CN215288524U - 一种光纤预制棒制备用烧结炉抽风罩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光纤预制棒制备用烧结炉抽风罩，属于光纤预制棒制造技术领域。包括下抽风罩和上抽风罩，所述上抽风罩设于下抽风罩内，且所述上抽风罩外周壁与下抽风罩内周壁相贴合，形成密封的抽风腔体；所述下抽风罩底部中心开设炉芯管安装口；所述下抽风罩侧壁开设若干补风孔，所述上抽风罩能够沿着下抽风罩移动，改变上抽风罩下边缘相对补风孔的位置，调节补风孔的开合度；所述下抽风罩连接抽风管，所述上抽风罩侧壁开设抽风口，使得抽风管与抽风腔体连通。本申请在下抽风罩的底部位置形成一圈吹扫气流，带走粉尘，有效防止下抽风罩底部积灰；实现抽风罩内压力在线调节，减小抽风压力波动；防止Cl₂等有毒气体泄漏。

Description

一种光纤预制棒制备用烧结炉抽风罩

技术领域

本实用新型涉及一种光纤预制棒制备用烧结炉抽风罩，属于光纤预制棒制造技术领域。

背景技术

在光纤预制棒制备领域，一般采用VAD(轴向气相沉积)或者OVD(外部气相沉积)工艺来制备光纤预制棒。其主要工艺过程包括两步：沉积和烧结。沉积是通过火焰水解反应生成SiO2颗粒，SiO2在热泳效应的作用下，不断堆积到靶棒上，形成疏松体。烧结工艺则是将上述疏松体在高温下玻璃化，形成透明的光纤预制棒。在烧结的过程中，为了除去疏松体中的水分和羟基，需要使用Cl₂进行脱水，同时为了改善烧结炉温差的均匀性也会通一定量的He；一方面Cl₂是剧毒性气体，而且脱水反应生产的HCl也有很强的腐蚀性，容易对环境造成危害；另一方面，为了保证反应的继续进行，维持炉芯管压力平稳，需要将尾气抽到外围处理设备中进行处理。

烧结炉抽风罩是连接外围处理设备与炉芯管的装置，是烧结工艺重要部件。但是通过分析发现，现有的烧结炉抽风罩工艺存在如下缺陷：

1、存在死角不易打扫：现有的烧结炉抽风罩设计，往往从一侧进行抽风，从另一侧进行补风。这样导致其他位置没有气流经过，容易积灰；而且烧结炉口的温度较高，一旦积灰很难打扫，积灰较多时会影响光纤预制棒的品质。

2、抽风压力波动大：常规的烧结炉抽风罩，不能实现在线调节、减少抽风压力的功能，其抽风压力的波动主要由外围设备控制，波动一般在±3％。

3、存在安全隐患：常规的烧结炉抽风罩的补风口处于常开状态。在正常的工作状态时，由于外抽抽风设备的作用，在抽风罩内形成负压，不断从车间吸气空气，不会导致Cl₂泄漏。但是如果外围设备突然出现故障，不能提供抽风压力时，有可能会导致Cl₂、HCl气体从补风口溢出，造成安全事故。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种光纤预制棒制备用烧结炉抽风罩，不仅能够有效防止积灰，带走粉尘；而且能够在线调节抽风罩内压力，减小抽风压力波动，避免Cl_2、HCl等有毒气体泄漏。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种光纤预制棒制备用烧结炉抽风罩，包括下抽风罩和上抽风罩，所述上抽风罩与所述下抽风罩上下对合，且所述上抽风罩外周壁与下抽风罩内周壁相贴合，形成密封的抽风腔体；所述下抽风罩底部中心开设炉芯管安装口；所述下抽风罩侧壁开设若干补风孔，所述上抽风罩能够沿着所述下抽风罩轴向移动，进而改变所述上抽风罩对所述补风孔的掩盖大小；所述下抽风罩连接抽风管，所述上抽风罩侧壁开设抽风口，且所述抽风口与抽风管相对应，使得所述抽风管与抽风腔体连通。

若干所述补风孔环向均匀间隔分布。

所述补风孔下边缘与补风孔上边缘之间竖向间距为a，所述补风孔下边缘与上抽风罩下边缘之间竖向间距为d，所述补风孔上边缘与抽风管下边缘之间的竖向间距为c，所述a≦d≦c。

所述a为20～50mm，所述补风孔下边缘与下抽风罩下边缘之间的竖向间距为b，所述b为5～20mm。

所述上抽风罩和下抽风罩分别为中空柱形结构件。

所述上抽风罩和下抽风罩为钛合金、铝合金或高纯镍制成件中的一种。

所述补风孔为长方形孔、圆形孔或者椭圆形孔中的一种。

所述下抽风罩内设有压力传感器，所述下抽风罩内侧壁底部设有接近开关；所述抽风管上设有主阀门。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：一种光纤预制棒制备用烧结炉抽风罩，下抽风罩的侧壁上环向均匀开设若干补风孔，使得在下抽风罩的底部位置形成一圈吹扫气流，带走粉尘，有效防止下抽风罩底部积灰。通过PID控制上抽风罩的上下运动，进而控制补风孔的开合程度，实现抽风罩内压力在线调节，减小抽风压力波动。当外围设备故障不能提供抽风压力时，抽风罩内压力达不到目标值，上抽风罩不断向下运动，进而堵住补风孔，同时抽风管依然与外围设备连接，防止Cl₂等有毒气体泄漏。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种光纤预制棒制备用烧结炉抽风罩的示意图；

图2为图1中上抽风罩的示意图；

图3为图1中下抽风罩的示意图；

图4为压力调节比较图；

图中1上抽风罩、1.1抽风口、2下抽风罩、2.1炉芯管安装口、2.2补风孔、2.3抽风管、3炉芯管、4接近开关、5主阀门、6压力传感器。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1、2、3所示，本实施例中的一种光纤预制棒制备用烧结炉抽风罩，包括下抽风罩2和上抽风罩1，上抽风罩1为中空圆柱形金属罩，顶部为敞口式，底部具有底板；下抽风罩2为中空圆柱形金属罩，顶部具有顶板，底板为敞口式。上抽风罩1设于下抽风罩2内，且上抽风罩1外周壁与下抽风罩2内周壁相贴合，形成密封的抽风腔体。下抽风罩2的底板中心开设炉芯管安装口2.1，用于穿设炉芯管3，炉芯管安装口2.1的直径与炉芯管3外径相匹配，便于安装。下抽风罩2侧壁底部开设若干补风孔2.2，若干补风孔2.2环向均匀间隔分布，使得下抽风罩2底部位置形成一圈吹扫气流，能够带走下抽风罩2底部的粉尘，有效防止下抽风罩2积灰。上抽风罩1与竖向线性导轨上的滑块固定连接，控制系统控制滑块沿着线性导轨上下移动，带动上抽风罩1沿着下抽风罩2轴向移动，改变上抽风罩1下边缘相对补风孔2.2的位置，进而调节补风孔2.2的开合度，控制抽风腔体的补风量。下抽风罩2连接外径50～150mm的抽风管2.3，抽风管2.3与外围抽风设备连接。上抽风罩1侧壁开设抽风口1.1，抽风口1.1的大小、位置与抽风管2.3相对应，使得抽风管2.3与抽风腔体连通，确保不挡住抽风管2.3，以保障对抽风内腔进行正常抽风。

上述上抽风罩1和下抽风罩2的材质可以选用钛合金、铝合金、高纯镍，补风孔2.2采用长方形孔、圆形孔或者椭圆形孔，补风孔2.2的上边缘和补风孔2.2的下边缘之间的间距a为20～50mm，即补风孔2.2的高度，补风孔2.2的下边缘与下抽风罩2下边缘之间竖向间距b为5～20mm。

上抽风罩1侧壁内表面光滑，上抽风罩1侧壁的高度大于等于下抽风罩2侧壁的高度。

补风孔2.2下边缘与上抽风罩1下边缘之间竖向间距为d，补风孔2.2上边缘与抽风管2.3下边缘之间竖向间距为c，且d满足：a≤d≤c，以确保上抽风罩1向上运动过程中不会挡住抽风管2.3，向下运动时能够堵住补风孔2.2。

下抽风罩1内设有压力传感器6，能够实时测试抽风腔体内的压力并反馈于控制系统；下抽风罩1内侧壁底部设有一接近开关4，当上抽风罩1的下边缘运动至接近开关4位置时，就会停止运动。抽风管2.3上设有主阀门5，用于控制抽风管2.3的开关。

一种光纤预制棒制备用烧结炉抽风罩的抽风压力在线调节方法，调节步骤如下：

步骤一、控制系统控制滑块沿着线性导轨移动，使得上抽风罩的下边缘位于补风孔的中间位置。

步骤二、调节主阀门，将抽风腔体内的压力中心值调到目标值附近。

步骤三、压力传感器反馈抽风腔体内的压力，通过PID调节上抽风罩位置，实现压力控制。具体控制过程如下：

a、当抽风腔体的压力大于目标值时，上抽风罩向上运动，补风孔开口调大，以增大补风，使得抽风腔体内的压力减小。

b、当抽风腔体的压力小于目标值时，上抽风罩向下运动，补风孔开口调小，以减小补风，使得抽风腔体内的压力变大。当抽风腔体的压力一直小于目标值时，上抽风罩就会一直运动到接近开关的位置，此时补风孔完全关闭。当外围设备出现故障时，可以堵住补风口，防止氯气等泄漏。

c、当抽风腔体的压力处于目标值时，上抽风罩处于中间位置。

图4中，曲线a为不使用本实用新型压力调节功能时抽风罩内压力曲线，曲线b为使用本实用新型调节功能时抽风罩内压力曲线。图中可以明显看出，使用压力调节功能后，抽风罩内压力波动明显减小，波动幅度度小于1％，降低压力波动效果明显。

除上述实施例外，本实用新型还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光纤预制棒制备用烧结炉抽风罩，其特征在于：包括下抽风罩(2)和上抽风罩(1)，所述上抽风罩(1)与所述下抽风罩(2)上下对合，且所述上抽风罩(1)外周壁与下抽风罩(2)内周壁相贴合，形成密封的抽风腔体；所述下抽风罩(2)底部中心开设炉芯管安装口(2.1)；所述下抽风罩(2)侧壁开设若干补风孔(2.2)，所述上抽风罩(1)能够沿着所述下抽风罩(2)轴向移动，进而改变所述上抽风罩(1)对所述补风孔(2.2)的掩盖大小；所述下抽风罩(2)连接抽风管(2.3)，所述上抽风罩(1)侧壁开设抽风口(1.1)，且所述抽风口(1.1)与抽风管(2.3)相对应，使得所述抽风管(2.3)与抽风腔体连通。

2.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒制备用烧结炉抽风罩，其特征在于：若干所述补风孔(2.2)环向均匀间隔分布。

3.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒制备用烧结炉抽风罩，其特征在于：所述补风孔(2.2)下边缘与补风孔(2.2)上边缘之间竖向间距为a，所述补风孔(2.2)下边缘与上抽风罩(1)下边缘之间竖向间距为d，所述补风孔(2.2)上边缘与抽风管(2.3)下边缘之间的竖向间距为c，所述a≦d≦c。

4.根据权利要求3所述的一种光纤预制棒制备用烧结炉抽风罩，其特征在于：所述a为20～50mm，所述补风孔(2.2)下边缘与下抽风罩(2)下边缘之间的竖向间距为b，所述b为5～20mm。

5.根据权利要求1所述一种光纤预制棒制备用烧结炉抽风罩，其特征在于：所述上抽风罩(1)和下抽风罩(2)分别为中空柱形结构件。

6.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒制备用烧结炉抽风罩，其特征在于：所述上抽风罩(1)和下抽风罩(2)为钛合金、铝合金或高纯镍制成件中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒制备用烧结炉抽风罩，其特征在于：所述补风孔(2.2)为长方形孔、圆形孔或者椭圆形孔中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒制备用烧结炉抽风罩，其特征在于：所述下抽风罩(2)内设有压力传感器(6)，所述下抽风罩(2)内侧壁底部设有接近开关(4)；所述抽风管(2.3)上设有主阀门(5)。

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