CN113909229A - 一种碳纤维生产用碳化炉废气管道在线清理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碳纤维生产用碳化炉废气管道在线清理装置，其解决现有技术中存在的技术问题，其设有废气管道，其设有清洁刀具和沉降室,所述清洁装置连接有驱动装置,所述清洁刀具设有叶片。本发明可用于碳纤维生产领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳纤维生产装置，具体地说，涉及一种碳纤维生产用碳化炉废气管道在线清理装置。
背景技术
碳纤维是由有机纤维在高温环境下裂解碳化形成碳主链结构的无机纤维。含碳量在90％以上，具有其它任何材料无可比拟的高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、传热和热膨胀系数小等优异性能，被誉为“新材料之王”，广泛应用于航空航天和尖端军事工业以及民用领域。成为当今新材料领域的佼佼者，因此，近年来碳纤维的应用的发展十分迅速，在航空航天、汽车、能源、建筑、运动器材等众多领域均得到了广泛的应用。是一种国家急需、应用前景广阔的战略新材料。随着各生产厂家生产规模逐步扩大，已由百吨/年级产线发展到千吨/年级线，随着产能的提高，势必需要增加设备炉口宽度、提高上丝量、提高整线运行速度等，这必然会带来废气量增多，能否有效把废气量排出是保证稳定生产的头等大事。
在碳纤维碳化生产过程中，低温碳化会产生大量的废气和焦油，需瞬时排出炉外，否则会严重污染纤维，且因焦油的累积，影响连续化稳定生产，因此碳化炉能否将废气瞬时排放而不滞留在炉膛内是提高产品质量的关键之一。
目前的装置因废气管道堵塞而造成生产停车，从而不能保证生产的连续化运行，生产线产能降低，同时增加了开车过程中的原料和能源消耗，增加了生产成本。
发明内容
本发明就是为了解决现有装置因废气管道堵塞经常停车、不能保证生产的连续化运行、原料和能源高、产能低、生产成本高的技术问题，提供一种不需要停车、可保证生产的连续化运行、原料和能源低、产能高、生产成本低的碳纤维生产用碳化炉废气管道在线清理装置。
为此，本发明提供一种碳纤维生产用碳化炉废气管道在线清理装置,其设有废气管道，其设有清洁刀具和沉降室,所述清洁装置连接有驱动装置,所述清洁刀具设有叶片。
优选的，所述废气管道设有法兰连接处，所述清洁刀具设于所述法兰连接处，所述沉降室设于所述法兰连接处的下方。
优选的，所述清洁刀具为螺带式清洁刀具。
优选的，所述驱动装置设有电机和减速机。
优选的，还设有过滤器。
优选的，所述过滤器为篮式过滤器。
本发明具有以下有益效果：
本发明分别在碳化炉废气排放口设置篮式过滤器和废气管道的横管和立管法兰连接处设置螺带式清洁刀具，篮式过滤器主要是对低温碳化炉废气排放口处堆积的纤维毛丝进行收集，并可通过手动关闭废气排放口处闸刀阀，防止空气中的氧进入炉内，在线更换篮式过滤器，使废气能顺利进入废气管道的横管和竖管，最终进入直燃式焚烧炉焚烧，满足废气排放指标后，通过烟囱排入大气。
螺带式清洁刀具可在线对废气管道的横管和竖管内壁上的焦油进行清理，并通过叶片回拉至沉降室内。通过此在线清理装置，可有效避免或延长废气管道堵塞，使碳纤维生产能连续化运行，使低温碳化炉内的废气能有效排出，保证了产品的产量，同时由于废气管道能实现在线清理，大大延长了生产线连续运行时间，减少了更换原丝批次的次数以及在开车过程中原料及能源的消耗，极大的提高了产品的合格率和产量，降低了产品的生产成本。
本发明采用电气传动控制，确保了废气管道清理效果，同时也避免了因人工在线清理的安全隐患，以及废气管道内进氧引起管道内壁焦油着火情况的发生。
本发明由于采用机械式的螺旋刀具对管道内壁进行清理，较采用人工清理内壁相比，具有清理效果好、用时短、安全等优点。
附图说明
图1是本发明碳纤维生产用碳化炉废气管道在线清理装置示意图；
图2是本发明在螺带式清洁刀具示意图。
附图符号说明：
1.废气排放口；2.篮式过滤器；3.横管处；4.螺带式清洁刀具；5.沉降室；6.竖管处；7.叶片；8.电机及减速机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明，以使本发明所属技术领域的技术人员能够容易实施本发明。
如图1所示，本发明提供一种碳纤维生产用碳化炉废气管道在线清理装置，主要用于在线清理横管和竖管连接处蓄积的焦油和废气排放口1处堆积的毛丝，其中一处位于碳化炉两侧废气排放口，另一处位于碳化炉到直燃式焚烧炉废气管道的横管和竖管上，位于碳化炉两侧废气排放口处的在线清理装置采用篮式过滤器2安装在废气排放口里的内衬中，主要是能首先过滤掉碳化炉废气中的毛丝，保证废气管道中除废气外，无其它任何杂物。其次位于废气管道横管处3和竖管处6的在线清理装置采用螺带式清洁刀具4对废气管道内壁焦油进行清理，螺带式清洁刀具4安装在主要安装在废气管道法兰连接处，并在此处下方设有沉降室5，通过专用的电机和减速机8驱动，带动螺带式清洁刀具4对废气管道焦油进行清理，最后通过螺带式清洁刀具4上的叶片7把焦油回拉至沉降室5。保证碳化炉废气能够有效排出，延长生产时间，提高产品产量，最终达到降本增效的目的。
本发明碳化炉废气排放口的清理装置，采用篮式过滤器2装填在碳化炉废气排放口的两侧，在碳化炉内废气排不出去时，优先在线清理废气排放口的篮式过滤器2，清理后进行回装。
本发明废气管道横管处3和竖管处6上的在线清理装置，采用电机和减速机8驱动，带动螺带式清洁刀具4对废气管道管壁上的焦油进行清理，最后通过叶片7把管道内的焦油回拉至沉降室。通过风冷翅片给减速机进行降温。
本发明在废气管道的横管处3和竖管处6分别设有沉降室5，便于对废气管道内壁上的焦油进行收集。沉降室设置在两个法兰连接处的下方。
本发明采用按钮开关来控制电机，当生产废气不能有效排出，在清理完篮式过滤器2后，需打开开关，再通过螺带式清洁刀具4对废气管道的横管和竖管进行清理。
本发明在线清理装置主要是采用电机及减速机8对螺带式清洁刀具进行驱动，岗位操作人员根据低温碳化炉炉内烟气情况，通过现场的开关按钮，启动在线清理装置，可不定期对废气管道进行清理，确保各废气管道内壁无焦油聚集，影响废气进入直燃式焚烧炉处理。
沉降室5设置在减速机到废气管道之间，主要作用是收集废气管道内壁的焦油。
篮式过滤器2安装在碳化炉废气排放口处的内衬里，一用一备，采用耐热钢材质，当排放口处的篮式过滤器蓄积纤维毛丝较多时，可通过人工在线关闭排放口处的闸刀阀，打开排放口处的门封，取下并更换新的篮式过滤器2，然后关上门封，打开闸刀阀，废气从新进入废气管道。由于废气排放口设置在低温碳化炉的两侧，故可在线先更换低温碳化炉一侧的篮式过滤器2，完成后再更换另一侧的篮式过滤器2，故废气不会溢出炉口及生产线内。
未安装废气管道在线清理装置，一般生产厂家在1-2个月就需要对废气管道进行系统清理，但这主要取决于生产原丝上丝量、整线运行速度、原丝质量、工艺匹配等多种因素制约，但通过安装此废气管道在线清理装置，可随时对废气管道进行在线清理，大大减少了停车降温对废气管道进行清理的次数，确保生产的有序进行和产量质量的稳定。
惟以上所述者，仅为本发明的具体实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。
Claims (6)
1.一种碳纤维生产用碳化炉废气管道在线清理装置,其设有废气管道，其特征是,设有清洁刀具和沉降室,所述清洁装置连接有驱动装置,所述清洁刀具设有叶片。
2.根据权利要求1所述的碳纤维生产用碳化炉废气管道在线清理装置,其特征在于，所述废气管道设有法兰连接处，所述清洁刀具设于所述法兰连接处，所述沉降室设于所述法兰连接处的下方。
3.根据权利要求1所述的碳纤维生产用碳化炉废气管道在线清理装置,其特征在于，所述清洁刀具为螺带式清洁刀具。
4.根据权利要求1所述的碳纤维生产用碳化炉废气管道在线清理装置,其特征在于，所述驱动装置设有电机和减速机。
5.根据权利要求1所述的碳纤维生产用碳化炉废气管道在线清理装置,其特征在于，还设有过滤器。
6.根据权利要求1所述的碳纤维生产用碳化炉废气管道在线清理装置,其特征在于，所述过滤器为篮式过滤器。
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