CN116377617A - 一种氧化炉用端部气封系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氧化炉气封技术领域，尤其涉及一种氧化炉用端部气封系统，包括：氧化炉端口、与氧化炉端口连接的主腔室，主腔室靠近端口处具有回风腔，还包括与主腔室连通的侧炉，侧炉与回风腔连通。发明通过经侧炉、主腔室流向回风腔与从二级环境风腔流出的气体形成第一级屏障，阻挡主腔室内有毒气体的外泄；同时经一级环境风腔经气缝嘴流出的对流气体形成第二级屏障，进一步阻碍主腔室气流的流出，并且对流气体未经加热直接流出，不会对端口处的工作人员造成伤害，且对流气体流入至内部的部分以及从二级环境风腔流出的气体经过回风腔后经换热器进行加热后流入至侧炉和主腔室，不会对主腔室内的温度造成影响，同时也降低了能耗。
Description
技术领域
本发明涉及氧化炉气封技术领域，尤其涉及一种氧化炉用端部气封系统。
背景技术
氧化炉是碳纤维生产线中的关键环节，预氧丝在炉内发生复杂的物理、化学变化，并保持纤维在高温碳化时不熔不燃的纤维形态；在预氧化过程中，预氧丝会产生氰化氢、焦油等对人体有害的气体，为防止炉内气体泄漏产生危害，现有技术中多在氧化炉的两端设置气封系统；
相关技术中，对于氧化炉端部的气封系统，多采用垂直于氧化炉两端进出口的两股气流对吹的结构形式，使得对吹的两股气流形成屏障，对吹后的气流一部分流出氧化炉外部，另一部分流入至氧化炉内部，进而阻止炉内有害气体的泄漏；
然而发明人在实施上述方案时发现，现有的对吹气流多采用外界环境空气通过加热后进行吹拂，然而上述方式会导致吹出氧化炉外部的气体为热风，不仅提高了能耗，也对氧化炉端部的工作人员造成了安全影响。
发明内容
鉴于以上技术问题中的至少一项，本发明提供了一种氧化炉用端部气封系统，实现防止炉内气体泄漏的同时并降低能耗。
根据本发明的第一方面，提供一种氧化炉用端部气封系统，包括：氧化炉端口、与所述氧化炉端口连接的主腔室，所述主腔室靠近所述端口处具有回风腔，还包括与主腔室连通的侧炉，所述侧炉与所述回风腔连通；
所述氧化炉端口内具有多组一级环境风腔，多组一级环境风腔上下间隔排列，预氧丝从相邻两所述一级环境风腔之间通过，所述一级环境风腔上均具有与外界第一送风装置连通的第一进气口，多组所述一级环境风腔朝向所述端口处均具有上下对流设置的气缝嘴；
还包括设置在所述氧化炉端口内的多组二级环境风腔，多组所述二级环境风腔与所述一级环境风腔相邻设置，并且所述二级环境风腔的开口朝向所述回风腔设置，多组所述二级环境风腔上均具有第二进气口，所述第二进气口与所述第一送风装置连通；
所述回风腔与所述侧炉连通的管路上还具有换热器和第二送风装置。
进一步地，所述主腔室上还具有废气口，所述废气口连通的管路经过所述换热器，用于为所述换热器加热，所述废气口连通的管路末端与焚烧炉连接。
进一步地，所述氧化炉端口外部还具有集气帘，所述集气帘外部连接有抽风装置，用于将从所述氧化炉端口吹出的气体抽出。
进一步地，所述第一送风装置上还连接有调节阀。
进一步地，所述二级环境风腔的开口处具有导流板。
进一步地，所述导流板呈对称的方式倾斜朝向上下方向布置。
进一步地，所述回风腔包括朝向所述二级环境风腔设置的第一回风口和朝向主腔室设置的第二回风口。
进一步地，所述第一回风口的进风口设置在上下两侧。
本发明的有益效果为：本发明通过经第二送风装置进入至侧炉后再从主腔室流向回风腔的气体，与从二级环境风腔流出的气体形成第一级屏障，阻挡主腔室内有毒气体的外泄；同时经第一送风装置进入至一级环境风腔经气缝嘴流出的对流气体形成第二级屏障，进一步阻碍主腔室气流的流出，并且对流气体未经加热直接流出，不会对端口处的工作人员造成伤害，而且对流气体流入至内部的部分以及从二级环境风腔流出的气体经过回风腔后经换热器进行加热后流入至侧炉和主腔室，不会对主腔室内的温度造成影响，同时也降低了能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中氧化炉用端部气封系统的剖面结构示意图；
图2为本发明实施例中一级环境风腔和二级环境风腔的结构示意图。
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。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1、图2所示的氧化炉用端部气封系统，包括氧化炉端口以及与氧化炉端口连接的主腔室 6，主腔室 6靠近端口处具有回风腔，还包括与主腔室 6连通的侧炉15，侧炉15与回风腔连通。如图1中所示，在本发明实施例中氧化炉两端均具有折返罗拉11，用于预氧丝的进入和输出，预氧丝从氧化炉的一端输入，经过氧化炉端口进入至主腔室 6，在主腔室6内高温环境下发生反应，再从另一端输出；在本发明实施例中，主腔室 6内通过回风腔、侧炉15之间的连通实现内部气流循环，从而对预氧丝进行循环吹拂，具体请参照图1中的箭头所示，主腔室 6内的气流朝左移动至回风腔，通过回风腔流入至侧炉15，再通过侧炉15流回至主腔室 6；
请继续参照图1，在本发明实施例中，氧化炉端口内具有多组一级环境风腔2，多组一级环境风腔2上下间隔排列，预氧丝从相邻两一级环境风腔2之间通过，一级环境风腔2上均具有与外界第一送风装置9连通的第一进气口12，多组一级环境风腔2朝向端口处均具有上下对流设置的气缝嘴1；在本发明实施例中，通过上下对流设置的气缝嘴1的设置，使得相邻两一级环境风腔2在其气缝嘴1处形成对流，进而形成了一处气封结构；
还包括设置在氧化炉端口内的多组二级环境风腔3，多组二级环境风腔3与一级环境风腔2相邻设置，并且二级环境风腔3的开口朝向回风腔设置，多组二级环境风腔3上均具有第二进气口13，第二进气口13与第一送风装置9连通；通过上述设置，使得从第二进气口13进入至二级环境风腔3，如图1中所示，通过二级环境风腔3朝向右侧流出的气体与主腔室6内的循环气体在回风腔处形成对流，进而形成了第二处气封结构；在本发明实施例中，回风腔与侧炉15连通的管路上还具有换热器7和第二送风装置14，如此，在第二处气封结构处气流形成对流后最终汇入回风腔，通过换热器7进行加热后再通过侧炉15流回主腔室 6。
本发明通过经第二送风装置14进入至侧炉15后再从主腔室 6流向回风腔的气体，与从二级环境风腔3流出的气体形成第一级屏障，阻挡主腔室 6内有毒气体的外泄；同时经第一送风装置9进入至一级环境风腔2经气缝嘴1流出的对流气体形成第二级屏障，进一步阻碍主腔室 6气流的流出，并且对流气体未经加热直接流出，不会对端口处的工作人员造成伤害，而且对流气体流入至内部的部分以及从二级环境风腔3流出的气体经过回风腔后经换热器7进行加热后流入至侧炉15和主腔室 6，不会对主腔室 6内的温度造成影响，同时也降低了能耗。
在本发明的一些实施例中，主腔室 6上还具有废气口17，废气口17连通的管路经过换热器7，用于为换热器7加热，废气口17连通的管路末端与焚烧炉10连接。通过上述设置，利用炉内废气的余热为换热器7加热，进一步降低了能耗，提高了能源利用率；同时从二级环境风腔3流入至回风腔后进入至主腔室 6的新鲜空气与从主腔室 6内排出的废气形成了动态平衡，可以实现对废气的及时处理，实现炉内有害气体的含量的动态平衡。
在本发明的一些实施例中，氧化炉端口外部还具有集气帘，集气帘外部连接有抽风装置18，用于将从氧化炉端口吹出的气体抽出。通过上述集气帘与抽风装置18的设置，可以对从端口吹出的高速气体进行阻挡并抽出，减小高速喷射气体对作业人员的影响和伤害。
在本发明的一些实施例中，第一送风装置9上还连接有调节阀8。通过上述设置，可以使工作人员实时控制外界环境空气的流入速度。
在本发明的一些实施例中，二级环境风腔3的开口处具有导流板16。通过上述导流板16的设置，其作用主要用于调节流出风的方向，以调节从二级环境风腔3吹出的气体与从主腔室 6流向回风腔的气体之间形成对流的交汇点。
导流板16的布置形式具有多种，在本发明一些实施例中，导流板16呈对称的方式倾斜朝向上下方向布置。通过上述对称的方式设置，可使二级环境风腔3流出的空气进行分流。具体地，当气体到达导流板16最前端时，空气进行上下分流，顺着具有一定角度的倾斜方向导流板16流出。通过导流板16的设置，可以最大程度地阻滞主腔室 6内气体的外溢，这里的倾斜可以是如图1中所示的朝向预氧丝通道的方向倾斜。
此外，请继续参照图1，回风腔包括朝向二级环境风腔3设置的第一回风口4和朝向主腔室 6设置的第二回风口5。这里需要指出的是，第二回风口5朝向主腔室 6设置，用于主腔室 6内大部分的循环气流的流入，主腔室 6内的循环气流还有一部分流向第一回风口4，流向第一回风口4的气体朝左移动，同时从二级环境风腔3流出的气体以及气缝嘴1对流后流入端口内的气体朝右移动，两股气流在第一回风口4处交汇，最终汇入至第一回风口4。
进一步地，第一回风口4的进风口设置在上下两侧。通过上述设置，一部分从气缝嘴1经过走丝通道流出的空气和从二级环境风腔3吹出的气体，与从主腔室 6流向回风腔的气体之间形成对流气体，实现在第一回风口4两侧进风口位置处形成对流。通过导流板16的导向使得在第一回风口4处交汇的气流直接进入至第一回风口4的进风口，可以减少乱流，提升平稳性。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种氧化炉用端部气封系统，其特征在于，包括氧化炉端口、与所述氧化炉端口连接的主腔室，所述主腔室靠近所述端口处具有回风腔，还包括与主腔室连通的侧炉，所述侧炉与所述回风腔连通；
所述氧化炉端口内具有多组一级环境风腔，多组一级环境风腔上下间隔排列，预氧丝从相邻两所述一级环境风腔之间通过，所述一级环境风腔上均具有与外界第一送风装置连通的第一进气口，多组所述一级环境风腔朝向所述端口处均具有上下对流设置的气缝嘴；
还包括设置在所述氧化炉端口内的多组二级环境风腔，多组所述二级环境风腔与所述一级环境风腔相邻设置，并且所述二级环境风腔的开口朝向所述回风腔设置，多组所述二级环境风腔上均具有第二进气口，所述第二进气口与所述第一送风装置连通；
所述回风腔与所述侧炉连通的管路上还具有换热器和第二送风装置。
2.根据权利要求1所述的氧化炉用端部气封系统，其特征在于，所述主腔室上还具有废气口，所述废气口连通的管路经过所述换热器，用于为所述换热器加热，所述废气口连通的管路末端与焚烧炉连接。
3.根据权利要求1所述的氧化炉用端部气封系统，其特征在于，所述氧化炉端口外部还具有集气帘，所述集气帘外部连接有抽风装置，用于将从所述氧化炉端口吹出的气体抽出。
4.根据权利要求1所述的氧化炉用端部气封系统，其特征在于，所述第一送风装置上还连接有调节阀。
5.根据权利要求1所述的氧化炉用端部气封系统，其特征在于，所述二级环境风腔的开口处具有导流板。
6.根据权利要求5所述的氧化炉用端部气封系统，其特征在于，所述导流板呈对称的方式倾斜朝向上下方向布置。
7.根据权利要求6所述的氧化炉用端部气封系统，其特征在于，所述回风腔包括朝向所述二级环境风腔设置的第一回风口和朝向主腔室设置的第二回风口。
8.根据权利要求7所述的氧化炉用端部气封系统，其特征在于，所述第一回风口的进风口设置在上下两侧。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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