CN212039692U - 一种碳/碳复合材料化学气相沉积尾气冷凝处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化学气相沉积尾气处理设备技术领域，尤其是一种碳/碳复合材料化学气相沉积尾气冷凝处理装置，包括冷凝管道本体，冷凝管道本体中部设有冷凝罐，冷凝管道本体上位于冷凝罐上下方分别为进气腔和出气腔，冷凝管道本体下端且位于出气腔下方设有焦油收集腔，冷凝管道本体上下端通过螺栓分别连接有上端盖和下端盖。本实用新型的一种碳/碳复合材料化学气相沉积尾气冷凝处理装置，通过冷凝罐冷凝高温尾气，冷却效率极大提高，甚至通过调整冷凝罐内冷却水流速，可以调节尾气冷却程度，拆卸上、下端盖予以清理其内的焦油，该装置结构简单、维护方便、清理效率高，有效的提高碳/碳复合材料化学气相沉积炉的工作效率。

Description

一种碳/碳复合材料化学气相沉积尾气冷凝处理装置

技术领域

本实用新型涉及化学气相沉积尾气处理设备技术领域，尤其是一种碳/碳复合材料化学气相沉积尾气冷凝处理装置。

背景技术

材料是社会发展的标志，随着社会的发展及科学技术的不断进步，各个领域对材料的要求也越来越高。例如，在航空航天、核工业、汽车及军工等领域，不仅要求材料具有很高的力学性能，还要求其同时兼备优异的高温力学性能，从而以适应高温工作环境的应用。碳/碳复合材料为碳纤维增强碳基体而构成的一类复合材料，已成为高温材料的重要代表，它综合了纤维增强复合材料优良的力学性能，以及碳基体材料优异的高温性能，具有高的比强度、比模量，良好的韧性以及高温下优良的强度保持特性，并且具有抗热震及耐蠕变等优异性能，目前已广泛应用于航空航天、核电、冶金及汽车等领域。

碳/碳复合材料的制备技术主要包括：化学气相沉积（渗透）CVD/CVI技术、热等静压技术以及树脂浸渍裂解技术，其中尤以化学气相沉积（渗透）技术应该最为广泛，其原因在于制备工艺稳定性高，所制备的复合材料通常具有较高的性能。该技术在于首先利用碳纤维编织或缝织预制体，然后将预制体放入CVD炉中，通入碳源气体，如甲烷、丙醇或天然气，在特定温度之下，碳源气体发生裂解而在碳纤维预制体内部孔隙及表面沉积，最终形成碳/碳复合材料。

碳源气体发生裂解形成热解碳沉积在预制体孔隙及表面，此过程产生大量的尾气，尾气中含有部分焦油蒸汽、H2及低分子C-H气体，实际生产过程中，期望将从高温裂解炉中出来的温度尽快冷却降至低温，以提高焦油的过滤效果，减小后续尾气对真空泵工作的不利影响。因此，开发一种设备简单、高效率的尾气冷凝装置，以降低高温尾气的温度，且有利于后期机械清理的装置，从而提高设备运行效率，具有广泛的市场价值和应用前景。在传统冷凝系统，焦油清理需要加热罐体中的焦油，使其液化流出罐体，存在清理不彻底、耗能费时费力等缺点。

实用新型内容

为了克服现有的冷凝系统系统结构复杂且内部粘附焦油难以清理的不足，本实用新型提供了一种碳/碳复合材料化学气相沉积尾气冷凝处理装置，通过冷凝罐冷凝高温尾气，冷却效率极大提高，甚至通过调整冷凝罐内冷却水流速，可以调节尾气冷却程度，拆卸上、下端盖予以清理其内的焦油。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种碳/碳复合材料化学气相沉积尾气冷凝处理装置，包括冷凝管道本体，所述冷凝管道本体中部设有冷凝罐，所述冷凝管道本体上位于冷凝罐上下方分别为进气腔和出气腔，且进气腔和出气腔一侧分别设有高温尾气进口和低温尾气排出口，所述冷凝管道本体下端且位于出气腔下方设有焦油收集腔，所述冷凝管道本体上下端通过螺栓分别连接有上端盖和下端盖，且上端盖上端面设有吊钩。

进一步的，包括冷凝罐内部设有若干个尾气传输管道，尾气传输管道均匀间隙排布，且尾气传输管道上端连通进气腔，其下端连通出气腔。

进一步的，包括冷凝罐两侧分别设有冷却水出口和冷却水进口，且冷凝罐内部的冷却水容腔包裹冷凝管道本体中部的尾气传输管道。

进一步的，包括上端盖盖合固定于冷凝管道本体进气腔顶端，且上端盖止口直径与进气腔腔体直径一致。

进一步的，包括下端盖盖合固定于冷凝管道本体焦油收集腔底部，且下端盖止口直径与焦油收集腔腔体直径一致。

进一步的，包括焦油收集腔侧面设有观察窗口，且其观察窗口由石英板固定于焦油收集腔侧面。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的一种碳/碳复合材料化学气相沉积尾气冷凝处理装置，通过冷凝罐冷凝高温尾气，冷却效率极大提高，甚至通过调整冷凝罐内冷却水流速，可以调节尾气冷却程度，拆卸上、下端盖予以清理其内的焦油，该装置结构简单、清理效率高，有效的提高碳/碳复合材料化学气相沉积炉的工作效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1A-A处的剖视图。

图中1.冷凝管道本体，2.冷凝罐，3.进气腔，4.出气腔，5.高温尾气进口，6.低温尾气排出口，7.焦油收集腔，8.上端盖，9.下端盖，10.吊钩，11.尾气传输管道，12.冷却水出口，13.冷却水进口，14.冷却水容腔，15.观察窗口。

具体实施方式

如图1是本实用新型的结构示意图，一种碳/碳复合材料化学气相沉积尾气冷凝处理装置，包括冷凝管道本体1，所述冷凝管道本体1中部设有冷凝罐2，所述冷凝管道本体1上位于冷凝罐2上下方分别为进气腔3和出气腔4，且进气腔3和出气腔4一侧分别设有高温尾气进口5和低温尾气排出口6，所述冷凝管道本体1下端且位于出气腔4下方设有焦油收集腔7，所述冷凝管道本体1上下端通过螺栓分别连接有上端盖8和下端盖9，且上端盖8上端面设有吊钩10。

结合图1和图2所示，冷凝罐2内部设有若干个尾气传输管道11，尾气传输管道11均匀间隙排布，且尾气传输管道11上端连通进气腔3，其下端连通出气腔4。

结合图1和图2所示，冷凝罐2两侧分别设有冷却水出口12和冷却水进口13，且冷凝罐2内部的冷却水容腔14包裹冷凝管道本体1中部的尾气传输管道11。

结合图1和图2所示，上端盖8盖合固定于冷凝管道本体1进气腔3顶端，且上端盖8止口直径与进气腔3腔体直径一致。

结合图1和图2所示，下端盖9盖合固定于冷凝管道本体1焦油收集腔7底部，且下端盖9止口直径与焦油收集腔7腔体直径一致。

如图1所示，焦油收集腔7侧面设有观察窗口15，且其观察窗口15由石英板固定于焦油收集腔7侧面。观察窗口15可以显示焦油收集腔7中焦油收集程度，达到清洁要求时，可以打开上端盖8和下端盖9，利用机械设备予以清除附着在冷凝管道本体1内腔壁及焦油收集腔7中的焦油、炭黑等杂质，有效降低了操作人员的劳动强度，提高清理速度。

使用时，通过冷凝罐2冷凝从进气腔3进入尾气传输管道11内的高温尾气，冷却效率极大提高，通过调整冷凝罐内冷却水流速，可以调节尾气冷却程度，拆卸上端盖8和下端盖9予以清理其内的焦油，利用机械设备予以清除附着在冷凝管道本体1内腔壁及焦油收集腔7中的焦油、炭黑等杂质，有效降低了操作人员的劳动强度，提高清理速度，该装置结构简单、清理效率高，有效的提高碳/碳复合材料化学气相沉积炉的工作效率。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种碳/碳复合材料化学气相沉积尾气冷凝处理装置，包括冷凝管道本体（1），其特征是，所述冷凝管道本体（1）中部设有冷凝罐（2），所述冷凝管道本体（1）上位于冷凝罐（2）上下方分别为进气腔（3）和出气腔（4），且进气腔（3）和出气腔（4）一侧分别设有高温尾气进口（5）和低温尾气排出口（6），所述冷凝管道本体（1）下端且位于出气腔（4）下方设有焦油收集腔（7），所述冷凝管道本体（1）上下端通过螺栓分别连接有上端盖（8）和下端盖（9），且上端盖（8）上端面设有吊钩（10）。

2.根据权利要求1所述的一种碳/碳复合材料化学气相沉积尾气冷凝处理装置，其特征是，所述冷凝罐（2）内部设有若干个尾气传输管道（11），尾气传输管道（11）均匀间隙排布，且尾气传输管道（11）上端连通进气腔（3），其下端连通出气腔（4）。

3.根据权利要求1所述的一种碳/碳复合材料化学气相沉积尾气冷凝处理装置，其特征是，所述冷凝罐（2）两侧分别设有冷却水出口（12）和冷却水进口（13），且冷凝罐（2）内部的冷却水容腔（14）包裹冷凝管道本体（1）中部的尾气传输管道（11）。

4.根据权利要求1所述的一种碳/碳复合材料化学气相沉积尾气冷凝处理装置，其特征是，所述上端盖（8）盖合固定于冷凝管道本体（1）进气腔（3）顶端，且上端盖（8）止口直径与进气腔（3）腔体直径一致。

5.根据权利要求1所述的一种碳/碳复合材料化学气相沉积尾气冷凝处理装置，其特征是，所述下端盖（9）盖合固定于冷凝管道本体（1）焦油收集腔（7）底部，且下端盖（9）止口直径与焦油收集腔（7）腔体直径一致。

6.根据权利要求1所述的一种碳/碳复合材料化学气相沉积尾气冷凝处理装置，其特征是，所述焦油收集腔（7）侧面设有观察窗口（15），且其观察窗口（15）由石英板固定于焦油收集腔（7）侧面。

Images