CN107502961A - 一种分体式高分子溶液成型的纺丝箱体 - Google Patents

Abstract

本发明属于化纤设备领域，具体地说，涉及一种分体式高分子溶液成型的纺丝箱体，包括计量泵箱体、溶液管路部件和组件箱体，计量泵箱体内设置用于定量计量高分子溶液的计量泵，组件箱体内设置用于将高分子溶液挤压成丝束的纺丝组件，计量泵箱体和组件箱体高低错位排布,溶液管路部件连通计量泵箱体与组件箱体，用于高分子溶液的输送，组件箱体的纺丝出口处设置有吹风冷却装置，通过将计量泵箱体与组件箱体之间错位设置，使吹风冷却装置能够近距离冷却高分子溶液丝束，同时避免了吹风冷却装置被纺丝箱体过度加热，提高了吹风冷却装置的冷却性能；箱体体积缩小，缩短了热媒停留时间，降低了加热不均的概率。

Description

一种分体式高分子溶液成型的纺丝箱体

技术领域

本发明属于化纤设备领域，具体地说，涉及一种分体式高分子溶液成型的纺丝箱体。

背景技术

高分子材料按来源分为天然高分子材料和合成高分子材料。

我们研究的是一种天然的可再生的高分子材料，大量存在于绿色植物中，例如：树木、秸秆、竹子等等，是自然界取之不尽，用之不竭的资源，天然高分子材料制得的产品性能优良，尤其是其所具有的绿色环保特点，使它得以迅速发展。近些年天然高分子材料溶液的制备工艺不断进步，但适用于成型的纺丝设备却尚待开发。传统的纺丝箱体中由于计量泵和纺丝组件小巧，通常设置在同一纺丝箱体内，装置体积也小巧，加热方便，加之采用气相热媒传热(如联苯蒸汽、联苯-联苯醚混合蒸汽等，加热介质加热温度均在200度以上)，不存在加热不均的问题。

由于天然高分子纺丝的生产具有特殊性，(1)高密度配置的喷丝板的喷丝孔纺出的丝条，使吹风的风束不易穿过丝束，丝条难以均匀冷却；(2)纺丝组件的喷丝板上的喷丝孔排布长度长；(3)加热介质为液体，温度控制在100℃左右。由于高分子溶液的生产具有以上特殊性，就要求高分子溶液成型吹风工艺中吹风冷却装置的出风口的风速大，其风速要求为熔纺的50倍左右，为减少风速的衰减，需将出风口设置在距出丝口较近的位置，而现有技术中，将计量泵箱体和纺丝组件箱体设置在一个加热装置内，受计量泵和纺丝组件结构的限制，该一体式结构无法使该出风口与出丝口达到上述特殊要求，满足上述近距离的情况下，吹风冷却装置的进风风道距离计量泵箱体过近，箱体内的热水加热系统容易对进风风道内的气体产生过度加热，降低了吹风冷却装置的冷却性能；加热介质为热水，液态加热介质在加热过程中容易产生加热死角，导致加热不均，影响纺丝质量或导致高分子溶液冷却阻塞管路，将计量泵与纺丝组件设置于同一箱体内进行加热保温，使该现象更为严重。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种结构更合理、更符合于天然高分子溶液纺丝生产工艺的一种分体式高分子溶液成型的纺丝箱体。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种分体式高分子溶液成型的纺丝箱体，其特征在于：包括计量泵箱体、溶液管路部件和组件箱体，所述计量泵箱体内设置定量计量高分子溶液的计量泵，所述组件箱体内设置将高分子溶液挤压成丝束的纺丝组件，所述计量泵箱体和组件箱体高低错位排布,所述溶液管路部件连通计量泵箱体与组件箱体，用于高分子溶液的输送，所述组件箱体的纺丝出口处设置有吹风冷却装置，所述计量泵箱体、溶液管路部件和组件箱体均单独采用液相加热介质加热高分子溶液。

所述计量泵箱体包括计量泵箱体壳体、至少一个设置于壳体内用于放置计量泵的泵盒，所述计量泵箱体壳体与泵盒之间密封连接形成加热腔，所述计量泵箱体壳体上设有与所述加热腔连通的加热介质入口管和出口管。

所述组件箱体包括组件箱体壳体、组件座、上板，所述组件座、组件箱体壳体和上板密封连接形成加热夹层，所述组件箱体壳体上设置有与加热夹层连通的加热介质入口管和出口管；所述溶液管路部件包括溶液管、包裹于所述溶液管外的夹套管，所述加热套管上设置有加热介质入口管和出口管。

还包括隔板，所述隔板设置在所述加热腔和/或所述加热夹层内，所述计量泵箱体壳体和/或组件箱体壳体上的入口管和出口管分别设置在所述隔板两侧。

设置于所述计量泵箱体壳内的隔板将加热腔分为上下两个腔室，并在隔板上设有至少一个连通口。

所述连通口设置在加热介质入口管和出口管的相对侧面上。

设置于所述组件箱体壳体内的隔板分别与所述组件箱体壳体、组件座和上板下表面密封连接，将加热介质入口管和出口管分隔。

所述计量泵箱体壳体上的入口管和出口管位于计量泵箱体壳体内侧端均至少设置一个支管，所述支管上设置朝向计量泵箱体壳体内壁的水孔，所述支管的端部设有管堵板。

所述水孔为多个，所述水孔的轴向垂直于所述支管轴线，孔径沿支管轴线向外逐渐增大。

所述液相加热介质为水。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：通过将计量泵箱体与组件箱体之间设置溶液管路部件，将计量泵箱体与组件箱体之间高低错位排布，为吹风冷却装置的安装提供了空间，满足了吹风冷却装置能够近距离冷却纺丝溶液，减少风速的衰减，同时满足了该吹风冷却装置远离计量泵箱体，有效防止了计量泵箱体对进风风道内的气体产生过度加热，提高了吹风冷却装置的冷却性能；计量泵箱体、溶液管路部件和组件箱体各部分均单独采用液相加热介质加热高分子溶液，与一体式箱体相比，箱体体积缩小，缩短了液体停留时间，缩短了热媒循环时间，升温更快，降低了产生加热不均的概率；独立加热，可独立调节计量泵箱体、溶液管路部件、组件箱体的热水加热温度，操作灵活，适应性强；计量泵箱体壳体内可设置多个计量泵，对加热腔中计量泵中的高分子溶液加热，通过与相应数量的纺丝组件及溶液管路部件连接，可实现多组并联加热；通过加热介质入口管，将加热介质输送至加热夹层中，对纺丝组件中的高分子溶液进行单独加热，加热夹层体积相对小，加热介质用量少，调温效果快；通过在溶液管路部件中设置夹套管，通过加热介质入口管和出口管，使加热介质单独对溶液管中的高分子溶液进行加热，保证在传输过程中，高分子溶液不冷却；由于采用液相加热介质，计量泵箱体壳体和组件箱体壳体体积为方形，容易产生加热不均的现象，影响纺丝的质量，通过在壳体内设置隔板，将加热介质入口管与出口管隔开，防止加热介质未经传热就从出口流出，使加热介质在壳体内循环更为充分，不留死角，使加热更加均匀，提高纺丝质量；采用隔板将计量泵箱体壳体分为上下两个较小的腔室，使液相加热介质在计量泵箱体壳体形成一个上下两层的环路，使加热介质在壳体内循环更为充分，使加热更加均匀；通过将连通口设置在与加热介质入口管和出口管相对的壳体侧面上，使计量泵箱体壳体内的环路达到最大，使加热介质在壳体内循环更为充分，使加热更加均匀；将隔板设置成分别与组件箱体壳体侧面、底面以及组件座密封连接的结构，使加热介质在加热夹层中形成一个环路，使加热环路达到最大，使加热介质在壳体内循环更为充分，使加热更加均匀；通过设置支管，并在支管的端部设有管堵板和朝向计量泵箱体壳体内壁的水孔，改变水流方向，增加入口管和出口管处加热介质的辐射面积，提高水流速度，降低出现死角的可能，降低加热不均的概率；通过使水孔朝向计量泵箱体壳体内壁，使计量泵箱体壳体内壁附近的液体也参与循环，不留死角，降低加热不均的概率；通过使水孔孔径沿支管轴线向外逐渐增大，提高支管外端部的水流速度，遵循等流速原理,使轴向各孔水流速度一致，水循环内外一致；计量泵箱体、溶液管路部件、组件箱体各部分可拆卸安装，便于检修。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，在附图中：

图1是本发明的纺丝箱体连接示意图；

图2是本发明的纺丝箱体剖视示意图；

图3是本发明的计量泵箱体结构示意图；

图4是本发明的计量泵箱体俯视示意图；

图5是本发明的计量泵箱体支管处结构示意图；

图6是本发明的组件箱体俯视示意图。

图中：1、计量泵箱体 2、溶液管路部件 3、组件箱体 4、吹风冷却装置 101、计量泵箱体壳体 102、泵盒 103、溶液进口 104、溶液出口 105、入口管 106、出口管 107、连通口 108、支管 109、水孔 110、管堵板 111、计量泵 112、泵板 113、泵座 114、加热腔 201、溶液管 202、夹套管 300、上板 301、通孔 302、沉孔 304、定位孔 307、组件安装口 310、隔板 311、溶液入口 312、组件箱体壳体 313、组件座 314、加热夹层 401、进风口 402、出风口

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，一种分体式高分子溶液成型的纺丝箱体，包括计量泵箱体1、溶液管路部件2和组件箱体3，计量泵箱体1内设置用于定量计量高分子溶液的计量泵111，组件箱体3内设置用于将高分子溶液挤压成丝束的纺丝组件，计量泵箱体1和组件箱体3高低错位排布,溶液管路部件2连通计量泵箱体1与组件箱体3，用于高分子溶液的输送，纺丝组件的纺丝出口处设置有吹风冷却装置4，计量泵箱体1、溶液管路部件2和组件箱体3均单独采用液相加热介质加热高分子溶液，液相加热介质为热水。

实施例一：

如图2所示，计量泵箱体1包括计量泵箱体壳体101和泵盒102，泵盒102设置于计量泵箱体壳体101内，计量泵箱体壳体101与泵盒102之间密封连接形成加热腔114，计量泵箱体壳体101上设有传输高分子溶液进口103、溶液出口104和与加热腔114连通的热水入口管105和出口管106；

组件箱体3底部设有组件安装口307，组件箱体3包括组件箱体壳体312、组件座313、上板300，组件座313设置在组件箱体壳体312内，上板300盖设在组件箱体壳体312上，组件座313与组件箱体壳体312的下端焊接，上端分别与上板300的下表面焊接，形成加热夹层314用于为纺丝组件加热，上板300上设有溶液入口311，组件箱体壳体312上设置有与加热夹层314相连通的热水入口管105和热水出口管106；组件座313内安装有纺丝组件，纺丝组件的纺丝出口位于组件箱体3的组件安装口307处；纺丝组件的纺丝出口处的侧面设置有吹风冷却装置4，吹风冷却装置4的出风口402的出风方向与纺丝出口的出丝方向垂直，吹风冷却装置4的进风口401远离计量泵箱体1。

溶液管路部件2包括溶液管201、包裹于所述溶液管201外的夹套管202，夹套管202上设有热水入口管105和出口管106；溶液管201的两端分别与溶液出口104和溶液入口311通过法兰连接。

计量泵箱体1、溶液管路部件2和组件箱体3三个部分的热水入口管105、热水出口管106可连接同一供热系统，实现整体温度一致，也可分别连接不通的供热系统，实现不同的控温，结构简单，控温灵活；吹风冷却装置4的出风口402紧邻纺丝出口。通过溶液管路部件2将计量泵箱体1与组件箱体3间隔一定距离，避免了计量泵箱体1对吹风冷却装置4的过度加热，提高了吹风冷却装置4的冷却性能，同时也为吹风冷却装置4的安装提供了空间。计量泵箱体1、溶液管路部件2和组件箱体3三部分分别独立进行加热保温，与将三部分设置于同一加热装置内加热相比，体积明显缩小，大大缩短了热水循环周期，提高了加热效率，不易出现死角和加热不均的现象，加热保温效果更好，纺丝质量更好。

实施例二：

如图3-4所示，在实施例一的基础上，在加热腔114内设置隔板310，隔板310为水平方向设置，隔板310将热水入口管105和出口管106分隔两侧，并在隔板310上开设连通口107，连通口107设置在与热水入口管105和出口管106相对的侧面即远离热水入口管105和出口管106的一侧，隔板310的边缘分别与泵盒102和计量泵箱体壳体101的侧面焊接，使计量泵箱体壳体101分为上下两个加热腔室，连通口107的数量为五个，连通口107为圆形，任意相邻两个连通口107之间的圆心距相等，热水入口管105设置在低水位处，出口管106设置在高水位处。

连通口也可以是多个，多个连通孔相互独立排成一排，相邻连通口之间间隔相同的距离，也可以是相邻连通口连通,构成一个窄条口，隔板310可以为水平设置，也可以与水平面成一定角度设置；隔板310设置的位置可以是在加热腔114沿竖直方向的任何位置，优选设置在加热腔114竖直面的中部，将加热腔114分隔为上下等大的两个加热腔室；连通口107的数量可以是一个也可是设置多个，如果为一个优选设置在远离热水入口管105和出口管106一侧的隔板310的中部，连通口107的形状也可以是方形，长方形等；热水入口管105和出口管106的高低可以任意设置，为使热水充满整个加热腔114，不留死角，优选热水入口管105设置在低水位处，出口管106设置在高水位处；泵盒102的数量可以是一个，也可以是多个。

如图3所示，计量泵箱体1内热水循环路线：热水入口管105设置在壳体低水位处，热水出口管106设置在壳体高水位处，因此计量泵箱体1内热水入口管105位于下腔室，热水出口管106位于上腔室内，热水循环路线，热水由下腔室循环后，经连通口107进入上腔室完成热交换后从热水出口管106流出。

实施例三：

如图3-5所示，在实施例一和二的基础上，在本实施例中，计量泵箱体壳体101上的热水入口管105和出口管106位于计量泵箱体壳体101内侧端均设置两个支管108，两个支管108末端间的距离略小于计量泵箱体壳体101两相对侧面的间距，支管108的端部设有管堵板110，支管108上设置朝向计量泵箱体壳体101内壁的水孔109，水孔109开设在支管108的管壁上,水孔109的轴向垂直于所述支管108轴线,水孔109为多个，多个水孔109沿支管108轴向排成一排，任意相邻两个水孔109的中心距离相等，水孔109的孔径沿支管108轴线向外逐渐增大，满足等流速原理。

支管108的数量可以是多个，水孔109的孔径可以是等大，优选沿支管108轴线向外逐渐增大。

由于受计量泵箱体1上液相加热介质的热水入口管105和出口管106管径的限制，出口管106口和入口管105口处水流覆盖面积太小，容易在贴壁处产生死角，通过在计量泵箱体壳体101内侧端的热水入口管105和出口管106上设置两个支管108，支管108的端部设有管堵板110，并在支管108上设置朝向计量泵箱体壳体101内壁的水孔109，改变水流方向，增加了进水及出水点的个数，提高了流动水的覆盖面积和水在箱体中的流通速度，进一步缩短了循环周期，水孔109朝向计量泵箱体壳体101内壁设置，使入口管105和出口管106所在侧壁不产生死角，水孔109孔径沿支管108轴线向外逐渐增大，实现同一支管上各水孔109水流速一致，实现同步推进。

实施例四：

如图6所示，在实施例一、二和三的基础上，在组件箱体3的加热夹层314内设有隔板310，隔板310设置在热水入口管105和出口管106之间，该隔板310为竖直板，隔板310的边缘分别与组件箱体壳体312、组件座313和上板300下表面密封连接，将热水入口管105和出口管106分隔。

隔板310也可以与竖直方向呈一定角度设置，优选竖直设置，热水入口管105设置在低水位处，热水出口管106设置在高水位处。

由于组件箱体壳体312、组件座313为长方体形，因此加热夹层314为窄环形，因此将隔板310设置成竖直板，使加热夹层314内的热水在水平方向上为环绕窄环形加热夹层314的大循环，通过将热水入口管105设置在低水位处，热水出口管106设置在高水位处，使加热夹层314内的热水在竖直方向上完全充满整个加热夹层314，该设计使组件箱体3结构简单，各处无死角，热量利用率高。

实施例五：

如图6所示，在实施例四的基础上，本实施例中，上板300上设有多个通孔301、沉孔302和定位孔304，多个通孔301分为若干组，每组两个，通孔301沿上板300长轴两侧成对相对设置，沉孔302也以同样的方式设置，通孔301组和沉孔302组沿上板300长轴方向依次交替设置，其中沿上板300长轴方向两端的孔组为沉孔302组；定位孔304为两个，分别设置在经过上板300中心的长轴的两端。

其中优选通孔301组和沉孔302组沿组件箱体3长轴方向由两端向中心依次交替设置。

通孔和沉孔的设置，使安装人员自上而下将螺钉旋入下组件，方便安装人员施力，使安装拆卸更加方便。

如图2所示，纺丝溶液流向：将计量泵111和泵板112设置在泵盒102内，泵座113设置在计量泵箱体1内，泵座113、泵板112和计量泵111依次连接，泵座113的入口、出口分别与溶液出口104和溶液入口311通过管路连接。通过溶液进口103经管路进入泵座113，经泵座113到达泵板112再进入计量泵111，通过精确计量后，再回到泵座113，经管路、溶液出口104流入溶液管201，经溶液管201、溶液入口311进入纺丝组件，完成纺丝工序。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种分体式高分子溶液成型的纺丝箱体，其特征在于：包括计量泵箱体、溶液管路部件和组件箱体，所述计量泵箱体内设置定量计量高分子溶液的计量泵，所述组件箱体内设置将高分子溶液挤压成丝束的纺丝组件，所述计量泵箱体和组件箱体高低错位排布,所述溶液管路部件连通计量泵箱体与组件箱体，用于高分子溶液的输送，所述组件箱体的纺丝出口处设置有吹风冷却装置，所述计量泵箱体、溶液管路部件和组件箱体均单独采用液相加热介质加热高分子溶液。

2.根据权利要求1所述的一种分体式高分子溶液成型的纺丝箱体，其特征在于：所述计量泵箱体包括计量泵箱体壳体、至少一个设置于壳体内用于放置计量泵的泵盒，所述计量泵箱体壳体与泵盒之间密封连接形成加热腔，所述计量泵箱体壳体上设有与所述加热腔连通的加热介质入口管和出口管。

3.根据权利要求1所述的一种分体式高分子溶液成型的纺丝箱体，其特征在于：所述组件箱体包括组件箱体壳体、组件座、上板，所述组件座、组件箱体壳体和上板密封连接形成加热夹层，所述组件箱体壳体上设置有与加热夹层连通的加热介质入口管和出口管；所述溶液管路部件包括溶液管、包裹于所述溶液管外的夹套管，所述加热套管上设置有加热介质入口管和出口管。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种分体式高分子溶液成型的纺丝箱体，其特征在于：还包括隔板，所述隔板设置在所述加热腔和/或所述加热夹层内，所述计量泵箱体壳体和/或组件箱体壳体上的入口管和出口管分别设置在所述隔板两侧。

5.根据权利要求4所述的一种分体式高分子溶液成型的纺丝箱体，其特征在于：设置于所述计量泵箱体壳内的隔板将加热腔分为上下两个腔室，并在隔板上设有至少一个连通口。

6.根据权利要求5所述的一种分体式高分子溶液成型的纺丝箱体，其特征在于：所述连通口设置在加热介质入口管和出口管的相对侧面上。

7.根据权利要求4所述的一种分体式高分子溶液成型的纺丝箱体，其特征在于：设置于所述组件箱体壳体内的隔板分别与所述组件箱体壳体、组件座和上板下表面密封连接，将加热介质入口管和出口管分隔。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种分体式高分子溶液成型的纺丝箱体，其特征在于：所述计量泵箱体壳体上的入口管和出口管位于计量泵箱体壳体内侧端均至少设置一个支管，所述支管上设置朝向计量泵箱体壳体内壁的水孔，所述支管的端部设有管堵板。

9.根据权利要求8所述的一种分体式高分子溶液成型的纺丝箱体，其特征在于：所述水孔为多个，所述水孔的轴向垂直于所述支管轴线，孔径沿支管轴线向外逐渐增大。

10.根据权利要求9所述的一种分体式高分子溶液成型的纺丝箱体，其特征在于：所述液相加热介质为水。