CN110903027A - 预防光纤预制棒制备过程中尾气管料路堵塞的处理方法 - Google Patents

预防光纤预制棒制备过程中尾气管料路堵塞的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种预防光纤预制棒制备过程中尾气管料路堵塞的处理方法，包括以下步骤：选取石英管并进行预处理；安装固定尾气管；安装固定进气管；熔接反应管；将废料管伸入尾气管内，安装固定废料管；尾气管和废料管尾端密封，将尾气管与压力控制阀连接，废料管与排风连接；开启MCVD工作状态，并通过尾气管尾部压力控制阀控制气流，使反应废料不会在尾气管内堆积堵塞，废料管尾端排风装置收集废气、废料。采用本方法，以避免传统MCVD方法中反应管内由于反应废料堵塞导致压力控制不稳定的弊端。

Description

预防光纤预制棒制备过程中尾气管料路堵塞的处理方法
技术领域
本发明涉及光纤制造技术领域，特别是涉及预防光纤预制棒制备过程中尾气管料路堵塞的处理方法。
背景技术
MCVD工艺是光纤预制棒制备工艺中最常用的方法。这种方法通过在石英管内壁进行沉积从而制备出所需要的光纤预制棒，再将光纤预制棒进行所需要的加工和拉丝制备成预期的光纤。在光纤预制棒制备过程中，光纤预制棒的不圆度以及尺寸需要进行严格精密的控制以满足拉制而成的光纤的需求，目前传统的尾气处理方法是在设备尾部安装有一个掏灰杆，定时控制掏灰杆，让掏灰杆机械运动带走堆积的尾气和反应废料，但为了不影响反应管内的沉积，掏灰杆不能离反应管太近，否则会将废料带入反应管而引入杂质，而且掏灰杆活动方式有限导致无法将产生的废料彻底清除，尾气管内堆积的废料残渣就会造成石英管内部气体堵塞，影响反应管内气体压力，从而影响到光纤预制棒芯层不圆度以及尺寸。此外，光纤预制棒制备过程中会产生有毒有害的废气、废料，如何收集并处理这些废弃物以保证科研、生产的安全、环保也就成为了一项重要的研究课题。
发明内容
鉴于现有技术的状况及存在的不足，本发明提供一直预防光纤预制棒制备过程中尾气管料路堵塞的处理方法，可以避免传统MCVD方法中反应管内由于反应废料堵塞导致压力控制不稳定的弊端，用以满足科研、生产对光纤预制棒制备过程中尾气管堵塞以及废料处理的需求。
本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种预防光纤预制棒制备过程中尾气管料路堵塞的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、选取石英管并进行酸洗预处理；
步骤二、依照所选反应管直径，选取与反应管直径、壁厚相同的石英管作为进气管和废料管，选取直径、壁厚大于反应管的石英管作为尾气管；
步骤三、将进气管一端固定在MCVD系统的进气端固定夹具上，将进气管尾端与反应管一端进行熔接，熔结过程中保证进气管与反应管的准直；
将尾气管一端固定在MCVD系统的尾气管固定夹具上，并将MCVD装置的尾气管密封固定装置套在尾气管另一端的尾部，将反应管另一端用高温进行高温软化，使用石墨工具将反应管另一端直径扩大至与尾气管匹配，将反应管与尾气管熔接；
步骤四、将废料管的进气端从尾气管尾部伸入尾气管中，废料管的进气端与反应管和尾气管的熔接处距离1cm，将MCVD系统的废料管密封固定装置设置在尾气管密封固定装置内与废料管的尾端固定，废料管与废料管密封固定装置之间紧密贴合密封；
步骤五、将废料管的尾端连接尾气排风管道；
步骤六、在尾气管尾部与废料管密封固定装置之间安装压力控制阀；
步骤七、MCVD系统启动后，载气和反应原料通过进气管进入反应管并发生反应形成了正压，在反应管与尾气管结合处形成的正压与通过压力控制阀向尾气管进气端方向通入氮气形成的正压交会，而废料管内为负压，从而形成了通往废料管处方向的气体流动；
在反应管、尾气管、废料管汇合处，反应管与尾气管为正压，废料管处为负压，所以反英管内未反应完的气体、原料以及反应完成后产生的废气与杂质在压力作用下就会进入废料管并通过尾气排风管道排出。
本发明的有益效果如下：
本发明采用了压力控制方法，通过调节尾气管内气流压力的方式，有效解决了因MCVD工艺因压力问题导致的反应废料堵塞废料管的问题，消除了传统方法导致的纤芯杂质引入问题，有效提高了因尾气端压力不稳定造成的预制棒纤芯不圆度等问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明工作状态下气体流动示意图。
具体实施方式
以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
如图1、图2所示，预防光纤预制棒制备过程中尾气管料路堵塞的处理方法，包括以下步骤：
步骤一、选取石英管并进行酸洗预处理；
步骤二、依照所选反应管3直径，选取与反应管3直径、壁厚相同的石英管作为进气管2和废料管6，选取直径、壁厚大于反应管3的石英管作为尾气管4；
步骤三、将进气管2一端固定在MCVD装置的进气端固定夹具1上，将进气管2尾端与反应管3一端进行熔接，熔结过程中保证进气管2与反应管3的准直；
将尾气管4一端固定在MCVD装置的尾气管固定夹具5上，并将MCVD装置的尾气管密封固定装置8套在尾气管4一端的尾部，将反应管3另一端用高温进行高温软化，通过石墨工具将反应管3另一端直径扩大至与尾气管4匹配，将反应管3与尾气管4熔接；
步骤四、将废料管6的进气端从尾气管4尾部伸入尾气管4中，废料管6的进气端与反应管3和尾气管4的熔接处距离1cm，
将MCVD装置的废料管密封固定装置7设置在尾气管密封固定装置8内与废料管6的尾端固定，废料管6与废料管密封固定装置7之间紧密贴合密封；
步骤五、将废料管6的尾端连接尾气排风管道；
步骤六、在尾气管4尾部一端与废料管密封固定装置7之间安装压力控制阀9；
步骤七、MCVD系统启动后，载气和反应原料通过进气管2进入反应管3并发生反应形成了正压，在反应管3与尾气管4结合处形成的正压与通过压力控制阀9向尾气管4进气端方向通入氮气形成的正压力交会，而废料管6内为负压，从而形成了通往废料管6处方向的气体流动；
在反应管3、尾气管4、废料管6汇合处，反应管3与尾气管4为正压，废料管6处为负压，所以反英管3内未反应完的气体、原料以及反应完成后产生的废气与杂质在压力作用下就会进入废料管6并通过尾气排风管道排出。
本发明工作状态下气体流动如图2所示，
在预制棒沉积过程中，反应管3内压力由进气管2的载气提供，压力大小通过反馈到压力控制阀9的数据，由压力控制阀9调节通入氮气压力，从而调节反应管3内压力；在反应管3、尾气管4、废料管6汇合处，在反应管3与尾气管4产生的正压及废料管6处的负压作用下，反应管3内未反应完的气体、原料以及反应完成后产生的废气与杂质，在压力作用下进入废料管6并通过尾端排风收集处理。
图2中11为气体正压流动方向，载气和反应原料通过进气管2进入反应管3并发生反应形成了正压，载气和反应原料通过进气管2进入反应管3并发生反应形成了正压，在反应管3与尾气管4结合处形成的正压与压力控制阀9向尾气管4进气端方向通入氮气形成的正压力交会，废料管6内为负压，形成通往废料管6处方向的气体流动。
图2中10为气体负压流动方向，此处产生一个负压，作用是将反应的废气和废料抽出排走收集处理。
下面，以一个具体实例进行详细说明：
步骤一、选取石英管并进行酸洗预处理；
步骤二、选取直径25mm、壁厚2mm的石英管作为进气管2、反应管3和废料管6，选取直径31mm、壁厚4mm的石英管作为尾气管4；
步骤三、将进气管2固定在MCVD的进气端固定夹具1上，反应管3固定在MCVD的尾气管固定夹具5上，摇动夹具使两根管端面对接，并使用氢氧喷灯将进气管2与反应管3一端进行熔接，溶解后检查气密性；
将固定在反应管3上尾气管固定夹具5松开，将尾气管4固定在尾气管固定夹具5上，并将MCVD的尾气管密封固定装置8套在尾气管4一端的尾部，固定在尾气管固定夹具5的卡盘内侧一端上，将反应管3另一端使用氢氧喷灯加热软化，使用石墨工具将软化的反应管3一端直径扩大至与尾气管4直径匹配，将反应管3与尾气管4熔接。
步骤四、将废料管6一端连接尾气排风管道的密封固定装置上，另一端从尾气管4尾端伸入尾气管4内与反应管3和尾气管4的熔接处距离1cm；
步骤五、在尾气管4尾部与废料管密封固定装置7之间安装压力控制阀9；
步骤六、启动MCVD系统，载气和反应原料通过进气管2进入反应管3并发生反应形成了正压，在反应管3与尾气管4结合处形成的正压与通过压力控制阀9向尾气管4进气端方向通入氮气形成的正压力交会，而废料管6内为负压，从而形成了通往废料管6处方向的气体流动；
在反应管3、尾气管4、废料管6汇合处，反应管3与尾气管4为正压，废料管6处为负压，所以反英管3内未反应完的气体、原料以及反应完成后产生的废气与杂质在压力作用下就会进入废料管6并通过尾气排风管道排出。
预制棒制备过程中，废料管6无堵塞，预制棒制备结束后，制备得到检测纤芯不圆度小于2%的光纤预制棒母棒。

Claims (1)

1.一种预防光纤预制棒制备过程中尾气管料路堵塞的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、选取石英管并进行酸洗预处理；
步骤二、依照所选反应管（3）直径，选取与反应管（3）直径、壁厚相同的石英管作为进气管（2）和废料管（6），选取直径、壁厚大于反应管（3）的石英管作为尾气管（4）；
步骤三、将进气管（2）一端固定在MCVD系统的进气端固定夹具（1）上，将进气管（2）尾端与反应管（3）一端进行熔接，熔结过程中保证进气管（2）与反应管（3）的准直；
将尾气管（4）一端固定在MCVD系统的尾气管固定夹具（5）上，并将MCVD装置的尾气管密封固定装置（8）套在尾气管（4）另一端的尾部，将反应管（3）另一端用高温进行高温软化，使用石墨工具将反应管（3）另一端直径扩大至与尾气管（4）匹配，将反应管（3）与尾气管（4）熔接；
步骤四、将废料管（6）的进气端从尾气管（4）尾部伸入尾气管（4）中，废料管（6）的进气端与反应管（3）和尾气管（4）的熔接处距离1cm，将MCVD系统的废料管密封固定装置（7）设置在尾气管密封固定装置（8）内与废料管（6）的尾端固定，废料管（6）与废料管密封固定装置（7）之间紧密贴合密封；
步骤五、将废料管（6）的尾端连接尾气排风管道；
步骤六、在尾气管（4）尾部与废料管密封固定装置（7）之间安装压力控制阀（9）；
步骤七、MCVD系统启动后，载气和反应原料通过进气管（2）进入反应管（3）并发生反应形成了正压，在反应管（3）与尾气管（4）结合处形成的正压与通过压力控制阀（9）向尾气管（4）进气端方向通入氮气形成的正压交会，而废料管（6）内为负压，从而形成了通往废料管（6）处方向的气体流动；
在反应管（3）、尾气管（4）、废料管（6）汇合处，反应管（3）与尾气管（4）为正压，废料管（6）处为负压，所以反英管（3）内未反应完的气体、原料以及反应完成后产生的废气与杂质在压力作用下就会进入废料管（6）并通过尾气排风管道排出。
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