CN113402163A - 一种光纤拉丝用加热炉气流稳定结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光纤加工设备技术领域，且公开了一种光纤拉丝用加热炉气流稳定结构，包括加热炉和加热腔，所述加热炉的顶部设有环形罩，所述环形罩的内壁设有环形风口，所述环形风口鼓出高压空气。该光纤拉丝用加热炉气流稳定结构，在吹入惰性气体时，同时使用回收腔进行回收，并使用隔离腔进行隔离，保证回收气体的纯度，减少惰性气体的使用，减少使用成本，同时上部预制棒与炉口的间隙通过环形的高速空气流实现隔离，进一步减少了惰性气体的使用，其次，当预制棒直径变化时，间隙发生变化，气流对封口罩的作用力发生变化，封口罩反向变化，消除间隙变化的影响，使炉内的气流变化相对较少，进而减少了气流对拉丝的影响。

Description

一种光纤拉丝用加热炉气流稳定结构
技术领域
本发明涉及光纤加工设备技术领域，具体为一种光纤拉丝用加热炉气流稳定结构。
背景技术
为了降低生产成本并提高生产效率，较为有效的方法是提高单根拉丝长度，同时减少更换频率，因此光线预制棒的尺寸越来越大，而通过外部气相沉积(OVD)工艺制造的多孔玻璃光纤预制棒，在经过脱羟基加热处理之后，会产生沿轴向外径尺寸波动相对较大的透明预制棒。
在整个拉丝过程中，拉丝塔往往使半开放的，而拉丝的质量以及加热炉的使用寿命都与内部的洁净程度有关，因此为了保证内部的洁净，现有设备中会设置玻璃杯，减少出口的间隙，同时通入惰性气体吹气，以避免外部空气流入，但是，一方面，惰性气体的价值相对较高，通过惰性气体保持洁净会增加生产成本，另一方面，由于预制棒的直径有变化，会导致一些位置的预留间隙较大，使得外部气流流入，影响内部的洁净，降低生产质量。
进一步地，间隙的变化会导致气流的变化，必然会使内部气流产生紊乱，改变拉丝的张力，会影响光纤的外径，严重降低光纤的生产质量。
发明内容
针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种光纤拉丝用加热炉气流稳定结构的技术方案，具有隔离效果好、惰性气体用量少和气流稳定等优点，解决了背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种光纤拉丝用加热炉气流稳定结构，包括加热炉和加热腔，所述加热炉的顶部设有环形罩，所述环形罩的内壁设有环形风口，所述环形风口鼓出高压空气，所述环形罩的内壁底部设有封口罩，所述封口罩具有弹性且呈收缩状态，并且气流作用下张开，所述加热炉的下端设有回收腔和隔离腔，所述隔离腔的压力低于回收腔的压力，所述加热腔的内壁设有进气罩，所述回收腔连接有气体回收装置。
优选的，所述进气罩的进气管设有文丘里管，所述文丘里管的缩径段与回收腔连通。
优选的，所述封口罩包括由弹性材料制成的环形囊，所述环形囊中设有一圈弹簧片，且弹簧片略向上倾斜，所述弹簧片固定连接有封口环。
优选的，所述回收腔包括第一负压腔，所述第一负压腔的内壁设有球形的球形腔，所述球形腔的表面设有均匀的回收孔，所述第一负压腔与文丘里管连通。
优选的，所述隔离腔包括圆台形的隔离罩，所述隔离罩的内部设有第二负压腔，所述第二负压腔与真空泵连接，所述隔离罩的内壁设于负压孔，且负压孔的密度由上到下逐渐变密。
本发明具备以下有益效果：
1、该光纤拉丝用加热炉气流稳定结构，在吹入惰性气体时，同时使用回收腔进行回收，并使用隔离腔进行隔离，保证回收气体的纯度，因此，吹入炉内的惰性气体有相当一部分是不停的循环使用的，减少惰性气体的使用，减少使用成本，同时上部预制棒与炉口的间隙通过环形的高速空气流实现隔离，进一步减少了惰性气体的使用，同时隔离作用不受炉口间隙变化的影响。
2、该光纤拉丝用加热炉气流稳定结构，当预制棒直径变化时，间隙发生变化，气流对封口罩的作用力发生变化，封口罩反向变化，消除间隙变化的影响，使炉内的气流变化相对较少，进而减少了气流对拉丝的影响，保证拉丝的质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中环形罩的结构示意图；
图3为本发明中封口罩的结构示意图；
图4为本发明中回收腔的结构示意图；
图5为本发明中隔离腔的结构示意图。
图中：1、加热炉；2、加热腔；3、环形罩；4、环形风口；5、封口罩；51、环形囊；52、弹簧片；53、封口环；6、进气罩；7、回收腔；71、第一负压腔；72、球形腔；73、回收孔；8、隔离腔；81、隔离罩；82、第二负压腔；83、负压孔；9、文丘里管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，一种光纤拉丝用加热炉气流稳定结构，包括加热炉1和加热腔2，加热炉1的顶部设有环形罩3，环形罩3与加热炉1固定连接，环形罩3的内壁设有环形风口4，环形罩3的内部设有空腔与环形风口4连通，环形风口4鼓出高压空气，进气口设于环形罩3的侧壁，环形罩3采用耐高温材料，环形罩3的内壁底部设有封口罩5，封口罩5具有弹性且呈收缩状态，并且气流作用下张开，在自然状态下，贴紧预制棒，环形风口4鼓出的环形气流中部形成负压，在负压作用下，封口罩5与预制棒之间产生间隙，加热炉1的下端设有回收腔7和隔离腔8，回收腔7和隔离腔8可以在真空泵的作用下形成负压，隔离腔8的压力低于回收腔7的压力，加热腔2的内壁设有进气罩6，进气罩6平铺在加热腔2的内壁，在不影响加热的前提下，面积尽可能大，上部设有均匀的进气空，使气流轻柔，回收腔7连接有气体回收装置，回收腔7的回收流量小于进气罩6的进气流量，较大的一部分气体被回收腔7回收，气体的一部分通过上端排出，另一部分和空气混合，在隔离腔8中被吸收。
其中，进气罩6的进气管设有文丘里管9，文丘里管9的缩径段与回收腔7连通，进气罩6充入加热腔2中的惰性气体在回收腔7中被部分回收，直接循环充入加热腔2中，减少惰性气体的使用量，降低拉丝成本。
请参阅图2-3，其中，封口罩5包括由弹性材料制成的环形囊51，环形囊51与环形罩3的内壁固定连接，环形囊51中设有一圈弹簧片52，且弹簧片52略向上倾斜，弹簧片52固定连接有封口环53，封口环53贴住预制棒，在向上气流作用下上升弯曲，形成气流间隙。
请参阅图4，其中，回收腔7包括第一负压腔71，第一负压腔71的内壁设有球形的球形腔72，球形腔72的表面设有均匀的回收孔73，第一负压腔71与文丘里管9连通，球形扩大的表面积，可以设置更多的回收孔73，每个回收孔73的吸入气流较为轻柔，避免对拉丝形成过大的作用力，影响拉丝的张力。
请参阅图5，其中，隔离腔8包括圆台形的隔离罩81，上部空间小，流入较为少量的惰性气体，下部空间大，进入较多的外部气体，隔离罩81的内部设有第二负压腔82，第二负压腔82与真空泵连接，隔离罩81的内壁设于负压孔83，且负压孔83的密度由上到下逐渐变密，在第二负压腔82较大的负压作用下，形成隔绝作用，避免底部气体进入炉腔。
本发明的工作原理及工作流程：
环形风口4鼓出高压空气，围绕着预制棒形成一个环形的负压空间，同时进气罩6送入惰性气体，使加热腔2内气压较高，在负压作用下，惰性气体克服封口罩5，使封口罩5向上折弯，形成一个环形间隙，气流从间隙向上流过，在环形空气幕的作用下，有效避免外部空气进入炉内，同时回收腔7回收惰性气体，被直接循环送入加热腔2中，加热腔2流向回收腔7的气流避免下部气体流入，更下方的隔离腔8形成的气流，避免气体进入回收腔7中，保证回收腔7回收气体的纯度。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种光纤拉丝用加热炉气流稳定结构，包括加热炉(1)和加热腔(2)，其特征在于：所述加热炉(1)的顶部设有环形罩(3)，所述环形罩(3)的内壁设有环形风口(4)，所述环形风口(4)鼓出高压空气，所述环形罩(3)的内壁底部设有封口罩(5)，所述封口罩(5)具有弹性且呈收缩状态，并且气流作用下张开，所述加热炉(1)的下端设有回收腔(7)和隔离腔(8)，所述隔离腔(8)的压力低于回收腔(7)的压力，所述加热腔(2)的内壁设有进气罩(6)，所述回收腔(7)连接有气体回收装置。
2.根据权利要求1所述的一种光纤拉丝用加热炉气流稳定结构，其特征在于：所述进气罩(6)的进气管设有文丘里管(9)，所述文丘里管(9)的缩径段与回收腔(7)连通。
3.根据权利要求1所述的一种光纤拉丝用加热炉气流稳定结构，其特征在于：所述封口罩(5)包括由弹性材料制成的环形囊(51)，所述环形囊(51)中设有一圈弹簧片(52)，且弹簧片(52)略向上倾斜，所述弹簧片(52)固定连接有封口环(53)。
4.根据权利要求2所述的一种光纤拉丝用加热炉气流稳定结构，其特征在于：所述回收腔(7)包括第一负压腔(71)，所述第一负压腔(71)的内壁设有球形的球形腔(72)，所述球形腔(72)的表面设有均匀的回收孔(73)，所述第一负压腔(71)与文丘里管(9)连通。
5.根据权利要求1所述的一种光纤拉丝用加热炉气流稳定结构，其特征在于：所述隔离腔(8)包括圆台形的隔离罩(81)，所述隔离罩(81)的内部设有第二负压腔(82)，所述第二负压腔(82)与真空泵连接，所述隔离罩(81)的内壁设于负压孔(83)，且负压孔(83)的密度由上到下逐渐变密。
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