CN205258696U - 一种碳纤维预氧化炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种碳纤维预氧化炉，包括炉体，炉体的内部空间包括隔间和预氧化区域，炉体侧壁与隔间对应处设有用于排废的排气口以及用于补充新风的进气口，进气口通过新风补充风机连接进气管，排气口连接排废管，排废管与进气管之间连接有废气利用管；所述隔间内设有水平的隔板，隔板将隔间分割为上空腔和下空腔，下空腔内部设有加湿管，加湿管上设有加湿孔，加湿管通过连接管道与管道泵连接，管道泵通过连接管道与加湿液贮罐连接。本实用新型降低了废气的排量，提高氧化炉温场均匀性；大大减少了碳纤维在预氧化生产过程中的机械摩擦损伤，大大减少了碳纤维表面的毛丝量，提高了其拉伸性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种炉子，具体是一种碳纤维预氧化炉。
背景技术
20世纪中后期，碳纤维以其作为纤维增强复合材料的优异性能，开始在宇航、体育用品等领域得到广泛应用。碳纤维制造过程包括预氧化、炭化、表面处理等步骤，每一步都对碳纤维的品质都有着重要的影响。高性能、高品质的碳纤维，要求产品的性能保持很好的均一性和稳定性。对于生产高性能碳纤维来说，生产过程中原材料性能及其均一性、预氧化和炭化各步骤生产条件和生产设备的稳定，都直接决定着碳纤维产品的最终性能的高低。
而预氧化的关键设备就是预氧化炉。由于碳纤维原丝在凝固成纤的双扩散过程是由表及里的，因此其本身就存在轻微皮芯结构；而现有的预氧化炉在预氧化过程中也是由表及里进行的，因此预氧化过程会使皮芯结构加剧，预氧丝的皮芯结构最终会导致碳纤维的力学性能也由表及里逐步下降，碳纤维的力学性能整体上较低；而且当预氧化炉运行功率较大、运行时间较长时会有部分废气穿过隔间后从丝束的出入口逸出至车间，尤其是对于中央到两侧吹风方式的预氧化炉，预氧化后的废气从炉体排向隔间，上部排废风机功率要大幅提高才能减少废气向车间的逸出，这无形也增加了能耗；且当补充新风从炉体两端进入预氧化区域时，由于新风温度较低通常为室温，而预氧化区域内的温度则有两三百度，因此导致预氧化区域两端温度与预氧化区域内部温场较大，影响了丝束预氧化的效果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种碳纤维预氧化炉，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种碳纤维预氧化炉，包括炉体，所述炉体的内部空间包括两个分别位于炉体两端的隔间，以及与两个隔间连接的预氧化区域，炉体侧壁与隔间对应处设有用于排废的排气口以及用于补充新风的进气口，排气口设置在隔间侧壁的上端，进气口设置在隔间侧壁的下端；隔间的外部设有与进气口连接的进气管以及与排气口连接的排废管，进气管下端通过新风补充风机与隔间连通，排废管上端设有排废风机，排废管的侧壁与进气管的侧壁之间连接有废气利用管，废气利用管的一端临近新风补充风机，另一端临近排废风机；所述隔间内设有水平的隔板，隔板将隔间分割为上空腔和下空腔，上空腔连通排废管和预氧化区域，下空腔连通新风补充风机和预氧化区域，所述下空腔内部设有加湿管，加湿管上设有加湿孔，加湿管通过连接管道与管道泵连接，管道泵通过连接管道与加湿液贮罐连接，连接管道上设有开关阀门。
作为本实用新型进一步的方案：所述废气利用管上设有控制废气利用管畅通或闭合的开关装置。
作为本实用新型再进一步的方案：所述隔间内部的加湿管各设有个，且隔间的底部设有废液排出口。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型降低了废气的排量，提高氧化炉温场均匀性；且在预氧化炉两端设有炉端加湿装置，在预氧化生产过程中，经其加湿后碳纤维原丝和预氧丝被加湿液润滑，大大减少了碳纤维在预氧化生产过程中的机械摩擦损伤，最终大大减少了碳纤维表面的毛丝量，提高了其拉伸性能。
附图说明
图1为碳纤维预氧化炉的结构示意图；
图2为图1中A-A剖视图；
图3为碳纤维预氧化炉的局部剖视图；
图中：1-新风补充风机、2-开关装置、3-炉体、4-排废风机、5-排废管、6-废气利用管、7-进气管、8-隔间、9-预氧化区域、10-加湿管、11-加湿孔、12-管道、13-管道泵、14-加湿液存储罐、15-隔板、16-上空腔、17-下空腔、18-废液排出口、19-控制阀、20-丝束。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-3，一种碳纤维预氧化炉，包括炉体3，所述炉体3的内部空间包括两个分别位于炉体3两端的隔间8，以及与两个隔间8连接的预氧化区域9，炉体3侧壁与隔间8对应处设有用于排废的排气口以及用于补充新风的进气口，排气口设置在隔间8侧壁的上端，进气口设置在隔间8侧壁的下端；隔间8的外部设有与进气口连接的进气管7以及与排气口连接的排废管5，进气管7下端通过新风补充风机1与隔间8连通，排废管5上端设有排废风机4，排废管5的侧壁与进气管7的侧壁之间连接有废气利用管6，废气利用管6的一端临近新风补充风机1，另一端临近排废风机4；所述隔间8内设有水平的隔板15，隔板15将隔间8分割为上空腔16和下空腔17，上空腔16连通排废管5和预氧化区域9，下空腔17连通新风补充风机1和预氧化区域9，所述下空腔17内部设有加湿管10，加湿管10上设有加湿孔11，加湿管10通过连接管道12与管道泵13连接，管道泵13通过连接管道12与加湿液贮罐14连接，连接管道12上设有开关阀门19。
所述废气利用管6上设有控制废气利用管畅通或闭合的开关装置2，开关装置为现有技术，如电动阀或手动阀，本实施例中采用手动阀。
所述炉体3内设有丝束20，丝束20共设有13层，因为不能完全密封，各层丝束20出入口处均会有空气流动，车间内的空气会通过丝束20的出入口进入炉体3，炉体3内的废气也会通过丝束20出入口排出炉体3，通过测得13个丝束20出入口处的风向，即测得进风的数量和出风的数量，可以对比废气逸出炉体3的量的多寡，即出风的数量越大，废气逸出炉体3的量越多；出风的数量越少，废气逸出炉体3的量越少。
所述隔间8内部的加湿管10各设有3个，且隔间8的底部设有废液排出口18，残留加湿液可通过废液排出口18排出。
本实用新型的工作原理是：本实用新型工作时，加湿管10可以对新风进行加湿，然后加湿液会被被带入预氧化区域9，对每层丝束20上的碳纤维进行加湿，而被使用过的新风在从预氧化区域9离开时，温度会很高，但是部分废气经废气利用管6进入进气管7，与新风混合时可以提高进入预氧化区域9的新风的温度，从而降低预氧化区域9端部与预氧化区域9内部之间的温差，提高预氧化炉温场均匀性，保证了预氧化纤维质量并提高了加工效率。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (3)
1.一种碳纤维预氧化炉，包括炉体，其特征在于，所述炉体的内部空间包括两个分别位于炉体两端的隔间，以及与两个隔间连接的预氧化区域，炉体侧壁与隔间对应处设有用于排废的排气口以及用于补充新风的进气口，排气口设置在隔间侧壁的上端，进气口设置在隔间侧壁的下端；隔间的外部设有与进气口连接的进气管以及与排气口连接的排废管，进气管下端通过新风补充风机与隔间连通，排废管上端设有排废风机，排废管的侧壁与进气管的侧壁之间连接有废气利用管，废气利用管的一端临近新风补充风机，另一端临近排废风机；所述隔间内设有水平的隔板，隔板将隔间分割为上空腔和下空腔，上空腔连通排废管和预氧化区域，下空腔连通新风补充风机和预氧化区域，所述下空腔内部设有加湿管，加湿管上设有加湿孔，加湿管通过连接管道与管道泵连接，管道泵通过连接管道与加湿液贮罐连接，连接管道上设有开关阀门。
2.根据权利要求1所述的碳纤维预氧化炉，其特征在于，所述废气利用管上设有控制废气利用管畅通或闭合的开关装置。
3.根据权利要求1所述的碳纤维预氧化炉，其特征在于，所述隔间内部的加湿管各设有个，且隔间的底部设有废液排出口。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109652870A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-19 | 安徽天富环保科技材料有限公司 | 一种活性炭纤维低温预氧设备 |
| CN112899823A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-04 | 安徽天鹏新材料科技有限公司 | 一种石墨烯碳纤维的预氧设备及预氧方法 |
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