CN205258695U - 一种真空碳化装备及其尾气处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种真空碳化装备的尾气处理装置，包括输入端连接真空碳化装备的尾气输出端的油环泵，抽出所述真空碳化装备产生的尾气，输出端与冷却塔的输入端连接，冷却塔通过将所述真空碳化装备碳化过程中产生的尾气中的焦油类物质冷凝并输出到收集罐。除此之外，本实用新型还公开了一种真空碳化装备，包括如上述所述的真空碳化装备的尾气处理装置。所述连续式石墨纯化装备以及所述真空碳化装备的尾气处理装置，通过使用油环泵通过抽真空的方式抽出真空碳化装备碳化过程中产生的尾气，经冷却塔冷却后，尾气中的焦油等污染物被冷凝为液体，落入收集罐被收集，不会对尾气处理装置的使用性能造成影响，尾气处理装置的寿命得到提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及高温设备领域，特别是涉及一种适用于真空碳化装备及其尾气处理装置。
背景技术
碳纤维及碳纤维制品具有重量轻、强度高、热稳定性好和尺寸稳定等优异性能，被广泛应用于宇宙飞行器及航天航空领域作为主要结构的增强材料。碳纤维生产过程中，高温碳化设备极其关键。高温碳化设备因为具有工作温度高、对碳纤维的性能影响大、综合技术水平要求高等特点，成为碳纤维生产线中的关键设备。碳纤维碳化过程中，发生一系列复杂的化学反应，并产生大量尾气，包括焦油等有毒有害物质，如果不能有效处理，将对生产车间和周围环境造成严重的污染，极大的危害人们的身心健康。
传统的真空碳化设备主要采用滑阀泵抽出碳化过程中产生的尾气，随着设备运行时间的增加，尾气中的焦油等污染物会逐渐在滑阀泵泵腔内累积，会污染泵油、腐蚀泵腔，严重时将导致滑阀泵无法正常运行，维修率高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种适用于真空碳化装备及其尾气处理装置，处理真空碳化装备的尾气，使用寿命长，维修率低。
为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种真空碳化装备的尾气处理装置，包括油环泵、冷却塔和收集罐，其中，所述油环泵的输入端连接真空碳化装备的尾气输出端，通过抽真空抽出所述真空碳化装备碳化过程中产生的尾气，所述油环泵的输出端与所述冷却塔的输入端连接，所述冷却塔通过将所述真空碳化装备碳化过程中产生的尾气中的焦油类物质冷凝并输出到所述收集罐。
其中，还包括一级罗茨泵，所述一级罗茨泵的输入端与所述真空碳化装备的尾气输出端连接，输出端与所述油环泵的输入端连接。
其中，还包括二级罗茨泵，所述二级罗茨泵的输入端与所述一级罗茨泵的输出端连接，输出端与所述油环泵的输入端连接。
其中，还包括依次设置在所述二级罗茨泵的输出端与所述油环泵的输入端之间的球阀和止回阀。
其中，还包括与所述油环泵的输出管道连接的真空表。
其中，所述冷却塔的上部为冷凝装置，所述冷凝装置具有下部的进液口和上部的出液口，所述收集罐位于所述冷凝装置输出端的下方。
其中，所述收集罐中装有酒精溶液。
其中，所述收集罐上部的侧面具有排气口。
除此之外，本实用新型实施例还提供了一种真空碳化装备，包括如上述任一项所述的真空碳化装备的尾气处理装置。
本实用新型实施例所提供的真空碳化装备及其尾气处理装置，与现有技术相比，具有以下优点：
本实用新型实施例提供的适用于真空碳化装备的尾气处理装置，包括油环泵、冷却塔和收集罐，其中，所述油环泵的输入端连接真空碳化装备的尾气输出端，通过抽真空抽出所述真空碳化装备碳化过程中产生的尾气，所述油环泵的输出端与所述冷却塔的输入端连接，所述冷却塔通过将所述真空碳化装备碳化过程中产生的尾气中的焦油类物质冷凝并输出到所述收集罐。
本实用新型实施例提供的所述真空碳化装备，包括如上述所述的真空碳化装备的尾气处理装置。
所述真空碳化装备及其尾气处理装置，通过使用油环泵通过抽真空的方式抽出真空碳化装备碳化过程中产生的尾气，经冷却塔冷却后，尾气中的焦油等污染物被冷凝为液体，落入收集罐被收集，由于尾气中的焦油溶于油环泵的工作介质，不会在油环泵中累积，不会对尾气处理装置的使用性能造成影响，尾气处理装置的寿命得到提高。
综上所述，本实用新型实施例所提供的真空碳化装备及其尾气处理装置，通过使用油环泵抽出碳化过程中产生的尾气，不会对尾气处理装置的使用性能造成影响，尾气处理装置的寿命得到提高。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例所提供的适用于真空碳化装备的尾气处理装置的侧视图示意图；
图2为本实用新型实施例所提供的适用于真空碳化装备的尾气处理装置的正视图示意图。
具体实施方式
正如背景技术部分所述，现有技术中的薄膜电容器由于其自身的散热能力较差，在高环境温度、高海拔、户外日照多等区域的使用受到限制。
基于此，本实用新型实施例提供了一种真空碳化装备的尾气处理装置，包括油环泵、冷却塔和收集罐，其中，所述油环泵的输入端连接真空碳化装备的尾气输出端，通过抽真空抽出所述真空碳化装备碳化过程中产生的尾气，所述油环泵的输出端与所述冷却塔的输入端连接，所述冷却塔通过将所述真空碳化装备碳化过程中产生的尾气中的焦油类物质冷凝并输出到所述收集罐。
除此之外，本实用新型实施例还提供了一种真空碳化装备，包括如上述所述的真空碳化装备的尾气处理装置。
综上所述，本实用新型实施例提供的真空碳化装备及其尾气处理装置，通过使用油环泵通过抽真空的方式抽出真空碳化装备碳化过程中产生的尾气，经冷却塔冷却后，尾气中的焦油等污染物被冷凝为液体，落入收集罐被收集，由于尾气中的焦油溶于油环泵的工作介质，不会在油环泵中累积，不会对尾气处理装置的使用性能造成影响，尾气处理装置的寿命得到提高。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
请参考图1和图2，图1为本实用新型实施例所提供的真空碳化装备的尾气处理装置的侧视图示意图；图2为本实用新型实施例所提供的真空碳化装备的尾气处理装置的正视图示意图。
在一种具体方式中，所述真空碳化装备的尾气处理装置，包括油环泵10、冷却塔20和收集罐，其中，所述油环泵10的输入端连接真空碳化装备的尾气输出端，通过抽真空抽出所述真空碳化装备碳化过程中产生的尾气，所述油环泵10的输出端与所述冷却塔20的输入端连接，所述冷却塔20通过将所述真空碳化装备碳化过程中产生的尾气中的焦油类物质冷凝并输出到所述收集罐。
所述真空碳化装备的尾气处理装置，通过使用油环泵10通过抽真空的方式抽出真空碳化装备碳化过程中产生的尾气，经冷却塔20冷却后，尾气中的焦油等污染物被冷凝为液体，落入收集罐被收集，由于尾气中的焦油溶于油环泵10的工作介质，不会在油环泵10中累积，不会对尾气处理装置的使用性能造成影响，尾气处理装置的寿命得到提高。
为了提高整个管路的真空度，进而提高从碳化装备的尾气输出端抽取尾气的能力，抽出更多的碳化过程中产生的尾气，减少甚至消除尾气处理不彻底对环境造成的污染，所述尾气处理装置还包括一级罗茨泵30，所述一级罗茨泵30的输入端与所述真空碳化装备的尾气输出端连接，输出端与所述油环泵10的输入端连接。
再进一步提高整个管路的真空度，所述尾气处理装置还包括二级罗茨泵40，所述二级罗茨泵40的输入端与所述一级罗茨泵30的输出端连接，输出端与所述油环泵10的输入端连接。
通过设置一级罗茨泵30和二级罗茨泵40，结合油环泵10，所述适用于高温碳化装备的尾气处理装置的极限真空度可达1Pa左右，可完全抽出碳化过程中产生的尾气，避免尾气处理不彻底对环境造成的污染。
罗茨泵真空泵在较宽的压力范围内有较大的抽速；转子具有良好的几何对称性，故振动小，运转平稳。转子间及转子和壳体间均有间隙，不用润滑，摩擦损失小，可大大降低驱动功率，从而可实现较高转速；泵腔内无需用油密封和润滑，可减少油蒸气对真空系统的污染；泵腔内无压缩，无排气阀。启动快，耗功少，运转维护费用低，抽速大、效率高，对被抽气体中所含的少量水蒸汽和灰尘不敏感，在100～1帕压力范围内有较大抽气速率，能迅速排除突然放出的气体。
需要说明的是，本实用新型中增加的多级真空泵还可以使用其它类型的真空泵，本实用新型对此不作具体限定，此外由于拥有包括油环泵10在内的三级真空泵时，抽真空的能力非常强，可完全抽出碳化过程中产生的尾气，避免尾气处理不彻底对环境造成的污染，因而一般不需再次设置更多级的真空泵。
由于所述一级罗茨泵30连接进气管道即真空碳化装备的尾气输出端，通过在所述二级罗茨泵40与所述油环泵10之间依次设置有球阀50和止回阀60，球阀50用于开启和关闭抽气通道，止回阀60用于防止油环泵10中的工作介质(油)倒流入罗茨泵，污染或损害罗茨泵。即所述尾气处理装置还包括依次设置在所述二级罗茨泵40的输出端与所述油环泵10的输入端之间的球阀50和止回阀60。
为检测所述尾气处理装置的真空程度，获得抽真空的程度以及尾气处理情况，所述适用于真空碳化装备的尾气处理装置，还包括与所述油环泵10的输出管道连接的真空表70。需要说明的是，本实用新型对所述真空表70不做具体限定。
所述油环泵10通过连通管道与所述冷却塔20相连，所述冷却塔20上部为冷凝装置，通有冷却水，冷却水下进上出，用于对气体中的焦油等物质进行冷凝；所述冷却塔20下部为收集油类物质的收集罐，经所述冷却塔20上部冷凝装置冷凝的油类物质在此处被收集。即所述冷却塔20的上部为冷凝装置，所述冷凝装置具有下部的进液口21和上部的出液口22，所述收集罐位于所述冷凝装置输出端的下方。所述收集罐可以是置于所述冷凝装置输出端的正下方，由冷凝的焦油类物质自由落入所述收集罐，在此过程中其他废气自由排走；或者是通过在所述凝装置输出端的设置管道，通过管道将焦油类物质和其它废气流入所述收集罐，减少了对生产车间和周围环境的污染的可能性。
虽然所述收集罐将焦油类物质收集起来了，但是还是有可能通过挥发或通气等进入生产车间和周围环境造成污染。因此所述的适用于高温碳化装备的尾气处理装置的收集罐中装有酒精溶液。
需要说明的是，由于焦油类物质是有机物，易溶于酒精，而酒精的成本较低，用酒精吸收焦油类物质，可防止污染生产车间和周围环境，当然还可以使用其它的溶液，如苯、乙醚、氯仿、丙酮等多数有机溶剂。本实用新型对此不作具体限定。
由于碳化过程中的尾气中不止与焦油类污染物，还有其它的气体，可以排入大气中，引起所述收集罐一般还会设置有排气口，一般会在所述收集罐的侧面设置排气口，即所述收集罐上部的侧面开有排气口。需要说明的是，本实用新型对所述收集罐的排气口的大小和数量不做具体限定。
尾气处理过程中，先启动油环泵10，待抽真空至800Mpa～1000Mpa时，再依次启动二级罗茨泵40、一级罗茨泵30，设备极限真空度可达1Pa左右，可完全抽出碳化过程中产生的尾气，避免尾气处理不彻底对环境造成污染。经罗茨油环泵机组抽出的尾气，经油环泵与冷却塔之间的连通管道进入冷却塔，在循环冷却水的作用下被冷凝，尾气中的焦油类物质被冷凝，落入收集罐被收集，其它气体经排气口排出。
油环泵10采用油作为工作介质，在尾气处理的过程中，有少量工作介质(油)可能会发生挥发而被尾气带走。一部分挥发的工作介质(油)会在连通管道的内壁凝结，并沿管壁流入液环泵内，继续使用；另一部分挥发的工作介质(油)随尾气进入冷却塔后，被冷却塔20上部冷凝装置强制冷却后落入收集，收集到的这部分工作介质(油)经后期处理后也能进行循环利用。
尾气中的焦油可溶于油环泵的工作介质(油)中，并不会对尾气处理装置的使用性能造成影响，尾气处理装置的寿命得到提高。
除此之外，本实用新型实施例还提供了一种真空碳化装备，包括如上述所述的真空碳化装备的尾气处理装置。
所述真空碳化装备，使用上述的真空碳化装备尾气处理装置处理真空碳化装备碳化过程中产生的污染物，不会在油环泵中累积，不会对尾气处理装置的使用性能造成影响，尾气处理装置的寿命得到提高，解决了现有技术中尾气处理装置维修率高的技术难题，增加了设备的使用寿寿命。
综上所述，本实用新型实施例所提供的真空碳化装备及其尾气处理装置，通过使用油环泵通过抽真空的方式抽出真空碳化装备碳化过程中产生的尾气，经冷却塔冷却后，尾气中的焦油等污染物被冷凝为液体，落入收集罐被收集，由于尾气中的焦油溶于油环泵的工作介质，不会在油环泵中累积，不会对尾气处理装置的使用性能造成影响，尾气处理装置以及真空碳化装备的寿命得到提高。
以上对本实用新型所提供的真空碳化装备及其尾气处理装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种真空碳化装备的尾气处理装置，其特征在于，包括油环泵、冷却塔和收集罐，其中，所述油环泵的输入端连接真空碳化装备的尾气输出端，通过抽真空抽出所述真空碳化装备碳化过程中产生的尾气，所述油环泵的输出端与所述冷却塔的输入端连接，所述冷却塔通过将所述真空碳化装备碳化过程中产生的尾气中的焦油类物质冷凝并输出到所述收集罐。
2.如权利要求1所述的真空碳化装备的尾气处理装置，其特征在于，还包括一级罗茨泵，所述一级罗茨泵的输入端与所述真空碳化装备的尾气输出端连接，输出端与所述油环泵的输入端连接。
3.如权利要求2所述的真空碳化装备的尾气处理装置，其特征在于，还包括二级罗茨泵，所述二级罗茨泵的输入端与所述一级罗茨泵的输出端连接，输出端与所述油环泵的输入端连接。
4.如权利要求3所述的真空碳化装备的尾气处理装置，其特征在于，还包括依次设置在所述二级罗茨泵的输出端与所述油环泵的输入端之间的球阀和止回阀。
5.如权利要求4所述的真空碳化装备的尾气处理装置，其特征在于，还包括与所述油环泵的输出管道连接的真空表。
6.如权利要求5所述的真空碳化装备的尾气处理装置，其特征在于，所述冷却塔的上部为冷凝装置，所述冷凝装置具有下部的进液口和上部的出液口，所述收集罐位于所述冷凝装置输出端的下方。
7.如权利要求6所述的真空碳化装备的尾气处理装置，其特征在于，所述收集罐中装有酒精溶液。
8.如权利要求7所述的真空碳化装备的尾气处理装置，其特征在于，所述收集罐上部的侧面具有排气口。
9.一种真空碳化装备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的真空碳化装备的尾气处理装置。
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| CN201520868044.6U CN205258695U (zh) | 2015-11-02 | 2015-11-02 | 一种真空碳化装备及其尾气处理装置 |
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| CN201520868044.6U CN205258695U (zh) | 2015-11-02 | 2015-11-02 | 一种真空碳化装备及其尾气处理装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109806718A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-05-28 | 西安航空制动科技有限公司 | 一种处理化学气相沉积炉尾气的装置 |
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- 2015-11-02 CN CN201520868044.6U patent/CN205258695U/zh active Active
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