CN201534894U - 高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱，包括箱体和箱盖，电加热器，离心风机，进丝口，出丝口，循环风出口与循环风进口构成，进丝口与出丝口分别设在箱体的侧壁上，所述电加热器安装在离心风机风叶的进风侧，离心风机出风口与电加热器之间用通道连接。采取本实用新型的结构，可以使得箱体内部各处的温差降低，使得箱内各处温度比较均匀，从而显著提高产品质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高强聚乙烯纤维、高强高模维尼纶、碳纤维及芳纶的生产设备，特别是一种高强聚乙烯纤维、碳纤维及芳纶的牵伸箱。
背景技术
目前高强聚乙烯纤维多采用凝胶纺丝-超倍热拉伸工艺生产，经纺丝成型的纤维，统称为初生纤维。由于其结构尚不稳定，超分子构序态较低，所以其物理机械性能不能满足纺织加工要求，必须通过一系列后加工工序。其中最重要的就是牵伸工序。经牵伸加工后的纤维获得相应的稳定结构後，才能符合纺织加工的要求，并且有良好的使用稳定性，在拉伸过程中纤维的大分子链或聚集态结构单元发生舒展。并沿纤维轴向排列取向，在取向的同时，伴随着相态的变化，以及其他结构特征的变化。高强聚乙烯纤维的具有优良特性，高强力、高模量的原因就是它的线性长链的分子结构。
一般牵伸箱的长度2.5米——6米，采用箱体自循环方式，热风一头进一一头出，内部有恒温装置。有双向、单向热风循环形式。一般热箱内的温度不一致，不均匀，而是有一个明显温度梯度降。而这个梯度降，恒温加热装置也很难平衡——它越是加热补充，越形成出风口热风温度高，进风口(循环风机)温度低的现象，因为冷空气进入热箱中时，会带走一部分热量。所以在温度较高的出风口处，纤维的伸展最大，塑性变形最明显。虽然热箱与外界难免有热量交换，但是温度降应该是可以降低缩小的。现有技术中也采取各种补偿方法，但实际生产中很难做到热箱内的温度一致。在牵伸过程中，加热温度是关键点之一。如果拉伸温度过低时，纤维会发生冲击性脆断或细小的裂纹，产生毛丝现象；如果拉伸温度过高，纤维产生过度细化，并没有伴随取向度的增加，也没结晶化产生。不仅在生产高强聚乙烯纤维时存在上述问题，生产碳纤维及芳纶也同样存在类似。
目前的牵伸箱普遍存在内部温度存在较大的温度差，对丝束加热不均匀，降低了拉伸效果，影响了高强聚乙烯纤维、碳纤维及芳纶产品的质量。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱，其能以相对简单的结构来实现对丝束进行均衡加热，使丝束受热均匀，达到较高的控温精度。
为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱，其包括箱体和箱盖，电加热器，离心风机，进丝口，出丝口，循环风出口与循环风进口构成，进丝口与出丝口分别设在箱体的侧壁上，其中电加热器安装在离心风机风叶的进风侧，离心风机风叶的进风口与电加热器之间用通道连接。
作为本实用新型的进一步的优选方案，所述离心风机的风叶安装在箱体的中间位置。
作为本实用新型的进一步的优选方案，所述加热器与离心风机通道中设置有涡壳导流板。
作为本实用新型的进一步的优选方案，所述风叶进风口上端设置有热风混合罩。
作为本实用新型的进一步的优选方案，所述离心风机出风口与循环风出口之间的通道中设置有涡壳导流板。
上述各种结构，都可以促使电加热器出来的气体可以更好的均匀分布，从而热气体与丝束之间可以更好的进行热传导，进而改善了丝束的加热、牵伸效果，提高了产品的质量。涡壳导流板可以增加混合风的行程路径和出风的均衡性，以保证风口的横断面风温，风压，风量平衡。热风混合罩可以使得热风混合的更加充分。采取了上述结构，可以使得箱体内部各处的温差降低，可以实现控温精度使得箱内各处温度比较均匀。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱的纵剖视图。
图2为图1沿A-A向的局部剖视图。
具体实施方式
图1以纵剖面图方式显示一种高强聚乙烯碳纤维及芳纶牵伸热箱。高强聚乙烯碳纤维及芳纶牵伸热箱由箱体、电加热器、离心风机(包括风叶6和电机7)、内腔、箱盖密封装置、丝束进出口调节板、箱盖启闭装置、温度传感器等部分组成。该高强聚乙烯碳纤维及芳纶牵伸热箱具体包括：风量分配调节阀1、温度传感器2、热风混合罩3、温度计4、热风混合进口5、风叶6、电机7、接线盒8、涡壳导流板9、丝网层10、稳压室11、静压室12、电加热器13、循环风出口14、循环风进口15、传热导风板16、隔板17。其中箱体由型钢及薄钢板焊接制造，内侧板为不锈钢材料，内外侧板之间填充优质硅酸铝棉隔热、保温。采用热风循环方式，离心风机设在箱体的中部，一端进风，一端出风。丝束工作通道中的加热气体来自于传热导风板16，然后加热气体被设置在一端的循环进风口15吸入，吸入的气体进入安装在离心风机进风侧的电加热器13中进行加热，加热后的气体通过热风混合罩进入离心风机，再由离心风机出风口输送至循环风出口14，然后进入静压室12，再进入稳压室11，然后通过传热导风板16传输至丝束工作通道，如此循环操作。电加热器13集中安装在法兰式保温盒上，再插入箱体风道内与箱体固定，这样可方便电加热元件的维护保养及更换。
离心风机与电加热器13之间的通道中设置有涡壳导流板9。该涡壳导流板9为弯曲的、带有一定弧度的板。经过加热后的热风温度实际是不均匀的，通过热风混合罩(3)初步混合后再吸入风叶(6)中充分混合，这样才能使送出的热风温度比较均匀，达到使用要求。电加热器13加热后的热气体经下列回路进行循环：涡壳导流板9-热风混合罩3-离心风机-循环风出口14-静压室12-稳压室11-传热导风板16-丝束工作室-循环风进口15-电加热器13-离心风机，往复循环，这样可使箱体内温度均匀(±1℃)，即箱内各处温度基本保持同一温度，尤其是进丝口与出丝口的温度能够与箱内温度保持一致。在此过程中要求风量、风压控制适宜，以对丝束无明显扰动为准。
箱盖为活动式铰链结构，上开盖，箱盖前后侧采用耐高温海绵硅橡胶密封条密封。箱内壁后侧铰链处设有不锈钢挡风板，前侧设有耐高温海绵硅橡胶板挡风板，左右丝束进出丝处设有缝隙调整板。
以上结构经多次试验，通过测试数据及实际生产现场情况看，其结构性是合理的，能够使热箱各点温度均匀性达到±1℃。该结构形式热箱在仪征化纤300T/年高强高模生产线中已经正常使用 现场基本无毛丝 断丝现象 丝的强度达到34g/d，模量1200g/d。而目前其他结构形式的热箱内部温度误差比较大，生产过程中毛丝，断丝现象严重，丝的强度只能达到27g/d左右。
Claims (5)
1.一种高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱，包括箱体和箱盖，电加热器(13)，离心风机，进丝口，出丝口，循环风出口(14)与循环风进口(15)构成，进丝口与出丝口分别设在箱体的侧壁上，其特征在于：电加热器(13)安装在离心风机风叶(6)的进风侧，离心风机风叶(6)的进风口与电加热器(13)之间用通道连接。
2.根据权利要求1所述的高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱，其特征在于：所述离心风机的风叶(6)安装在箱体的中间位置。
3.根据权利要求1所述的高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱，其特征在于：所述离心风机风叶(6)与电加热器(13)之间的通道中设置有涡壳导流板(9)。
4.根据权利要求1所述的高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱，其特征在于：所述风叶(6)进风口上端设置有热风混合罩(3)。
5.根据权利要求1所述的高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱，其特征在于：所述离心风机与循环风出口(14)之间的通道中设置有涡壳导流板(9)。
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