CN216663305U - 一种熔体管道及产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种熔体管道及产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，涉及纺丝生产技术领域，解决了相关技术中在生物基聚酰胺纺丝生产制造中熔体管道内熔体输送存在不可控缺陷的技术问题。在熔体管道中，熔体总管一端与螺杆挤压机连接，多个熔体支管的一端均与熔体总管另一端连通，多个熔体支管的另一端与多个纺丝箱体一一连接，多个输送泵一一安装于多个熔体支管，熔体管道熔体压力测量元件安装于熔体总管，两种压力测量元件配合调控输送泵。可以保证熔体以相等的压力降、相等的停留时间输送至每一个纺丝位的泵入口，从而使熔体到每个纺丝位的滞留时间、温度、切变速率和压力分布均匀一致，有利于控制纺丝质量和纺丝速度。

Description

一种熔体管道及产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置

技术领域

本实用新型涉及纺丝生产技术领域，尤其涉及一种熔体管道及产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置。

背景技术

用生物法替代石油法，将聚酰胺行业变为可持续发展行业，生物基聚酰胺纺丝包括民用和产业用，产业用生物基聚酰胺纤维需求量会大幅增加，具有广阔的市场前景。

在生物基聚酰胺纺丝牵伸联合机中，螺杆挤压机形成熔体并通过熔体管道输送至纺丝箱，相关技术缺乏对熔体管道中熔体状态的精确控制，影响后续纺丝箱功能，甚至限制最终纺丝质量和效率。

实用新型内容

本申请提供一种熔体管道及产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，解决了相关技术中在生物基聚酰胺纺丝生产制造中熔体管道内熔体输送存在不可控缺陷的技术问题。

本申请提供一种熔体管道，熔体管道与螺杆挤压机、纺丝箱体配合，熔体管道包括熔体总管、多个熔体支管、多个输送泵以及熔体管道熔体压力测量元件，熔体总管一端与螺杆挤压机连接，多个熔体支管的一端均与熔体总管另一端连通，多个熔体支管的另一端与多个纺丝箱体一一连接，多个输送泵一一安装于多个熔体支管，熔体管道熔体压力测量元件安装于熔体总管，其中，纺丝箱体均设有纺丝箱熔体压力测量元件，熔体管道熔体压力测量元件与纺丝箱熔体压力测量元件均连接电气变频器，以辅助电气变频器调控输送泵。

可选地，熔体管道包括多个静态混合器，多个静态混合器一一内设于熔体支管，且静态混合器靠近纺丝箱体设置。

可选地，熔体管道包括：

熔体管道加热器组件，安装于熔体总管和熔体支管；以及

多个熔体管道测温元件，一一安装于多个熔体支管，以检测流经熔体支管的熔体的温度。

可选地，熔体管道加热器组件包括：

多个熔体管道电加热器，环绕熔体总管以及熔体支管设置；以及

熔体管道金属填充物，设于熔体管道电加热器与熔体总管的熔体管腔的腔壁之间，以及设于熔体管道电加热器与熔体支管的熔体管腔的腔壁之间。

一种产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，包括上述的熔体管道，以及与熔体管道连接的纺丝箱体，纺丝箱体包括：

上箱体；

下箱体，与上箱体固定连接；

计量泵和可拆卸泵座，计量泵安装于可拆卸泵座，计量泵和可拆卸泵座均内设于上箱体；

纺丝组件，内设于下箱体；

箱体管道，箱体管道包括连通熔体管道与可拆卸泵座、以及连通可拆卸泵座与纺丝组件；

上箱体加热器组件，设于上箱体；

下箱体加热器组件，设于下箱体；以及

纺丝箱金属填充物，分别内设于上箱体以及下箱体。

可选地，上箱体加热器组件包括上箱体基本加热器、上箱体辅助加热器以及上箱体调节加热器；

下箱体加热器组件包括下箱体基本加热器以及下箱体调节加热器。

可选地，上箱体包括上箱体测温元件，下箱体包括下箱体测温元件，分别检测纺丝箱金属填充物的温度。

可选地，上箱体包括上箱体本体以及可拆卸安装于上箱体本体顶部的上箱体盖板。

可选地，纺丝箱体还包括泵板，计量泵安装于泵板，泵板安装于可拆卸泵座。

可选地，纺丝箱体包括密封垫，密封垫设于可拆卸泵座与泵板的连接处。

本申请有益效果如下：本申请提供一种熔体管道，与后续连接的纺丝箱体配合，从螺杆挤压机输至熔体总管的熔体，输送到多个熔体支管，进入下一步的纺丝箱体，在熔体支管设有输送泵对熔体进行泵送，并且通过熔体管道熔体压力测量元件和纺丝箱熔体压力测量元件的检测数据配合，得到从熔体支管至各个纺丝箱的熔体的压力降数据，进而通过电气变频器调控输送泵，于在线实时反馈作用下调控变频器，对经过熔体支管的熔体进行精确的熔体分配，保证每个熔体支管的压力降都是相等的状态，从而可以保证熔体以相等的压力降输送至每一个纺丝位的泵入口；在压力降一致下，也保证了熔体以相等的停留时间输送到每一个纺丝位的泵入口，从而使熔体到每个纺丝位的滞留时间、温度、切变速率和压力分布均匀一致，有利于控制纺丝质量和纺丝速度。

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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例。

图1为本申请提供的螺杆挤压机、熔体管道与纺丝箱体依次连接的结构示意图；

图2为图1中熔体管道的正视图；

图3为图1中熔体管道的侧视图；

图4为图1中熔体管道的俯视图；

图5为图1中纺丝箱体的正视图；

图6为图1中纺丝箱体的竖向剖视图；

图7为图1中纺丝箱体的水平剖视图。

附图标记：100-螺杆挤压机，300-熔体管道，310-熔体总管，320-熔体支管， 330-输送泵，340-熔体管道熔体压力测量元件，350-静态混合器，360-熔体管道加热器组件，361-熔体管道电加热器，362-熔体管道金属填充物，370-熔体管道测温元件，400-纺丝箱体，410-上箱体，411-上箱体测温元件，412-上箱体盖板，413-纺丝箱熔体压力测量元件，420-下箱体，421-下箱体测温元件，430- 箱体管道，440-上箱体加热器组件，441-上箱体基本加热器，442-上箱体辅助加热器，443-上箱体调节加热器，450-下箱体加热器组件，451-下箱体基本加热器，452-下箱体调节加热器，460-纺丝箱金属填充物，470-上箱体熔体进口， 481-计量泵保温块，482-泵板，483-可拆卸泵座，490-密封垫，500-计量泵，600- 纺丝组件。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种熔体管道及产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，解决了相关技术中在生物基聚酰胺纺丝生产制造中熔体管道内熔体输送存在不可控缺陷的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一种熔体管道，熔体管道与螺杆挤压机、纺丝箱体配合，熔体管道包括熔体总管、多个熔体支管、多个输送泵以及熔体管道熔体压力测量元件，熔体总管一端与螺杆挤压机连接，多个熔体支管的一端均与熔体总管另一端连通，多个熔体支管的另一端与多个纺丝箱体一一连接，多个输送泵一一安装于多个熔体支管，熔体管道熔体压力测量元件安装于熔体总管，其中，纺丝箱体均设有纺丝箱熔体压力测量元件，熔体管道熔体压力测量元件与纺丝箱熔体压力测量元件均连接电气变频器，以辅助电气变频器调控输送泵。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1

请参照图1至图4，本实施例公开一种熔体管道300，熔体管道300与螺杆挤压机100、纺丝箱体400配合，熔体管道300包括熔体总管310、多个熔体支管320、多个输送泵330以及熔体管道熔体压力测量元件340，熔体总管 310一端与螺杆挤压机100连接，多个熔体支管320的一端均与熔体总管310 另一端连通，多个熔体支管320的另一端与多个纺丝箱体400一一连接，多个输送泵330一一安装于多个熔体支管320，熔体管道熔体压力测量元件340安装于熔体总管310，其中，纺丝箱体400均设有纺丝箱熔体压力测量元件413，熔体管道熔体压力测量元件340与纺丝箱熔体压力测量元件413均连接电气变频器，以辅助电气变频器调控输送泵330。

上述螺杆挤压机100、熔体管道300与纺丝箱体400依次连接，从螺杆挤压机100输至熔体总管310的熔体，输送到多个熔体支管320，进入下一步的纺丝箱体400。请参照图1和图2，在熔体支管320设有输送泵330对熔体进行泵送。

熔体总管310安装有熔体管道熔体压力测量元件340，以检测熔体流经熔体总管310该处时的压力值；纺丝箱熔体压力测量元件413设于纺丝箱体400，可检测熔体流经纺丝箱体400该处的压力值，且每个纺丝箱体400均设有纺丝箱熔体压力测量元件413。通过熔体管道熔体压力测量元件340和纺丝箱熔体压力测量元件413的检测数据配合，得到从熔体支管320至各个纺丝箱体400 的熔体的压力降数据，进而在线实时反馈作用下通过该压力降数据，电气变频器调控输送泵330，对经过熔体支管320的熔体进行精确的熔体分配，保证每个熔体支管320的压力降都是相等的状态，从而可以保证熔体以相等的压力降输送至每一个纺丝位的泵入口。

可以理解的是，在压力降一致下，也保证了熔体以相等的停留时间输送到每一个纺丝位的泵入口；在压力降一致，也可以理解成多个熔体支管320的压力状态基本控制一致，从而还能够保证每个熔体支管320的流量也是相等的状态。

综上，通过本实施例的熔体管道300配合对纺丝箱体400内熔体压力的检测，使熔体到每个纺丝位的滞留时间、温度、切变速率和压力分布均匀一致，有利于控制各纺丝箱体400的纺丝质量和纺丝速度，进而控制不同纺丝位处于相同的纺丝状态。

可选地，如图2和图3所示，熔体管道300包括多个静态混合器350，多个静态混合器350一一内设于熔体支管320，且静态混合器350靠近纺丝箱体 400设置。通过静态混合器350，对熔体充分混合后，输送至下一步的纺丝箱体400中。

可选地，如图2所示，熔体管道300包括熔体管道加热器组件360以及多个熔体管道测温元件370，熔体管道加热器组件360安装于熔体总管310和熔体支管320，多个熔体管道测温元件370一一安装于多个熔体支管320，以检测流经熔体支管320的熔体的温度。通过相关加温保证纺丝处于预设温度区间内，且通过对温度的检测进行辅助控制。

可选地，如图2所示，熔体管道加热器组件360包括多个熔体管道电加热器361以及熔体管道金属填充物362，多个熔体管道电加热器361环绕熔体总管310以及熔体支管320设置，熔体管道金属填充物362设于熔体管道电加热器361与熔体总管310的熔体管腔的腔壁之间、以及设于熔体管道电加热器361 与熔体支管320的熔体管腔的腔壁之间。

熔体管道电加热器361环绕熔体总管310以及熔体支管320设置，具体指熔体管道电加热器361呈环形设置，并且沿熔体管道300的管体管腔外周布置，以给熔体的全周向的充分加热。并且熔体管道金属填充物362起到均热块的作用，包括铜粉、铁粉、铝粉等形式，将实现对熔体的均匀、充分加热，并且起一定的保温作用。

如图2至图4所示，上述熔体管道电加热器361可以加热圈形式设置。可选地，沿熔体总管310的管身延展方向设有多个加热圈间隔布置，沿熔体支管 320的管身延展方向设有多个加热圈间隔布置。

本实施例中的熔体管道300包括多个熔体支管320，可如图2至图4所示的两个熔体支管320，也可以是三个、四个等更多形式。

实施例2

本实施例公开一种纺丝箱，与熔体管道300配合，包括与实施例1的熔体管道300配合。

如图1和图5至图7所示，纺丝箱体400包括上箱体410、下箱体420、计量泵500、可拆卸泵座483、纺丝组件600、箱体管道430、上箱体加热器组件440以及下箱体加热器组件450，下箱体420与上箱体410固定连接，计量泵500安装于可拆卸泵座483，计量泵500和可拆卸泵座483均内设于上箱体 410，纺丝组件600内设于下箱体420，箱体管道430包括连通熔体管道300 与可拆卸泵座483、以及连通可拆卸泵座483与纺丝组件600，上箱体加热器组件440设于上箱体，下箱体加热器组件450设于下箱体。

其中，箱体管道430包括连通熔体管道300与可拆卸泵座483、以及连通可拆卸泵座483与纺丝组件600，配合计量泵500安装于可拆卸泵座483，熔体从熔体管道300沿一部分箱体管道430输送到可拆卸泵座483内，可拆卸泵座483内设有通道，并且该通道经过计量泵后又回到泵座内并从另一处开口，以将熔体沿另一部分箱体管道430输送到纺丝组件600内。

其中，计量泵500另与传动机构连接。

进一步地，纺丝箱400设有多个纺丝组件600，从可拆卸泵座483至每个纺丝组件600分别有一部分箱体管道430，可设置该部分管道的长度一致，如通过图7中所示管道盘绕等设置，有利于熔体均匀分配。

本实施例中纺丝箱体400，设置成双层结构，包括相互固定的上箱体410 和下箱体420，且相应设置元件，有利于减小体积，便于吊装、煅烧处理。在另一方面，纺丝箱体400呈体积较小的1位/箱结构设置，在由于生物基聚酰胺原料的不稳定性，经常会降解碳化，造成管路逐渐堵塞，需要拆解和煅烧时，通过小体积和上箱体410、下箱体420的双层结构设置，便于在普通煅烧炉中处理，从而避免了需要特殊大型的煅烧设备的不利情形。

其中，如图6所示，计量泵500处于上箱体410，纺丝组件600处于下箱体420，并且上箱体410、下箱体420采用不同的加热器进行加热，从而对上箱体410、下箱体420内的温度分开调节，尤其可控制下箱体420温度较高从而使纺丝组件600处于较高的温度，有利于纺丝组件600的喷丝板出丝，便于出丝速度和纺丝质量。

其中，通过计量泵500将熔体利用高压连续地准确地供给纺丝组件600用于纺丝。因为计量泵500要求有高精密的计量准确性，计量泵传动部件传动轴是由永磁同步电机直联摆线针齿减速器驱动、变频调速。每个计量泵传动电部件分别独立传动。传动轴可以伸缩，传动轴设有万向联轴节和安全销保护装置。保证熔体以相等的停留时间输送到每一个纺丝部位，依次进入纺丝组件600。

可选地，如图6所示，纺丝箱体400还包括纺丝箱金属填充物460，纺丝箱金属填充物460分别内设于上箱体410以及下箱体420。

加热方式采用加热器配合纺丝箱金属填充物460的方式，通过金属填充物例如铜粉、铝粉、铁粉等来传递热量并保温，相较于常规的联苯蒸汽传递热量，既有利于环保，又可以避免对纺丝箱体400的壳体进行压力容器设计，提高了操作安全，降低了加工和使用成本。

可选地，上述加热器可采用加热棒，并可采用电加热方式。

可选地，请结合参照图5和图6，上箱体加热器组件440包括上箱体基本加热器441、上箱体辅助加热器442以及上箱体调节加热器443；下箱体加热器组件450包括下箱体基本加热器451以及下箱体调节加热器452。

通过对上箱体加热器组件440、下箱体加热器组件450上述设计，提供了依据不同情况而采用不同的加热模式的方式。上箱体基本加热器441、上箱体辅助加热器442、上箱体调节加热器443、下箱体基本加热器451以及下箱体调节加热器452既单独控制又相互关联，既可以单独加热也可以几组或全部加热。采用智能温控系统，有利于降低耗能和环保。通过智能温控系统配合多种加热器，既考量温度高会加速生物基聚酰胺纤维碳化，又给纺丝组件600提供较高的温度以利于出丝，以及提供迅速升温的模式。

例如，温度相对低时，如在纺丝箱体400刚投入工作时，可将上箱体基本加热器441、上箱体辅助加热器442以及上箱体调节加热器443全开、将下箱体基本加热器451与下箱体调节加热器452全开。对于下箱体420，后续关闭下箱体调节加热器452，使下箱体基本加热器451处于工作状态即可；对于上箱体410，后续关闭上箱体调节加热器443，再关闭上箱体辅助加热器442。

其中，纺丝箱体400内所有零件间的空隙都铺设金属填充物，以传递热量和保温。可选地，上箱体410包括上箱体测温元件411，下箱体420包括下箱体测温元件421，分别检测上箱体410内的纺丝箱金属填充物460、下箱体420 内的纺丝箱金属填充物460，进而及时反馈数据，以辅助调整加热器的功率，实现智能控温，可控温精度±1℃。

可选地，上箱体410包括上箱体410本体以及可拆卸安装于上箱体410本体顶部的上箱体盖板412。通过设置可拆卸的上箱体盖板412，以便在管路逐渐堵塞时，通过打开上箱体盖板412来进行拆卸、检修。

可选地，如图6所示，纺丝箱体400包括计量泵保温块481，计量泵保温块481设于计量泵500与上箱体盖板412之间，计量泵保温块481围合计量泵 500设置。通过计量泵保温块481，提高对计量泵500的保温效果。

可选地，在纺丝箱体400外再设置一由绝热材料制成的保温罩，提高整体保温效果。

可选地，如图5所示，纺丝箱体400包括上箱体熔体进口470，熔体管道300连接于上箱体熔体进口470处，从而提供熔体管道300的连接位置，计量泵500一端与上箱体熔体进口470连通。

可选地，纺丝箱体400内的零件多采用模块式组合并可拆卸，以便于在普通煅烧炉中处理。

可选地，如图6所示，纺丝箱体400包括泵板482和可拆卸泵座483，计量泵500安装于泵板482，泵板482安装于可拆卸泵座483，可拆卸泵座483 内设于上箱体410。

可选地，如图6所示，可拆卸泵座483下方固定有组件安装板，以与纺丝组件600连接。

可选地，纺丝箱体400包括密封垫490，以对纺丝箱体400内熔体易溢出的部位进行封堵。例如图6所示，将一密封垫490设于可拆卸泵座483与泵板 482的连接处。

可选地，纺丝箱体400包括纺丝箱熔体压力测量元件413，纺丝箱熔体压力测量元件413安装于上箱体410。以在生物基聚酰胺纺丝生产时，在纺丝组件600处起始压力一般要大于10Mpa，通过纺丝箱熔体压力测量元件413为正常纺丝提供数据支撑。

可选地，在用于生物基聚酰胺纺丝生产时，纺丝箱体400在使用中设定温度268℃～275℃。在螺杆挤压机内熔化的生物基聚酰胺原料经熔体管道300，进入纺丝箱体400后分配进入箱体管道430，进一步到达计量泵500，每个纺丝位配有计量泵500单个或多个。

实施例3

本实施例公开一种产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，包括实施例1 中的熔体管道300，以及实施例2中的纺丝箱体400，熔体管道300与纺丝箱体400连接，有利于生物基聚酰胺纺丝的生产。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种熔体管道，其特征在于，所述熔体管道与螺杆挤压机、纺丝箱体配合，所述熔体管道包括：

熔体总管，一端与所述螺杆挤压机连接；

多个熔体支管，多个所述熔体支管的一端均与所述熔体总管另一端连通，多个所述熔体支管的另一端与多个所述纺丝箱体一一连接；

多个输送泵，一一安装于多个所述熔体支管；

熔体管道熔体压力测量元件，安装于所述熔体总管；

其中，所述纺丝箱体均设有纺丝箱熔体压力测量元件，所述熔体管道熔体压力测量元件与所述纺丝箱熔体压力测量元件均连接电气变频器，以辅助所述电气变频器调控所述输送泵。

2.如权利要求1所述的熔体管道，其特征在于，所述熔体管道包括多个静态混合器，多个所述静态混合器一一内设于所述熔体支管，且所述静态混合器靠近所述纺丝箱体设置。

3.如权利要求1所述的熔体管道，其特征在于，所述熔体管道包括：

熔体管道加热器组件，安装于所述熔体总管和所述熔体支管；以及

多个熔体管道测温元件，一一安装于多个所述熔体支管，以检测流经所述熔体支管的熔体的温度。

4.如权利要求3所述的熔体管道，其特征在于，所述熔体管道加热器组件包括：

多个熔体管道电加热器，环绕所述熔体总管以及所述熔体支管设置；以及

熔体管道金属填充物，设于所述熔体管道电加热器与所述熔体总管的熔体管腔的腔壁之间，以及设于所述熔体管道电加热器与所述熔体支管的熔体管腔的腔壁之间。

5.一种产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，其特征在于，所述产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置包括权利要求1至4中任一项所述的熔体管道，以及与所述熔体管道连接的所述纺丝箱体，所述纺丝箱体包括：

上箱体；

下箱体，与所述上箱体固定连接；

计量泵和可拆卸泵座，所述计量泵安装于所述可拆卸泵座，所述计量泵和所述可拆卸泵座均内设于所述上箱体；

纺丝组件，内设于所述下箱体；

箱体管道，所述箱体管道包括连通所述熔体管道与所述可拆卸泵座、以及连通所述可拆卸泵座与所述纺丝组件；

上箱体加热器组件，设于所述上箱体；

下箱体加热器组件，设于所述下箱体；以及

纺丝箱金属填充物，分别内设于所述上箱体以及所述下箱体。

6.如权利要求5所述的产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，其特征在于，所述上箱体加热器组件包括上箱体基本加热器、上箱体辅助加热器以及上箱体调节加热器；

所述下箱体加热器组件包括下箱体基本加热器以及下箱体调节加热器。

7.如权利要求5所述的产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，其特征在于，所述上箱体包括上箱体测温元件，所述下箱体包括下箱体测温元件，分别检测所述纺丝箱金属填充物的温度。

8.如权利要求5所述的产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，其特征在于，所述上箱体包括上箱体本体以及可拆卸安装于所述上箱体本体顶部的上箱体盖板。

9.如权利要求5所述的产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，其特征在于，所述纺丝箱体还包括泵板，所述计量泵安装于所述泵板，所述泵板安装于所述可拆卸泵座。

10.如权利要求9所述的产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，其特征在于，所述纺丝箱体包括密封垫，所述密封垫设于所述可拆卸泵座与所述泵板的连接处。

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