第二开口，其中所述至少一个气室经配置将来自加热系统的加热的气体从所述至少一个气室的第一开口和所述一个或多个第二开口供应到腔室中。

示例2包括示例1的炉，其中仅在所述至少一个气室的顶壁中形成所述一个或多个第二开口；仅在所述至少一个气室的底壁中形成所述一个或多个第二开口；或者在所述至少一个气室的顶壁和底壁两者中形成所述一个或多个第二开口。

示例3包括示例1至示例2中任一示例的炉，其中所述至少一个气室包括至少一个挤压挡板，其中在所述至少一个挤压挡板中形成至少一个挤压挡板开口，使得加热的气体从在所述至少一个气室的顶壁或底壁中的所述至少一个中形成的所述一个或多个第二开口流出。

示例4包括示例3的炉，其中所述至少一个气室包括两个或更多个挤压挡板，其中所述至少一个气室经配置具有在挤压挡板之间形成的空间，其中在挤压挡板之间的空间中的所述至少一个气室的顶壁或底壁中的至少一个中形成所述一个或多个第二开口；并且其中挤压挡板经配置进行以下项中的至少一项：从其一个端部接收加热的空气，其中所述至少一个气室经配置使得将挤压挡板布置成V形；或从其两个端部接收加热的空气，其中所述气室经配置使得将挤压挡板布置成菱形。

示例5包括示例1至示例4中任一示例的炉，其中在所述至少一个气室的顶壁或底壁中的所述至少一个中形成的所述一个或多个第二开口包括：在所述至少一个气室的顶壁或底壁中的所述至少一个中形成的至少一个狭口；以及定位在狭口中与所述至少一个气室的顶壁或底壁中的所述至少一个平齐的具有圆形表面的结构。

示例6包括示例5的炉，其中结构包括螺纹杆或螺纹管、凹槽杆或凹槽管或者波纹杆或波纹管。

示例7包括示例1至示例6中任一示例的炉，其中所述至少一个气室包括：在所述至少一个气室的顶壁或底壁中的所述至少一个中形成的V形凹陷，V形凹陷包括两个侧面，其中在V形凹陷的侧面的每个中形成所述一个或多个第二开口；以及定位在V形凹陷中的V形盖。

示例8包括示例7的炉，其中V形凹陷的侧面中的每个包括在V形凹陷的该侧面中形成的一排所述一个或多个第二开口，其中在V形凹陷的每个侧面中形成的所述一个或多个第二开口与在V形凹陷的另一侧面中形成的所述一个或多个第二开口交错。

示例9包括使用炉加热纤维的方法，所述方法包括：将加热的气体供应到多个气室，设置在炉的内部内的供应结构包括所述多个气室；将加热的气体的至少一部分从第一开口引导到炉的内部中，在气室中每个中包括的侧壁中形成所述第一开口；以及将加热的气体的至少一部分从一个或多个第二开口引导到炉的内部中，在至少一个气室的顶壁或底壁中的至少一个中形成所述一个或多个第二开口。

示例10包括示例9的方法，其中仅在所述至少一个气室的顶壁中形成所述一个或多个第二开口；仅在所述至少一个气室的底壁中形成所述一个或多个第二开口；或者在所述至少一个气室的顶壁和底壁两者中形成所述一个或多个第二开口。

示例11包括示例9至示例10中任一示例的方法，其中所述至少一个气室包括至少一个挤压挡板，其中在所述至少一个挤压挡板中形成至少一个挤压挡板开口；并且其中将加热的气体的至少一部分从在所述至少一个气室的顶壁或底壁中的所述至少一个中形成的所述一个或多个第二开口引导到炉的内部中包括：将加热的气体的至少一部分引导通过在所述至少一个挤压挡板中形成的所述至少一个挤压挡板开口。

示例12包括示例11的方法，其中所述至少一个气室具有至少两个挤压挡板，并且其中将加热的气体供应到多个气室包括以下中的一项：将加热的气体供应到所述至少一个气室的一个端部，其中所述至少一个气室经配置使得将挤压挡板布置成V形；或将加热的气体供应到所述至少一个气室的两个端部，其中所述至少一个气室经配置使得将挤压挡板布置成菱形。

示例13包括示例9至示例12中任一示例的方法，其中在所述至少一个气室的顶壁或底壁中的所述至少一个中形成的所述一个或多个第二开口包括：在所述至少一个气室的顶壁或底壁中的所述至少一个中形成的至少一个狭口；以及定位在狭口中与所述至少一个气室的顶壁或底壁中的所述至少一个平齐的具有圆形表面的结构；并且其中将加热的气体的至少一部分从在所述至少一个气室的顶壁或底壁中的所述至少一个中形成的所述一个或多个第二开口引导到炉的内部中包括：将加热的气体的至少一部分引导通过所述至少一个狭口，使得当气体离开所述至少一个狭口时，至少一些气体在结构的圆形表面的至少一部分上通过。

示例14包括示例9至示例13中任一示例的方法，其中结构包括螺纹杆或螺纹管、凹槽杆或凹槽管或者波纹杆或波纹管。

示例15包括示例9至示例14中任一示例的方法，其中所述至少一个气室包括：在所述至少一个气室的顶壁或底壁中的所述至少一个中形成的V形凹陷，V形凹陷包括两个侧面，其中在V形凹陷的侧面的每个中形成所述一个或多个第二开口；以及定位在V形凹陷中的V形盖；并且其中将加热的气体的至少一部分从在所述至少一个气室的顶壁或底壁中的所述至少一个中形成的所述一个或多个第二开口引导到炉的内部中包括：将加热的气体的至少一部分引导通过在V形凹陷的侧面中每个中形成的所述一个或多个第二开口。

Claims (30)

1.一种用于加热纤维的炉，所述炉包括：

供应结构，所述供应结构在所述炉的腔室的第一端部和第二端部之间设置在所述腔室内，所述供应结构包括多个气室，其中所述多个气室与加热系统流体连通；

其中所述多个气室中的每个气室包括：

一对侧壁、底壁和顶壁；

第一开口，所述第一开口形成在所述多个气室中的每个气室的相应的侧壁中；

其中至少一个气室包括：

一个或多个第二开口，所述一个或多个第二开口形成在所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的至少一个中；以及

至少一个挤压挡板，所述至少一个挤压挡板被配置成将加热的气体的所述第一部分均匀地从所述第一开口引导到所述腔室中，并且所述至少一个挤压挡板具有一个或多个挤压挡板开口，所述至少一个挤压挡板将所述至少一个气室分成至少两个容积，其中所述至少两个容积中的第一容积被配置成将来自所述加热系统的加热的气体的第一部分从所述第一开口供应到所述腔室中，并且所述至少两个容积中的第二容积被配置成将所述加热的气体的第二部分通过所述至少一个气室的所述一个或多个第二开口供应到所述腔室中，所述至少一个挤压挡板被配置成通过所述一个或多个挤压挡板开口传递所述加热的气体的所述第二部分。

2.根据权利要求1所述的炉，其中，

仅在所述至少一个气室的所述顶壁中形成所述一个或多个第二开口；

仅在所述至少一个气室的所述底壁中形成所述一个或多个第二开口；或者

在所述至少一个气室的所述顶壁和所述底壁两者中形成所述一个或多个第二开口。

3.根据权利要求1所述的炉，其中所述至少一个气室包括两个或更多个挤压挡板，所述两个或更多个挤压挡板被配置成在所述两个或更多个挤压挡板之间形成空间，其中所述一个或多个第二开口在所述两个或更多个挤压挡板之间的所述空间中形成在所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的至少一个中；并且

其中所述两个或更多个挤压挡板被配置成进行以下项中的至少一项：

从其一个端部接收加热的空气，其中所述至少一个气室被配置使得所述挤压挡板布置成V形；或者

从其两个端部接收加热的空气，其中所述至少一个气室被配置使得将所述挤压挡板布置成菱形。

4.根据权利要求1所述的炉，其中在所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个中形成的所述一个或多个第二开口包括：

至少一个狭口，在所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个中形成所述至少一个狭口；以及

具有圆形表面的结构，所述结构定位在所述至少一个狭口中与所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个平齐。

5.根据权利要求4所述的炉，其中所述结构包括螺纹杆或螺纹管、凹槽杆或凹槽管、或者波纹杆或波纹管。

6.根据权利要求1所述的炉，其中所述至少一个气室包括：

V形凹陷，所述V形凹陷形成在所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个中，所述V形凹陷包括两个侧面，其中在所述V形凹陷的所述两个侧面的每个中形成所述一个或多个第二开口；以及

V形盖，所述V形盖定位在所述V形凹陷中。

7.根据权利要求6所述的炉，其中所述V形凹陷的所述两个侧面中的每个包括在所述V形凹陷的所述两个侧面中的每个上形成的一排所述一个或多个第二开口，其中在所述V形凹陷的每个侧面中形成的所述一个或多个第二开口与在所述V形凹陷的另一侧面中形成的所述一个或多个第二开口交错。

8.根据权利要求4所述的炉，其中所述结构被配置成在所述加热的气体的所述第二部分中引起康达效应。

9.根据权利要求6所述的炉，其中，所述V形凹陷和所述V形盖被配置成在所述加热的气体的所述第二部分中引起康达效应。

10.根据权利要求1所述的炉，其中所述多个气室中的每个被配置为从所述加热系统接收加热的气体。

11.一种使用炉加热纤维的方法，所述方法包括：

将加热的气体供应到多个气室，所述多个气室被包括在设置在所述炉的内部内的供应结构中；

将所述加热的气体的第一部分从第一开口引导到所述炉的所述内部中，所述第一开口形成在所述多个气室中的每个气室包括的侧壁中；以及

将所述加热的气体的第二部分从一个或多个第二开口引导到所述炉的所述内部中，所述一个或多个第二开口形成在所述多个气室中的至少一个气室的顶壁或底壁中的至少一个中，

其中引导所述第二部分包括将所述加热的气体从所述至少一个气室的第一容积通过一个或多个挤压挡板的一个或多个挤压挡板开口引导到所述多个气室中的所述至少一个气室的第二容积，所述一个或多个挤压挡板将所述多个气室中的所述至少一个气室至少分成所述第一容积和所述第二容积，

其中从所述第一开口引导所述加热的气体的所述第一部分包括所述一个或多个挤压挡板引导所述加热的气体的所述第一部分均匀地通过所述第一开口。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，

仅在所述至少一个气室的所述顶壁中形成所述一个或多个第二开口；

仅在所述至少一个气室的所述底壁中形成所述一个或多个第二开口；或者

在所述至少一个气室的所述顶壁和所述底壁两者中形成所述一个或多个第二开口。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述多个气室中的所述至少一个气室具有至少两个挤压挡板，并且其中将所述加热的气体供应到所述多个气室包括以下项中的一项：

将所述加热的气体供应到所述多个气室中的所述至少一个气室的一个端部，其中所述多个气室中的所述至少一个气室被配置使得所述至少两个挤压挡板布置成V形；或者

将所述加热的气体供应到所述多个气室中的所述至少一个气室的两个端部，其中所述多个气室中的所述至少一个气室被配置使得所述至少两个挤压挡板布置成菱形。

14.根据权利要求11所述的方法，其中在所述多个气室中的所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个中形成的所述一个或多个第二开口包括：

至少一个狭口，所述至少一个狭口形成在所述多个气室中的所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个中；以及

具有圆形表面的结构，所述结构定位在所述至少一个狭口中与所述多个气室中的所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个平齐；并且

其中将所述加热的气体的所述第二部分从在所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个中形成的所述一个或多个第二开口引导到所述炉的所述内部中包括：将所述加热的气体的所述第二部分引导通过所述至少一个狭口，使得当所述加热的气体离开所述至少一个狭口时，至少一些所述加热的气体在所述结构的所述圆形表面的至少一部分上通过。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述结构包括螺纹杆或螺纹管、凹槽杆或凹槽管、或者波纹杆或波纹管。

16.根据权利要求11所述的方法，其中所述多个气室中的所述至少一个气室包括：

V形凹陷，所述V形凹陷形成在所述多个气室中的所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个中，所述V形凹陷包括两个侧面，其中在所述V形凹陷的所述两个侧面的每个中形成所述一个或多个第二开口；以及

V形盖，所述V形盖定位在所述V形凹陷中；并且

其中将所述加热的气体的所述第二部分从在所述多个气室中的所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个中形成的所述一个或多个第二开口引导到所述炉的所述内部中包括：将所述加热的气体的所述第二部分引导通过在所述V形凹陷的所述两个侧面的每个中形成的所述一个或多个第二开口。

17.根据权利要求14所述的方法，其中将所述加热的气体的所述第二部分引导通过所述至少一个狭口以在所述加热的气体的所述第二部分和所述顶壁或所述底壁的所述至少一个之间引起康达效应。

18.一种用于加热纤维的炉，所述炉包括：

供应结构，所述供应结构在所述炉的腔室的第一端部和第二端部之间设置在所述腔室内，所述供应结构包括多个气室，其中所述多个气室与加热系统流体连通；

其中所述多个气室中的每个包括一对侧壁、底壁和顶壁；

其中所述多个气室中的每个被配置成使得在所述多个气室的相应的侧壁中形成第一开口；并且

其中至少一个气室被配置成使得在所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的至少一个中形成一个或多个第二开口，其中所述至少一个气室被配置成将来自所述加热系统的加热的气体从所述至少一个气室的所述第一开口和所述一个或多个第二开口供应到所述腔室中,

其中所述至少一个气室包括至少一个挡板，其中在所述至少一个挡板中形成至少一个挡板开口，使得加热的气体从在所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个中形成的所述一个或多个第二开口流出。

19.根据权利要求18所述的炉，其中，

仅在所述至少一个气室的所述顶壁中形成所述一个或多个第二开口；

仅在所述至少一个气室的所述底壁中形成所述一个或多个第二开口；或者

在所述至少一个气室的所述顶壁和所述底壁两者中形成所述一个或多个第二开口。

20.根据权利要求18所述的炉，其中所述至少一个气室包括两个或更多个挡板，其中所述至少一个气室被配置成具有在所述两个或更多个挡板之间形成的空间，其中所述一个或多个第二开口在所述两个或更多个挡板之间的所述空间中形成在所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的至少一个中；并且

其中所述两个或更多个挡板被配置成进行以下项中的至少一项：

从其一个端部接收加热的空气，其中所述至少一个气室被配置成使得将所述两个或更多个挡板布置成V形；或者

从其两个端部接收加热的空气，其中所述至少一个气室被配置成使得将所述两个或更多个挡板布置成菱形。

21.根据权利要求18所述的炉，其中在所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个中形成的所述一个或多个第二开口包括：

至少一个狭口，在所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个中形成所述至少一个狭口；以及

具有圆形表面的结构，所述结构定位在所述至少一个狭口中与所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个平齐。

22.根据权利要求21所述的炉，其中所述结构包括螺纹杆或螺纹管、凹槽杆或凹槽管、或者波纹杆或波纹管。

23.根据权利要求18所述的炉，其中所述至少一个气室包括：

V形凹陷，所述V形凹陷形成在所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个中，所述V形凹陷包括两个侧面，其中在所述V形凹陷的所述两个侧面的每个中形成所述一个或多个第二开口；以及

V形盖，所述V形盖定位在所述V形凹陷中。

24.根据权利要求23所述的炉，其中所述V形凹陷的所述两个侧面中的每个包括在所述V形凹陷的所述侧面中形成的一排所述一个或多个第二开口，其中在所述V形凹陷的每个侧面中形成的所述一个或多个第二开口与在所述V形凹陷的另一侧面中形成的所述一个或多个第二开口交错。

25.一种使用炉加热纤维的方法，所述方法包括：

将加热的气体供应到多个气室，设置在所述炉的内部内的供应结构包括所述多个气室；

将所述加热的气体的至少一部分从第一开口引导到所述炉的所述内部中，在所述多个气室中的每个中包括的侧壁中形成所述第一开口；以及

将所述加热的气体的至少一部分从一个或多个第二开口引导到所述炉的所述内部中，在至少一个气室的顶壁或底壁中的至少一个中形成所述一个或多个第二开口,

其中所述至少一个气室包括至少一个挡板，其中在所述至少一个挡板中形成至少一个挡板开口；并且

其中将所述加热的气体的至少一部分从在所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个中形成的所述一个或多个第二开口引导到所述炉的所述内部中包括：将所述加热的气体的至少一部分引导通过在所述至少一个挡板中形成的所述至少一个挡板开口。

26.根据权利要求25所述的方法，其中，

仅在所述至少一个气室的所述顶壁中形成所述一个或多个第二开口；

仅在所述至少一个气室的所述底壁中形成所述一个或多个第二开口；或者

在所述至少一个气室的所述顶壁和所述底壁两者中形成所述一个或多个第二开口。

27.根据权利要求25所述的方法，其中所述至少一个气室具有至少两个挡板，并且其中将所述加热的气体供应到所述多个气室包括以下项中的一项：

将所述加热的气体供应到所述至少一个气室的一个端部，其中所述至少一个气室被配置成使得将所述至少两个挡板布置成V形；或者

将所述加热的气体供应到所述至少一个气室的两个端部，其中所述至少一个气室被配置成使得将所述至少两个挡板布置成菱形。

28.根据权利要求25所述的方法，其中在所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个中形成的所述一个或多个第二开口包括：

至少一个狭口，所述至少一个狭口形成在所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个中；以及

具有圆形表面的结构，所述结构定位在所述至少一个狭口中与所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个平齐；并且

其中将所述加热的气体的至少一部分从在所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个中形成的所述一个或多个第二开口引导到所述炉的所述内部中包括：将所述加热的气体的至少一部分引导通过所述至少一个狭口，使得当所述加热的气体离开所述至少一个狭口时，至少一些所述加热的气体在所述结构的所述圆形表面的至少一部分上通过。

29.根据权利要求28所述的方法，其中所述结构包括螺纹杆或螺纹管、凹槽杆或凹槽管、或者波纹杆或波纹管。

30.根据权利要求25所述的方法，其中所述至少一个气室包括：

V形凹陷，所述V形凹陷形成在所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个中，所述V形凹陷包括两个侧面，其中在所述V形凹陷的所述两个侧面的每个中形成所述一个或多个第二开口；以及

V形盖，所述V形盖定位在所述V形凹陷中；并且

其中将所述加热的气体的至少一部分从在所述至少一个气室的所述顶壁或所述底壁中的所述至少一个中形成的所述一个或多个第二开口引导到所述炉的所述内部中包括：将所述加热的气体的至少一部分引导通过在所述V形凹陷的所述两个侧面中每个中形成的所述一个或多个第二开口。

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