CN109642356B - 氧化炉 - Google Patents
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Abstract
一种用于氧化处理纤维的氧化炉,该氧化炉特别用于制造碳纤维,该氧化炉包括:壳体(12),其具有内部空间(14),该内部空间除了用于纤维(22)的穿过区域(18,20)之外是气密的。在壳体(12)的内部空间(14)中设有过程室(28)。存在导向辊(34),该导向辊将纤维(22)呈纤维毯(30)状并列且蛇形回旋地引导经过过程室(28),其中,纤维毯(30)在相互对置的导向辊(34)之间跨接成各一个平面,其中,在所述平面上方和下方规定内部空间(14)的各一个子空间(38)。过程室(28)在布置在壳体(12)的吹入端部(44)上的初级吹入装置(46a)和初级抽出装置(50)之间延伸,其中,借助于初级吹入装置(46a)能将初级气体这样吹入子空间(38)中,即,过程气体沿过程流动方向(50)通流过程室(28)。借助于流动密封装置(84)能在初级吹入装置(46a)的背离过程室(28)的一侧上将次级气体通过次级吹入装置(46b)吹入子空间(38)中。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于氧化处理纤维的氧化炉,该氧化炉特别用于制造碳纤维。
背景技术
如果初级抽出装置被布置在和吹入端部对置的氧化炉端部上,那么在本技术领域中涉及一种根据“端到端”原理工作的氧化炉。这表示,过程空气从氧化炉的一个端部到另一个端部被引导经过过程室。这种“端到端”氧化炉例如由EP 0 848 090 B1已知。
这种“端到端”氧化炉的优点在于,仅利用一个循环装置就能在整个过程室上实现纤维的非常均匀的环流和流入;结构方面的费用相对较低。
然而在“端到端”氧化炉中很难防止以下情况:经过穿过区域在壳体的吹入端部上既有被污染的过程空气向外到达氧化炉的环境中,又有冷空气从氧化炉的环境以不期望的方式流入过程室中。
在氧化炉的高度上方,在运行时形成压力梯度,该压力梯度由于在过程室中通过流动的过程空气产生的负压与热的压力梯度的叠加而产生,热的压力梯度通过上升的热过程空气产生。通过产生的压力梯度,一方面有害空气经过穿过区域在氧化炉的上方部分中到达外界,另一方面冷空气从炉环境经过穿过区域在氧化炉的下方部分中被吸入。
发明内容
本发明的目的是,提供一种开头所述类型的氧化炉,在其中可靠地防止这种不期望的流动。
所述目的在开头所述类型的氧化炉中实现,该氧化炉包括:
a)壳体,其具有内部空间,该内部空间除了用于纤维的穿过区域之外是气密的;
b)位于壳体的内部空间中的过程室;
c)导向辊,所述导向辊将纤维呈纤维毯状并列且蜿蜒/蛇形回旋地引导经过过程室,其中,纤维毯分别在相互对置的导向辊之间跨接成一平面,其中,在所述平面上方和下方分别规定内部空间的子空间;
d)初级吹入装置和初级抽出装置,所述初级吹入装置布置在壳体的吹入端部上,过程室在初级吹入装置和初级抽出装置之间延伸,其中,借助于初级吹入装置能将初级气体这样吹入子空间中,即,过程气体沿过程流动方向通流过程室,其中,
e)设有流动密封装置,借助于该流动密封装置能将次级气体通过次级吹入装置吹入子空间中,该次级吹入装置位于初级吹入装置的背离过程室的一侧上。
本发明基于以下认识:借助于次级气体流动(其规定除了初级气体流动之外的被吹入的次级流动)可以建立一种对流,通过该对流可以使上述压力梯度近似均匀,从而在吹入端部上不再有压力梯度存在并且产生流动密封,从而不再有有害空气向外流动以及不再有冷空气从炉环境流动到其内部空间中。
这特别由此实现,即,被吹入的次级气体部分地沿朝向过程室的方向流动和部分地沿背离过程室的方向流动。特别有利的是,次级气体的所述沿朝向过程室的方向流动和沿背离过程室的方向流动的子流的份额/比例能被调节。这可以由此实现,即,一个和另一个流动路径的压力损失系数受到影响并且由此沿两个流动方向的压力损失能被调节。
特别有利的是,次级气体的一个和另一个流动路径的压力损失系数在各个子空间中能被调节,这是因为在竖直上下重叠的子空间中流动比例是不同的。
压力损失系数的这种可调节性可以有利地由此实现,即,流动密封装置包括次级气体导向/分流/转向装置,通过该次级气体转向装置使次级气体流这样转向,即,次级气体部分地沿朝向过程室的方向流动和部分地沿背离过程室的方向流动。在这种情况下应该特别能调节在次级气体的总体积流量中的子流的份额。
有利的是,次级气体转向装置包括转向元件和位于次级吹入装置上的排出引导装置,其中,在排出引导装置和转向元件之间设计有流动通道。
特别有利的是,转向元件是可动的,流动通道是能改变的。
为了能调节在氧化铝的高度上方的流动比例,有利的是,借助于初级气体吹入装置能将初级气体吹入各个子空间中,借助于次级吹入装置能将次级气体吹入各个子空间中。
优选地,也在各个子空间中设有次级气体转向装置。
一种用于输送初级气体和次级气体的有利的解决方案在于,初级吹入装置包括一个或多个初级吹入箱,次级吹入装置包括一个或多个次级吹入箱。
有利地,布置在同一个子空间中的初级吹入箱和次级吹入箱被直接并排地布置并且沿相反方向吹入初级气体或次级气体。
为了使次级气体的从过程室流动离开的部分不到达外界,有利的是,设有次级抽出装置,借助于该次级抽出装置能抽出次级气体的所述子流。
此外有利的是,在壳体的吹入端部上设有新鲜气体输送装置,借助于该新鲜气体输送装置能将新鲜气体吹入内部空间中,其中,新鲜气体输送装置特别被布置在次级抽出装置的背离过程室的一侧上。
附图说明
下面根据附图详细说明本发明的一个实施例。图中示出:
图2示出根据在那里用虚线表示的线II的图1的竖直截面图的局部细节;
图3至图4示出根据类似于图2的局部细节的流动密封装置的不同实施例。
具体实施方式
图1示出用于制造碳纤维的氧化炉10的竖直截面图。氧化炉10包括壳体12,该壳体通过底壁12a、顶壁12b和两个竖直的纵向壁(在图1中仅能看到它们之中的一个位于截面平面后方的纵向壁12c)界定形成氧化炉10的内部空间14的穿流室。
壳体12在其端面上分别具有端壁16a,16b,其中,在端壁16a中从下向上交替地设有水平的入口狭槽18和出口狭槽20的形式的通孔,在对置的端壁16b中从下向上交替地设有水平的出口狭槽20和入口狭槽18的形式的通孔,它们为了清楚显示的原因不是全部都带有附图标记。通过入口狭槽18和出口狭槽20将纤维22导入内部空间14中并将其重新从内部空间中导出。入口狭槽18和出口狭槽20一般来说形成用于碳纤维22的壳体12的穿过区域。除了该通孔之外,氧化炉10的壳体12是气密的。
内部空间14自身又沿纵向方向分成三个区域并且包括:第一预燃室24,该第一预燃室被直接布置在端壁16a旁边;第二预燃室26,该第二预燃室直接接近于对置的端壁16b;以及安放在预燃室24,26之间的过程室28。
预燃室24和26因此同时形成用于使纤维22进入和离开内部空间14或过程室28的进入和排出闸门。
待处理的纤维22被以平行延伸的方式作为一种纤维毯30输送到氧化炉10的内部空间14。为此,纤维22从第一导向区域32(该第一导向区域在炉壳体12外部位于端壁16b旁边)经过端壁16b中的最上方的入口狭槽18进入预燃室26中。纤维22此后经过过程室28并经过对置的预燃室24被引导向第二导向区域34(该第二导向区域在炉壳体12外部位于端壁16a旁边)并且从那里被重新返回引导。
总体上,纤维22蜿蜒地通过从上向下依次跟随的导向辊36穿越过程室28,在这些导向辊中仅有两个带有附图标记。在导向辊36之间,通过多个并排移动的纤维22形成的纤维毯30分别跨接成平面,其中,在这些平面上方和下方规定内部空间14的各一个子空间38。在图1所示的实施例中,从下向上规定五个这种子空间38.1,38.2,38.3,38.4,38.5。纤维22也可以从下向上移动并且也可以跨接出比图1所示平面更多或更少的平面以及相应地规定内部空间14的更多或更少的子空间38。
在完全穿越过程室28之后,纤维22在当前的实施例中经过端壁16b中的最下方的出口狭槽20离开氧化炉10。在到达端壁16b中的最上方的入口狭槽18之前和在经过端壁16b中的最下方的出口狭槽20离开氧化炉10之后,纤维22在炉壳体12外部通过另外的、未特别示出的引导辊引导。
在过程条件/工艺条件下热工作气氛40通流过程室28,该热工作气氛通过气氛产生装置42形成。一般来说,能利用气氛产生装置42产生热工作气氛40并且该热工作气氛被吹入过程室28中,该热工作气氛在过程条件下通流过程室28。在实践中,工作气氛是空气,因此在下文中对于有助于氧化炉10的气氛管理的所有气体也同义地选择术语空气,并且涉及过程空气、循环空气、排出空气、新鲜空气等;但也可以引导其它气体经过过程室28。
在当前的实施例中,氧化炉10按照所谓的“端到端”原理涉及并且规定具有吹入装置46的吹入端部44和具有初级抽出装置50的抽出端部48,在它们之间工作气氛40沿主流动方向或者说过程流动方向52流过过程室28。吹入端部44被安放在氧化炉的具有端壁16b的端部上,抽出端部48被安放在具有端壁16a的对置端部上。此外,所有在图中可看到的箭头分别表示流动或流动方向。
在初级抽出装置50和吹入装置46之间,工作气氛40通过具有鼓风机56的循环管路54输送并且在此通流调节装置/调温调湿装置58,该调温调湿装置例如被显示为热交换器60,这是因为通过调温调湿装置58特别调节工作气氛40的温度。在调温调湿装置58上游,排出空气管路62利用未特别示出的阀从循环管路54分支,通过该排出空气管路可以排出一部分循环的工作气氛40。
为了维持氧化炉10的空气管理,按份额流出的废气体积由新鲜空气输送装置64来补偿,该新鲜空气输送装置设置在氧化炉10的吹入端部44上并且在那里设置在预燃室24中。新鲜空气输送装置64包括多个被供给新鲜空气的输送通道66,这些输送通道布置在子空间38中并且它们之中仅有一个带有附图标记。输送通道66横向于过程流动方向52延伸并且因此横向于炉纵向方向延伸。
图2在放大视图中示出子空间38.3的、在图1中用虚线框出并且用II表示的部段。在图2中可以清楚地识别,每个输送通道66具有一个排出侧68,该排出侧朝向端壁16a的方向并且经过该排出侧将新鲜空气越过氧化炉10的宽度朝向背离过程室28的方向排出。为每个输送通道66分配有导向板70,该导向板布置在排出侧68前方,从而逸出的新鲜空气朝向纤维22的方向流出。
所有在这里和下面称为板或类似物的构件可以由金属制成并且因此可以是结构性的板,或者也可以由非金属材料制成;名称“板”原则上应该定义这种构件的相对薄的结构形式。
通过排出空气管路62导出的气体(该气体也可能含有有毒的成分)被输送到热的后燃烧装置。在此可能被回收的热量可以至少用于预热被输送到氧化炉10的新鲜空气。
空气通过循环管路54到达吹入装置46。该吹入装置将现在被循环且被调温调湿的空气作为过程空气输出到过程室28中。在纤维22蜿蜒地经过过程室28期间,纤维22现在被热的、含有氧气的过程空气环流并在此被氧化。
吹入装置46现在在每个子空间38中包括吹入箱72,在图1中,在它们之中仅子空间38.3中的吹入箱72带有附图标记并且在图2中以更大的比例尺显示;仅在图2中在后文中描述的吹入装置46的部件带有附图标记。进行运动的纤维毯30分别跨越位于沿竖直方向上下重叠布置的吹入箱72之间的自由空间。
吹入箱72通过分隔壁74分成初级吹入箱76和次级吹入箱78。循环管路54分支成两个供给臂54a,54b,在这两个供给臂中的分别一个与初级箱76或次级箱78连接,从而初级箱76和次级箱78被供给循环空气。
初级箱76分别具有流动技术开放/流体动力开放的初级排出窗口80,该初级排出窗口横向于炉纵向方向延伸并且通过该初级排出窗口使初级气体、亦即当前的初级空气流入过程室28中。吹入装置46的该初级排出窗口80朝向对置的初级抽出装置50的方向。以这种方式形成初级吹入装置46a。
“流动技术开放”表示气体流可以经过在这里和下面描述的窗口流动。为此,窗口可以例如由此形成,即,相应的壁被去掉。但是壁在必要时也可以具有流动通道。
此外,吹入箱72的次级箱78在和初级排出窗口80对置的一侧上具有流动技术开放的次级排出窗口82,该次级排出窗口因此朝向端壁16a的方向并且通过该次级排出窗口使次级气体——亦即当前次级空气——朝向和过程流动方向52相反的方向流入氧化炉10的预燃室24中。以这种方式一般来说形成次级吹入装置46b,通过该次级吹入装置可以使次级气体在初级吹入装置46a的背离过程室28的一侧流入子空间38中。
在一个未特别示出的变型方案中,初级吹入装置46a和次级吹入装置46b可以不由初级箱76和次级箱78——它们通过分隔壁74分开——形成,而是也分别由具有相应的初级和次级排出窗口的单独的吹入箱形成。
在通过共同的鼓风机56向吹入箱进行供给时通过相应的分隔壁74在吹入箱72中的位置影响初级空气和次级空气之间的体积流量比例。在分别通过自身的鼓风机向初级箱76和次级箱78进行供给时,分隔壁74的位置不重要。在实践中,65%-70%的比例通过初级吹入箱76和35%-30%的比例通过次级吹入箱78被证明是有利的。
次级吹入装置46b是流动密封装置84的一部分,借助于该流动密封装置防止被有害物质污染的过程空气从氧化炉10中逸出。
该流动密封装置84还包括次级抽出装置86,该次级抽出装置在每个子空间38中具有一次级抽出箱88,该次级抽出箱与次级吹入腔78间隔开地布置在相应的子空间38中。在这些次级抽出箱88中,在图1中仅子空间38.3中的抽出箱88带有附图标记,其也在图2中以更大的比例尺显示。进行运动的纤维毯30分别跨越位于沿竖直方向上下重叠布置的次级抽出箱88之间的自由空间。在每个次级吹入装置46b和每个子空间38中的每个次级抽出箱88之间保留流动密封装置84的流动空间90。
次级抽出箱88分别在背离次级吹入装置46b的一侧具有流动技术开放的抽出窗口92,其因此朝向壳体12的端壁16a的方向。通过次级抽出箱88可以将空气从内部空间14中抽出。为此,次级抽出箱88分别通过阀94与抽出管路96连接,该抽出管路在鼓风机56的上游并且在当前的实施例中也在调温调湿装置58的上游通入循环管路54中。通过相应的阀94可以调节用于每个抽出箱88的抽出体积流量。
在一个未特别示出的变型方案中也可以省略阀94。
流动密封装置84还包括导流装置98,通过该导流装置可以调节在流动空间90中次级吹入装置46b和次级抽出装置86之间的流动比例。
导流装置98在每个子空间38中包括次级气体转向装置100,通过该次级气体转向装置使次级气体流这样转向,即,次级气体部分地沿朝向过程室28的方向流动和部分地沿背离过程室28的方向流动。每个次级气体转向装置100又包括位于次级吹入腔78的次级排出窗口82上的排出引导装置102,还包括转向元件104,次级空气从次级吹入腔78流向该转向元件。
转向元件104是可动的,从而在排出引导装置102和转向元件104之间的间距是能改变的并且可以对于每个子空间38调节。
在当前示出的实施例中,排出引导装置102包括两个在上方和下方安装在次级排出窗口82上的导向板106,该导向板具有自由的外边缘108,该导向板沿次级空气的排出方向集中并且其彼此面对的表面被称为内表面106a,其彼此背离的表面被称为外表面106b。在导向板106的自由的边缘108之间以这种方式形成用于次级空气的排出空隙110。从次级排出窗口82中逸出的次级空气通过导向板106的相应的内表面106a聚集。两个导向板106在当前的实施例中关于水平面成45°角。
转向元件104预先设定倾斜的流动面112,该流动面分别沿水平方向相对于导向板106布置并且流入面114在它们之间延伸。在当前的实施例中,倾斜的流动面112平行于导向板106的外表面106a延伸;流入面114竖直地延伸。
转向元件104被设计为装配构件116,该装配构件被设计成与次级抽出箱88互补,从而其可以被装配在次级抽出箱88上并且可以在次级抽出箱上移动。
以这种方式在每个子空间38中形成能改变的流动通道118,次级空气可以经过该流动通道沿向上和向下的方向并朝向分别在那里延伸的纤维毯30的方向流动,该流动通道的流动横截面可以被调节。
氧化炉10及其流动密封装置84现在如下所述地工作:
借助于初级吹入装置46a及其初级吹入腔76将初级空气沿过程流动方向50吹入过程室28中。同时借助于次级吹入装置46b及其次级吹入箱78将次级空气沿相反方向吹入流动密封装置84的流动空间90中。初级吹入装置46a的排出体积流量和次级吹入装置46b的排出体积流量在此在每个吹入箱72中处于恒定的比例并且可以在结构上通过分隔壁74在吹入箱72中的位置进行调节;在实践中该比例为3:1至3:2。
位于吹入箱72下方和上方的自由空间以及位于转向元件104和次级抽出箱88下方和上方的自由空间形成流动通道120和122,在它们之中分别仅在图1中的两个在子空间38.3上延伸的流动通道120,122带有附图标记。
被吹入流动通道118中的次级空气现在通过次级气体转向装置100分开并且在各个子空间38中在流动通道118中向上和向下流动并且随后流入那里的流动通道120和122中。
次级空气随后有一部转向入流动通道120进入过程室28。次级空气的另一部分在流动通道122中沿相反方向朝向壳体12的端壁16a的方向流向次级抽出箱88的抽出窗口92。该体积流——其经过流动通道122朝向端壁16a的方向流动——借助于次级抽出装置86及其次级抽出箱88抽出并且返回引导到循环管路54中。
现在,在最下方的子空间38.1中例如将转向元件104定位成使其与排出引导装置102之间存在大的间距,其中,流动通道118对于那里的次级空气不具有引导或转向作用。由此,次级空气在子空间38.1中一半一半地/对半分地分成经过流动通道120和122的子流,其中,在两个子流中的压力损失是相同的。
沿着向上的方向,在各个子空间38中将转向元件104定位成逐渐越来越接近于相应的排出引导装置102,从而在每个子空间38中分别产生的流动通道118向上方越来越窄。这可以在图1中容易地看出来。通过排出引导装置102的导向板106和次级气体转向装置100的与其共同工作的倾斜的流动面112,相应的次级空气流在子空间38中分别被越来越强地这样转向,即,产生越来越大份额的具有沿过程流动方向50的流动方向的次级空气,亦即越来越大份额的次级空气朝向过程室28的方向流入流动通道120中并且越来越小份额的次级空气朝向壳体12的端壁16a的方向流入流动通道122中。
由于强制的流动方向,在子空间38中次级空气的相应的动压力针对氧化炉10的正内部压力起作用,其中,从下向上从子空间38到子空间38的压力损失系数超向外部逐渐地升高。
因此,能够通过可动的转向元件104这样改变流动通道118,即,所述一个和所述另一个流动路径的压力损失系数受到影响并且由此可以沿两个流动方向调节压力损失。
以这种方式可以控制体积流量分配,并且在氧化炉的高度上方的压力梯度均匀化,该压力梯度由于在过程室中由流动的过程空气产生的负压与热的压力梯度的叠加而产生。由此阻止了一方面有害空气经过入口狭槽18和出口狭槽20在氧化炉10的上方区域中到达外界、另一方面冷空气从炉环境经过入口狭槽18和出口狭槽20在氧化炉10的下方区域中被吸入。
因此形成流动密封。
也可以在氧化炉中使用相应的流动密封装置84,其空气管理按照“端到中心”原理运行。
在未特别示出的变型方案中,也可以例如通过分开的吹入喷嘴吹入次级空气,该吹入喷嘴布置在子空间38中并且其排出方向、排出压力和排出体积流动可以被相应地调节,其中,特别是排出压力和排出体积流动从下向上升高。
图3-A至图3-I示出流动密封装置84的不同实施例,其中,已经描述的和在功能上或结构上彼此相应的构件具有和在图1或图2中相同的附图标记,其中,仅主要部件带有附图标记。利用在那里示出的流动密封装置84可以使次级气体流部分地沿朝向过程室28的方向和部分地沿背离过程室28的方向分开和偏转,从而一方面氧化炉10的热的超压被补偿并且另一方面防止冷空气从外部流入。
在根据图3-A的实施例中,转向元件104和因此装配构件116具有仅一个平坦的、竖直延伸的流入面114,而不带有倾斜的流动面112。反而在流动通道118中布置有两个倾斜设置的经流板124。在当前的实施例中,该经流板124平行于分别水平相邻的导向板106延伸;然而其它的装置角也是可能的。与装配构件116的位置有关地,可以调节次级空气的流动份额。
在根据图3-B的实施例中不存在分开的转向元件104和装配构件116。更确切地说,平坦的流入面114通过次级抽出箱88的面对流动通道118的外表面126形成。在水平的平面中延伸的分隔板128从该外表面126伸入流动通道118中。
在该实施例中也存在倾斜设置的经流板124,该经流板在此不再平行于导向板106延伸,而是关于水平面更陡峭地延伸。在分别面对分隔板128的端部上,经流板124以铰接方式分别支承瓣阀130,该瓣阀能在第一关闭位置和第二关闭位置之间调节,在所述第一关闭位置其自由端部贴靠到分隔板128上,在所述第二关闭位置其自由端部贴靠到导向板106的自由端部上。
在第一关闭位置,在经流板124和次级抽出箱88的外表面126之间的流动路径被封闭,而在第二关闭位置,在导向板106和经流板124之间的流动路径被封闭。根据瓣阀130的位置可以调节次级空气的流动份额。
在根据图3-C的实施例中,替代瓣阀130,设置可转动的节流阀132,通过该节流阀可以选择性地封闭或以不同的流动横截面开放在经流板124和次级抽出箱88的外表面126之间的流动路径。在该实施例中在导向板106和经流板124之间的流动路径始终保持开放。
根据图3-D的实施例近似相当于图3-C的实施例,其中,不存在分隔板,并且代替不可动的经流板124,沿流动方向向上和向下分别设有两个可摆动的经流板134。次级空气的流动份额根据经流板的斜度而改变。
在根据图3-E的实施例中,在次级抽出箱88上在流动通道118中也设有分隔板128。在那里可以利用两个滑阀136使位于分隔板128上方和下方的流动路径以变化的横截面开放或封闭。
在根据图4-F的实施例中,沿导向板106的自由边缘108定位具有流动通道140的可转动的经流辊138,在其中另外的导向板142分离地向次级抽出箱88延伸。以这种方式,流动通道118近似被封装。根据可转动的经流辊138的转动位置可以沿两个方向调节次级空气的流动份额。
根据图4-G的实施例示出一个变型方案,在其中导向板106被可摆动地支承。与导向板106间隔开地将其它摆动板144支承在尽可能水平的壁146上,所述壁自身又被固定在次级抽出箱88上,通过该壁确保摆动板144与外表面126隔开。导向板106和其它摆动板144可以彼此平行地或彼此不平行地摆动;次级空气沿两个方向的流动份额根据导向板106或其它摆动板144的位置而改变。
在根据图4-H的实施例中,导向板106又被不可动地布置。现在在次级抽出箱88的外表面126上支承可摆动的导向板148,其以铰接方式固定的端部分别接近于次级抽出箱88的关于竖直方向的中心布置。在当前的实施例中,可摆动的导向板148朝向进入流动通道118的方向弯曲。根据可摆动的导向板148的位置,次级空气的流动份额可以沿朝向过程室28的方向和沿背离过程室28的方向调节。
在根据图4-Ia和图4-Ib的实施例中,在导向板106和次级抽出箱88之间布置有经流楔形垫150,该经流楔形垫分别规定一个倾斜的、平行于各自水平相邻的导向板106并且面朝导向板106的导向面152。朝向次级抽出箱88的平坦的、竖直延伸的流入面114的方向,经流楔形垫150分别具有同样竖直延伸的导向面154。
经流楔形垫150的相对于流动通道118位于内部的边缘分别布置在与各自水平相邻的导向板106的自由边缘108相同的高度上。
在流动楔150和导向板106之间可移动地支承空心的导向箱156,该导向箱具有上壁158和下壁160,所述上壁和下壁自身又具有封闭部段158a和160a以及配设有流动通道的部段158b和160b。配设有流动通道的部段158b和160b沿水平方向具有相当于经流楔形垫150和次级抽出箱88的间距的距离。导向箱156朝向吹入箱72的方向的端侧是开放的,而导向箱156朝向次级抽出箱88的方向的经过端壁162的端侧是封闭的。
在导向箱156的第一最大位置,其端壁162与经流楔形垫150的竖直导向面154对中心,由此能实现仅一个用于次级空气的流动路径,其经过配设有流动通道的壁部段158b和160b、并且位于导向板106和经流楔形垫150的倾斜导向面152之间。通过导向箱156的封闭的端壁162防止次级空气朝向次级抽出箱88的方向流过经流楔形垫150。这在图4-Ia中显示。
在导向箱156的第二最大位置,其端壁162贴靠在次级抽出箱88的外表面126上,从而能实现仅一个用于次级空气的流动路径,其经过配设有流动通道的壁部段158b和160b、并且位于经流楔形垫150的竖直导向面154和次级抽出箱88的外表面126之间。通过导向箱150的封闭的壁部段158a和160a防止次级空气在导向板106与经流楔形垫150的倾斜的导向面152之间的流动。这在图4-Ib中显示。
Claims (12)
1.一种用于氧化处理纤维的氧化炉,该氧化炉包括:
a)壳体(12),其具有内部空间(14),该内部空间除了壳体(12)的端面处的相对置的端壁(16a,16b)中用于纤维(22)的穿过区域(18,20)之外是气密的;
b)位于壳体(12)的内部空间(14)中的过程室(28);
c)导向辊(34),该导向辊将纤维(22)呈纤维毯(30)状并列且蛇形回旋地引导经过过程室(28),其中,纤维毯(30)分别在相互对置的导向辊(34)之间跨接成平面,其中,在所述平面上方和下方分别规定内部空间(14)的子空间(38);
d)布置在壳体(12)的吹入端部(44)上的初级吹入装置(46a),和初级抽出装置(50),该吹入端部(44)位于氧化炉具有端壁(16a,16b)之一的一端,过程室(28)在所述初级吹入装置和初级抽出装置之间延伸,其中,借助于初级吹入装置(46a)能将初级气体这样吹入子空间(38)中,即,过程气体沿过程流动方向通流过程室(28);
其特征在于,
e)设有流动密封装置(84),借助于该流动密封装置使得利用次级吹入装置(46b)能在初级吹入装置(46a)的背离过程室(28)的一侧上将次级气体吹入子空间(38)中,其中,流动密封装置(84)包括次级气体转向装置(100),通过该次级气体转向装置使次级气体流这样转向,即,次级气体部分地沿朝向过程室(28)的方向流动且部分地沿背离过程室(28)的方向流动,次级气体转向装置(100)包括位于次级吹入装置(46b)上的排出引导装置(102)和转向元件(104),其中,在排出引导装置(102)和转向元件(104)之间设有流动通道(118)。
2.根据权利要求1所述的氧化炉,其特征在于,被吹入的次级气体部分地沿朝向过程室(28)的方向流动并且部分地沿背离过程室(28)的方向流动。
3.根据权利要求2所述的氧化炉,其特征在于,在子空间(38)中的次级气体的流动路径的压力损失系数能被调节。
4.根据权利要求1所述的氧化炉,其特征在于,转向元件(104)是可动的,流动通道(118)是能改变的。
5.根据权利要求1或2所述的氧化炉,其特征在于,借助于初级吹入装置(46a)能将初级气体吹入各个子空间(38)中,借助于次级吹入装置(46b)能将次级气体吹入各个子空间(38)中。
6.根据权利要求1所述的氧化炉,其特征在于,在每一个子空间(38)中设有次级气体转向装置(100)。
7.根据权利要求1或2所述的氧化炉,其特征在于,初级吹入装置(46a)包括一个或多个初级吹入箱(76),次级吹入装置(46b)包括一个或多个次级吹入箱(78)。
8.根据权利要求7所述的氧化炉,其特征在于,布置在同一个子空间(38)中的初级吹入箱(76)和次级吹入箱(78)被直接并排地布置并且沿相反方向分别吹入初级气体或次级气体。
9.根据权利要求1或2所述的氧化炉,其特征在于,设有次级抽出装置(86),借助于该次级抽出装置能抽出次级气体的、从过程室(28)流动离开的子流。
10.根据权利要求8所述的氧化炉,其特征在于,在壳体(12)的吹入端部(44)上设有新鲜气体输送装置(64),借助于该新鲜气体输送装置能将新鲜气体吹入内部空间(14)中。
11.根据权利要求1所述的氧化炉,其特征在于,该氧化炉设计用于制造碳纤维。
12.根据权利要求10所述的氧化炉,其特征在于,新鲜气体输送装置(64)被布置在次级抽出装置(86)的、背离过程室(28)的一侧上。
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