CN115652457B - 一种碳纤维原丝生产节约蒸汽能耗的装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种碳纤维原丝生产节约蒸汽能耗的装置，过热蒸汽通入原丝生产烘干筒，经原丝生产烘干筒出口处设置的第一气动阀后通入汽水分离器；汽水分离器将原丝生产烘干筒排出的过热蒸汽分离为水和高压蒸汽，并将高压蒸汽通入闪蒸器进行二次闪蒸，形成饱和蒸汽；饱和蒸汽经过闪蒸器出口处设置的第二气动阀通入蒸牵汽包，蒸牵汽包出口处连接有蒸牵机，蒸牵汽包中的饱和蒸汽能够通入蒸牵机供其使用。本装置能有效利用被浪费的蒸汽且结构简单、自动化程度高，工作时可靠性高，工业化适用性高；能将过热蒸汽转化为饱和蒸汽供蒸牵机使用，节约了蒸牵机额外蒸汽使用量，节约蒸汽明显，经济效益高。

Description

一种碳纤维原丝生产节约蒸汽能耗的装置
技术领域
本发明属于碳纤维原丝生产装置技术领域，特别是涉及一种碳纤维原丝生产节约蒸汽能耗的装置。
背景技术
在聚丙烯腈原丝生产过程中，蒸汽占生产成本比重较大。目前国内疏水阀汽水分离效果较差，大部分蒸汽经过烘干筒疏水阀时产生浪费，在节能降耗的大环境下，每节约一吨煤，一方面降低生产成本提高企业竞争力，另一方面，减小环保压力。因此需要开发一种碳纤维原丝生产节约蒸汽能耗的装置。目前使用的蒸汽能耗装置只包括烘干筒与蒸牵机，由锅炉直接供应过热蒸汽，使用的蒸汽直接通过疏水阀后运送至锅炉，蒸汽耗量较大，无法二次使用，增加生产成本。本发明装置对设备进行改进优化，增加二次闪蒸汽系统，将烘干筒使用过后的蒸汽经过后被蒸牵机二次利用，同时蒸牵机保留了独立供汽系统，在烘干无法供应稳定的闪蒸汽压力时仍能够保证生产的稳定性，闪蒸汽的二次利用减少蒸汽的能耗，有效节约成本。
发明内容
本发明目的在于解决现有聚丙烯腈原丝生产过程中，蒸汽耗量较大，无法二次使用，增加生产成本的问题。
为了实现本发明目的，本发明公开了一种碳纤维原丝生产节约蒸汽能耗的装置，包括原丝生产烘干筒、第一气动阀、汽水分离器、闪蒸器、第二气动阀、蒸牵汽包；过热蒸汽通入原丝生产烘干筒，经原丝生产烘干筒出口处设置的第一气动阀后通入汽水分离器；汽水分离器将原丝生产烘干筒排出的过热蒸汽分离为水和高压蒸汽，并将高压蒸汽通入闪蒸器进行二次闪蒸，形成饱和蒸汽；饱和蒸汽经过闪蒸器出口处设置的第二气动阀通入蒸牵汽包以供后续使用。
进一步地，蒸牵汽包出口处连接有蒸牵机，蒸牵汽包中的饱和蒸汽能够通入蒸牵机供其使用。
进一步地，汽水分离器将过热蒸汽分离为水和高压蒸汽，并将水通入锅炉进行重新利用；锅炉与汽水分离器之间的管路上设置有疏水阀。
进一步地，蒸牵汽包设置有过热蒸汽入口，闪蒸器排出的饱和蒸汽和锅炉送出的过热蒸汽同时进入蒸牵汽包；当闪蒸器提供的蒸汽不足蒸牵汽包供给蒸牵机使用时，蒸牵机能够直接使用过热蒸汽入口输入的过热蒸汽。
进一步地，第一气动阀与闪蒸器的压力进行连锁，通过控制第一气动阀的开度，恒定输出闪蒸器压力。
进一步地，闪蒸器中的冷凝水液位与第二气动阀进行连锁，通过控制第二气动阀的开度，稳定控制闪蒸器液位。
进一步地，通入原丝生产烘干筒中的过热蒸汽压力为1.2-1.6MPa，原丝生产烘干筒中排出的蒸汽压力为1.1-0.9MPa。
进一步地，闪蒸器承压1.5-1.8MPa，体积9-12m3，能够将原丝生产烘干筒中排出的1.1-0.9MPa的蒸汽进行闪蒸，变为压力0.45-0.8MPa的饱和蒸汽。
进一步地，锅炉送入蒸牵汽包的过热蒸汽压力0.45-0.8MPa。
与现有技术相比，本发明的显著进步在于：1)蒸汽输送最节约的方式是过热蒸汽输送，减少过程中的损耗；原丝生产过程中，烘干筒需要1.2-1.6MPa的过热蒸汽，鉴于目前国内疏水阀汽水分离效果较差，大部分蒸汽经过烘干筒疏水阀时产生浪费，此装置能有效利用被浪费的蒸汽；2)本发明的结构简单、自动化程度高，工作时可靠性高，工业化适用性高；3)本发明能将过热蒸汽转化为饱和蒸汽供蒸牵机使用，节约了蒸牵机额外蒸汽使用量，节约蒸汽明显，经济效益高。
为更清楚说明本发明的功能特性以及结构参数，下面结合附图及具体实施方式进一步说明。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是一种碳纤维原丝生产节约蒸汽能耗的装置结构示意图；
图中附图标记为：原丝生产烘干筒1，第一气动阀2，汽水分离器3，闪蒸器4，第二气动阀5，蒸牵汽包6，蒸牵机7，疏水阀8，锅炉9。
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。
如图1所示，过热蒸汽通入原丝生产烘干筒1，经原丝生产烘干筒1出口处设置的第一气动阀2后通入汽水分离器3；汽水分离器将原丝生产烘干筒1排出的过热蒸汽分离为水和高压蒸汽，并将高压蒸汽通入闪蒸器4进行二次闪蒸，形成饱和蒸汽；饱和蒸汽经过闪蒸器4出口处设置的第二气动阀5通入蒸牵汽包6以供后续使用。蒸牵汽包6出口处连接有蒸牵机7，蒸牵汽包6中的饱和蒸汽能够通入蒸牵机7供其使用。汽水分离器3将过热蒸汽分离为水和高压蒸汽，并将水通入锅炉9进行重新利用；锅炉9与汽水分离器3之间的管路上设置有疏水阀8。蒸牵汽包6设置有过热蒸汽入口，闪蒸器4排出的饱和蒸汽和锅炉9送出的过热蒸汽同时进入蒸牵汽包6；当闪蒸器4提供的蒸汽不足蒸牵汽包6供给蒸牵机7使用时，蒸牵机7能够直接使用过热蒸汽入口输入的过热蒸汽。
在高纺丝速度聚丙烯腈原丝生产过程中，原丝生产烘干筒和蒸牵机使用较大蒸汽用量，每一只原丝生产烘干筒安装一只疏水阀，烘筒数量上百导致疏水阀用量也大，鉴于国内疏水阀效果较差，对应蒸汽浪费很大。而实际情况中，烘干筒只要保证表面温度恒定的情况下能很好满足原丝生产。
原丝生产烘干筒1使用过热蒸汽，压力在1.2-1.6MPa左右，汽水分离器3将原丝生产烘干筒1出来的冷凝水跟蒸汽进行有效分离；闪蒸器4承压1.5-1.8MPa，体积9-12m3，将原丝生产烘干筒1中排出的约1.1-0.9MPa左右的蒸汽进行闪蒸，变为压力0.45-0.8MPa的饱和蒸汽；第一气动阀2跟闪蒸器4压力进行连锁，恒定输出闪蒸器4压力；闪蒸器4中冷凝水液位跟第二气动阀5连锁，稳定控制闪蒸器4液位；闪蒸器4排出的饱和蒸汽跟锅炉9送出的0.45-0.8MPa过热蒸汽同时进入蒸牵汽包6，如原丝生产烘干筒1不能供汽情况，蒸牵机7使用的蒸汽切换为锅炉9产生的蒸汽。本装置利用原丝生产烘干筒1与蒸牵机7之间的压力差，无需增加额外驱动装置，能满足蒸牵机7使用2.5T/h蒸汽用量，压力温度稳定，满足生产要求，年节约蒸汽量15000吨，蒸汽节约量达到80％，低了生产成本。
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 (9)

1.一种碳纤维原丝生产节约蒸汽能耗的装置，其特征在于，包括原丝生产烘干筒(1)、第一气动阀(2)、汽水分离器(3)、闪蒸器(4)、第二气动阀(5)、蒸牵汽包(6)；过热蒸汽通入原丝生产烘干筒(1)，经原丝生产烘干筒(1)出口处设置的第一气动阀(2)后通入汽水分离器(3)；汽水分离器将原丝生产烘干筒(1)排出的过热蒸汽分离为水和高压蒸汽，并将高压蒸汽通入闪蒸器(4)进行二次闪蒸，形成饱和蒸汽；饱和蒸汽经过闪蒸器(4)出口处设置的第二气动阀(5)通入蒸牵汽包(6)以供后续使用。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维原丝生产节约蒸汽能耗的装置，其特征在于，所述蒸牵汽包(6)出口处连接有蒸牵机(7)，蒸牵汽包(6)中的饱和蒸汽能够通入蒸牵机(7)供其使用。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维原丝生产节约蒸汽能耗的装置，其特征在于，所述汽水分离器(3)将水通入锅炉(9)进行重新利用；所述锅炉(9)与汽水分离器(3)之间的管路上设置有疏水阀(8)。
4.根据权利要求2所述的一种碳纤维原丝生产节约蒸汽能耗的装置，其特征在于，所述蒸牵汽包(6)设置有过热蒸汽入口，闪蒸器(4)排出的饱和蒸汽和锅炉(9)送出的过热蒸汽同时进入蒸牵汽包(6)；当闪蒸器(4)提供的蒸汽不足蒸牵汽包(6)供给蒸牵机(7)使用时，蒸牵机(7)能够直接使用过热蒸汽入口输入的过热蒸汽。
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维原丝生产节约蒸汽能耗的装置，其特征在于，所述第一气动阀(2)与闪蒸器(4)的压力进行连锁，通过控制第一气动阀(2)的开度，恒定输出闪蒸器(4)压力。
6.根据权利要求1所述的一种碳纤维原丝生产节约蒸汽能耗的装置，其特征在于，所述闪蒸器(4)中的冷凝水液位与第二气动阀(5)进行连锁，通过控制第二气动阀(5)的开度，稳定控制闪蒸器(4)液位。
7.根据权利要求1所述的一种碳纤维原丝生产节约蒸汽能耗的装置，其特征在于，通入原丝生产烘干筒(1)中的过热蒸汽压力为1.2-1.6MPa，原丝生产烘干筒(1)中排出的蒸汽压力为1.1-0.9MPa。
8.根据权利要求1所述的一种碳纤维原丝生产节约蒸汽能耗的装置，其特征在于，所述闪蒸器(4)承压1.5-1.8MPa，体积9-12m3，能够将原丝生产烘干筒(1)中排出的1.1-0.9MPa的蒸汽进行闪蒸，变为压力0.45-0.8MPa的饱和蒸汽。
9.根据权利要求4所述的一种碳纤维原丝生产节约蒸汽能耗的装置，其特征在于，所述锅炉(9)送入蒸牵汽包(6)的过热蒸汽压力0.45-0.8MPa。
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