CN216891355U - 一种碳化炉排废系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碳化炉排废系统，包括连通碳化炉的排废管道，还包括清理装置，清理装置包括清理部，清理部设置在排废管道内，用于清理排废管道的内周壁。本实用新型通过清理部清洁排废管道的内周壁，使得排废管道保持畅通，排废管道能够及时将碳化炉内的废气排出，有效保持碳化炉内温场的均匀性，提升碳纤维的品质；清理部对排废管道的清洁效率高、清洁效果好，无需人为清理，节省了人力物力，且清理过程中碳化炉无需停车，实现了碳纤维的连续化生产。

Description

一种碳化炉排废系统

技术领域

本实用新型属于碳纤维生产制造技术领域，具体地说，涉及一种碳化炉排废系统。

背景技术

在碳纤维生产过程中，纤维在碳化炉内发生热分解反应，产出大量废气，废气中含有大量焦油、碳粉和硅化物，随着生产时间的推移，废气在排废风机作用下进入排废管道，并通过排废管道进入焚烧炉内进行焚烧处理。

但是，在焦油的作用下，碳粉和硅化物会聚集在排废管道的内周壁上，形成沉积物。这部分沉积物达到一定厚度后，会堵塞排废管道，导致废气无法通过排废管道进入焚烧炉。

无法进入焚烧炉的废气会积存在碳化炉内，影响炉内原有温场的均匀性，同时，废气会聚集在碳化炉的内壁上形成沉积物，沉积物一旦发生脱落，便黏附在运行的丝束表面，造成纤维缺陷。

现有技术中通常在碳化炉停车时，使用铁耙子对排废管道进行清理，这样会造成以下几方面问题：

一、由于排废管道长度较长，存在许多死区难以清理，进而耗费大量的人力物力，且清理效果不理想；

二、碳化炉停车后对排废管道进行清理，严重影响了碳纤维的连续化生产，降低了碳纤维的生产效率。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有的碳化炉的排废管道清洁难度大，清洁效率低、清洁效果差的问题，提供一种碳化炉排废系统，使得碳化炉的排废管道能够得到及时、高效的清理，且清理过程中碳化炉无需停车，保证了碳纤维的连续化生产。

为解决上述问题，本实用新型提供一种碳化炉排废系统，包括连通碳化炉的排废管道，还包括清理装置，清理装置包括清理部，清理部设置在排废管道内，用于清理排废管道的内周壁。

进一步地，所述清理部沿排废管道中心轴线的方向可往复运动地设置在排废管道内，用于刮削排废管道内周壁上的污垢。

进一步地，所述清理部在排废管道的径向横截面上的投影与所述径向横截面的形状相匹配；

优选的，所述投影与所述径向横截面的形状相同；

优选的，所述投影的面积大于等于所述径向横截面面积的四分之一。

进一步地，所述清理部可旋转地设置在排废管道内，用于刮削排废管道内周壁上的污垢；

优选的，所述清理部以排废管道的中心轴线为旋转轴旋转。

进一步地，清理部具有沿排废管道中心轴线方向延伸设置的刮蹭端；

优选的，所述刮蹭端与排废管道的内周壁接触设置；或者，所述刮蹭端与排废管道的内周壁之间具有间隙；

优选的，所述间隙的径向宽度小于等于排废管道径向横截面半径的二分之一。

进一步地，所述清理装置还包括连接杆，连接杆穿过所述排废管道连接到清理部，用于传递驱动力到清理部；

优选的，清理装置包括驱动机构，驱动机构与连接杆连接，用于驱动连接杆运动以带动清理部运动。

进一步地，排废管道沿上下方向设置，上端与碳化炉连通，下端具有排废口，连接杆穿过排废口与清理部连接。

进一步地，还包括沉降室，沉降室设置在排废管道下部与排废管道连通，连接杆穿过沉降室与清理部连接，清理部具有位于沉降室内的非工作状态，和位于排废管道内的工作状态。

进一步地，沉降室具有底壁，和设置在底壁下部与底壁连通的管道，连接杆穿过管道连接到清理部；

优选的，管道的周侧壁上具有连通管道内部的气封口，用于向管道内通入气体。

进一步地，沉降室的底壁上具有与所述排废口连通并向下延伸设置的管道，连接杆一端穿过所述管道与清理部连接，另一端设置在管道外，管道的周侧壁上设置连通管道内部的气封口，通过气封口可向管道内通入气体。

进一步地，所述清理部为内部具有空腔的壳体结构，壳体结构的壳壁上具有朝向排废管道内周壁设置的若干通孔，

清理装置还包括连接管，连接管一端连通水源/气源，另一端连通清理部，用于向清理部内注入液体/气体，液体/气体经所述通孔喷向排废管道的内周壁。

优选的，排废管道一端与碳化炉连通，另一端用于排出排废管道内周壁上剥离的污垢。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。

1、本实用新型通过清理部清洁排废管道的内周壁，使得排废管道保持畅通，排废管道能够及时将碳化炉内的废气排出，有效保持碳化炉内温场的均匀性，提升碳纤维的品质；清理部对排废管道的清洁效率高、清洁效果好，无需人为清理，节省了人力物力，且清理过程中碳化炉无需停车，实现了碳纤维的连续化生产。

2、本实用新型中，清理部沿排废管道中心轴线的方向往复运动时，排废管道内周壁上的污垢受到清理部的作用力，从排废管道内周壁上剥离，实现了排废管道内周壁的清洁；清理部在排废管道的径向横截面上的投影与所述径向横截面的形状相匹配，使得排废管道内周壁上的污垢能够得到全面清洁，避免出现无法清洁的死角。

3、清理部在排废管道的径向横截面上的投影与排废管道径向横截面的形状相同，以保证排废管道的内周壁被全面刮削；此外，所述投影的面积小于所述径向横截面的面积，且大于等于径向横截面面积的四分之一，使得清理部与排废管道内周壁之间存在间隙，避免清理部与排废管道的内周壁产生摩擦，减少了排废管道内周壁的磨损，延长了排废管道的使用寿命；由排废管道上刮掉的污垢可通过所述间隙排出到排废管道外。

4、清理部可旋转地设置在排废管道内，当清理部旋转时，排废管道内周壁上的污垢受到清理部的作用力，从排废管道内周壁上剥离，实现了排废管道内周壁的清洁；刮蹭端沿排废管道的中心轴线方向设置，使得刮蹭端能够清理的面积较大，清理效率较高，有效保持排废管道的畅通。

5、本实用新型中，未对排废管道内周壁进行清理时，清理部位于沉降室内，不占用排废管道的空间，使得排废管道被充分应用于排出废气，提高了废气的排出效率；当需要对排废管道内周壁进行清理时，清理部伸入排废管道内，对排废管道的内周壁进行清理，内周壁上的污垢掉入沉降室，实现了排废管道的有效清洁。

6、连接杆带动清理部运动时，可通过气封口向沉降室的管道内通入惰性气体，防止空气通过所述管道进入沉降室、排废管道以及碳化炉内，对沉降室、排废管道以及碳化炉的内壁面产生氧化作用，延长了碳化炉排废系统的使用寿命。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：

图1是本实用新型的一种装配结构示意图；

图2是本实用新型的另一种装配结构示意图。

图中：

1、碳化炉；2、排废管道；21、排废管道内周壁；22、第一排废口；23、上端开口；3、刮头；4、刮板；5、焚烧炉；6、连接杆；7、沉降室；71、第二排废口；72、沉降室底壁；73、管道；8、气封口；81、气封管；82、气封阀；9、密封盖。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，本实用新型公开了一种碳化炉排废系统。碳化炉1是将预氧丝(或酚醛原丝)碳化的装置。碳化炉排废系统包括连通碳化炉1的排废管道2，排废管道2可将碳化炉1内产生的废气排出。

碳化炉排废系统还包括清理装置，清理装置包括清理部，清理部设置在排废管道73内，用于清理排废管道内周壁21。

本实用新型通过清理部清洁排废管道内周壁21，使得排废管道2保持畅通，排废管道2能够及时将碳化炉1内的废气排出，有效保持碳化炉1内温场的均匀性，提升碳纤维的品质。清理部对排废管道2的清洁效率高、效果好，无需人为清理，节省了人力物力，且清理过程中碳化炉1无需停车，实现了碳纤维的连续化生产。

作为本实用新型的一种实施例，如图1所示，所述清理部沿排废管道2的中心轴线的方向可往复运动地设置在排废管道2内。

当清理部沿排废管道2中心轴线的方向往复运动时，排废管道内周壁21上的污垢受到清理部的作用力，从排废管道内周壁21上剥离，实现了排废管道内周壁21的清洁。

进一步地，清理部在排废管道2的径向横截面上的投影与所述径向横截面的形状相匹配。这种设置方式使得排废管道内周壁21上的污垢能够得到全面清洁，避免出现无法清洁的死角。

作为本实施例的一种实施方式，所述清理部为刮头3，所述刮头3为盘状结构，盘状结构具有盘面，盘面的中心垂线与所述排废管道2的中心轴线重合。所述盘状结构边缘朝向所述排废管道内周壁21设置，且盘状结构沿着排废管道2的中心轴线方向往复运动，以刮削排废管道内周壁21上的污垢。

优选的，盘状结构的边缘可与排废管道内周壁21接触设置。本实施方式中，盘状结构的边缘能够充分刮削排废管道内周壁21，以使得排废管道2保持畅通。

作为本实施例的另一种实施方式，所述刮头3包括环状结构，环状结构的外周可与排废管道内周壁21接触设置，用于刮削排废管道内周壁21上的污垢，结构简单，便于操作。

进一步地，清理部在排废管道2的径向横截面上的投影与所述径向横截面的形状相同，且所述投影的面积小于所述径向横截面的面积，大于等于排废管道2径向横截面面积的四分之一。

清理部在排废管道2的径向横截面上的投影与排废管道2径向横截面的形状相同，以保证排废管道2的内周壁被清理部全面刮削，避免排废管道2存在死角。

清理部在排废管道的径向横截面上的投影的面积小于所述径向横截面的面积，且大于等于径向横截面面积的四分之一，使得清理部与排废管道内周壁21之间存在间隙，避免清理部与排废管道内周壁21产生摩擦力，减少了排废管道内周壁21的磨损，延长了排废管道2的使用寿命。由排废管道内周壁21上刮掉的污垢可通过所述间隙排出到排废管道2外。

作为本实用新型的另一种实施例，所述清理部可旋转地设置在排废管道2内。当清理部旋转时，排废管道内周壁21上的污垢受到清理部的作用力，从排废管道内周壁21上剥离，实现了排废管道内周壁21的清洁。

进一步地，清理部以排废管道2的中心轴线为旋转轴旋转，便于均匀刮削排废管道内周壁21上的污垢。

进一步地，清理部具有沿排废管道中心轴线方向延伸设置的刮蹭端。刮蹭端沿中心轴线方向设置，使得刮蹭端旋转时能够有效刮削排废管道内周壁21，清洁面积大，清洁效率高。

作为本实施例的一种实施方式，刮蹭端与排废管道内周壁21接触设置，使得刮蹭端旋转时能够充分清理排废管道内周壁21上的污垢。

作为本实施例的另一种实施方式，刮蹭端与排废管道内周壁21之间具有间隙。这种设置方式使得刮蹭端不会与排废管道内周壁21产生摩擦，避免了排废管道内周壁21的磨损。

优选的，所述间隙的径向宽度小于等于排废管道径向横截面21半径的二分之一，使得刮削掉的污垢可从刮蹭端与排废管道内周壁21之间的间隙排出，避免污垢在排废管道2内堆积。

作为本实施例的一种实施方式，如图2所示，所述清理部为刮板4，所述刮板4沿着排废管道2的中心轴线方向设置，刮板4具有左右边缘，左右边缘朝向排废管道内周壁21设置，用于刮削排废管道内周壁21上的污垢。

进一步地，所述排废管道2的径向横截面为圆形，刮板4旋转形成的旋转侧面与排废管道内周壁21平行设置，所述旋转面到排废管道内周壁21的距离小于排废管道2径向横截面的二分之一。

本实施方式中，刮板4旋转形成的旋转侧面与排废管道内周壁21平行设置，使得刮板4能够均匀刮削排废管道内周壁21上的污垢。

旋转侧面到排废管道内周壁21的距离小于排废管道2径向横截面半径的二分之一，刮削掉的污垢可从刮板4与排废管道内周壁21之间的间隙排出；此外，刮板4与排废管道内周壁21之间具有间隙，使得刮板4不会与排废管道内周壁21产生摩擦，避免了排废管道内周壁21的磨损。

作为本实用新型的另一种实施例，所述清理装置还包括连接杆6，连接杆6穿过所述排废管道2连接到清理部，用于传递驱动力到清理部。

具体地，连接杆6的一端与所述清理部连接，另一端设置在排废管道2外，用于带动清理部运动。连接杆6的一端设置在排废管道2外，便于控制连接杆6运动，且保证连接杆6不受废气的污染。

本实施例中，连接杆6的长度可调，用户可根据实际的安装情况，选择对应长度的连接杆6。

具体地，连接杆6一端与清理部固定连接，另一端设置在排废管道2外，用户可控制连接杆6位于排废管道2外的一端运动，以带动清理部运动。连接杆6运动过程中，碳化炉1可持续运行，正常工作。

进一步地，清理装置包括驱动机构，所述的连接杆6设置在排废管道2外的一端与驱动机构连接，驱动机构驱动连接杆6运动以带动清理部运动。

具体地，驱动机构可为电机，电机驱动连接杆6沿着排废管道2的中心轴线方向往复运动，以驱动清理部沿着排废管道2的中心轴线往复运动。

或者，电机驱动连接杆6以排废管道2的中心轴线为旋转轴旋转，以驱动清理部以排废管道2的中心轴线为旋转轴旋转。

通过设置驱动机构实现了清理部的自动化运行，无需人为控制连接杆6运动，节省了人力。驱动电机可预设为定期开启，以实现对排废管道2的定期清理，保证排废管道2内部通畅，实现碳纤维的连续化生产。

作为本实用新型的另一种实施例，排废管道2沿上下方向设置，排废管道2的上端通过上端开口23与碳化炉1连通，排废管道2的下端具有第一排废口22，连接杆穿过第一排废口22与清理部连接。

本实施例中，由排废管道内周壁21上刮削下来的污垢可由第一排废口22排出，避免了污垢堆积在排废管道2内，清理方式简单，便于操作。

作为本实用新型的另一种实施例，所述排废管道2包括水平段，水平段的下部具有与水平段连通的竖直段，所述清理部设置在水平段内，清理部将水平段的内周壁上的污垢刮削下来，污垢落入竖直段，并由竖直段排出。

这种设置方式中，清理部能够对排废管道2的水平段进行清理，清洁效果好，避免了水平段堵塞，保持了水平段通畅，便于将碳化炉1内的废气排出。

作为本实用新型的一种实施例，所述碳化炉排废系统还包括设置在排废管道2下部并与排废管道2的第一排废口22连通的沉降室7，沉降室7可用于接收排废管道2内的污垢。清理部设置在沉降室7内，并可穿过第一排废口22在排废管道2和沉降室7内上下运动。

具体地，连接杆6穿过沉降室7与清理部连接，清理部具有位于沉降室7内的非工作状态，和位于排废管道2内的工作状态。

未对排废管道内周壁21进行清理时，清理部设置在沉降室7内，不占用排废管道2的空间，使得排废管道2被充分应用于排出废气，提高了废气排出效率。

当需要对排废管道内周壁21进行清理时，清理部穿过第一排废口22伸入排废管道2内，对排废管道内周壁21进行清理，清理的污垢通过第一排废口22进入沉降室7，实现了排废管道2的有效清洁。

进一步地，沉降室7具有沉降室底壁72，沉降室底壁72上具有连通沉降室7内外的第二排废口71。第二排废口71与第一排废口22上下相对设置，连接杆6一端穿过第二排废口71与清理部连通，另一端设置在第二排废口71外。通过设置第二排废口71可将沉降室7内的污垢排出，以实现对沉降室7的定期清洁。

作为本实用新型的另一种实施例，沉降室7包括管道73，管道73设置在沉降室底壁72下部，并与沉降室底壁72连通，连接杆6穿过管道73连接到清理部。

具体地，管道73向下延伸设置，连接杆6一端穿过所述管道73与清理部连接，另一端设置在管道73外。

进一步地，管道73的周侧壁上设置连通管道73内部的气封口8，通过气封口8可向管道73内通入惰性气体。

本实施例中，当连接杆6带动清理部运动时，可通过气封口8向管道73内通入惰性气体，防止空气通过管道73进入沉降室7、排废管道2以及碳化炉1内，对沉降室7、排废管道2以及碳化炉1的内壁面产生氧化作用，延长了碳化炉排废系统的使用寿命。

进一步地，管道73外部设置气封管81，气封管81一端与气封口8连通，另一端与惰性气体的气源连通。惰性气体通过气封管81导入管道73，对管道73进行气封，有效避免了外界的空气通过管道73进入沉降室7、排废管道2或者碳化炉1内部。

更进一步地，气封管81上设置气封阀82，气封阀82打开，气封管81内通入惰性气体，对管道73进行气封。通过设置气封阀82使得气封管81的进气可控。

本实用新型中碳化炉排废系统还包括密封盖9，密封盖9可密封第二排废口71。进一步地，密封盖9可密封管道73的下端的开口。

具体地，当需要对排废管道内周壁21进行清洁时，打开密封盖9，驱动连接杆6位于管道73外的一端运动，以带动清理部运动，对排废管道内周壁21进行清洁。打开密封盖9的同时，打开气封阀82，向管道73通入惰性气体，实现对管道73的气封。清洁完成时，利用密封盖9对管道73进行密封，密封后关闭气封阀82。

本实用新型中，未对排废管道2进行清洁时，利用密封盖9密封管道73，当对排废管道2进行清洁时，打开气封阀82对管道73进行气封，有效避免了碳化炉排废系统中进入大量空气，提高了碳化炉排废系统的使用寿命。

作为本实用新型的另一种实施例，所述清理部为内部具有空腔的壳体结构，壳体结构的壳壁上设置若干通孔，所述通孔朝向排废管道内周壁21设置。清理装置还包括连接管，所述连接管一端连接水源或者气源，另一端与所述清理部内部连通，用于向清理部内注入气体或者液体。气体或者液体经所述通孔喷向排废管道内周壁21，对排废管道内周壁21进行冲刷清理。

进一步地，排废管道2一端与碳化炉1连通，另一端用于排出排废管道内周壁21上剥离的污垢。

本实施例中，清理部可对排废管道内周壁21进行冲刷清理，清理较彻底，且清理可覆盖的面积较大，有效保持了排废管道内周壁21的清洁，进一步避免了排废管道2堵塞，有利于碳化炉1内废气的排出，提高了碳纤维的品质，同时实现了碳纤维的连续化生产。

本实用新型中，碳化炉排废系统还包括焚烧炉5，焚烧炉5设置在排废管道2上部，并与排废管道2连通，用于燃烧废气中的焦油、碳粉等物质。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (16)

1.一种碳化炉排废系统，包括连通碳化炉的排废管道，其特征在于：还包括清理装置，清理装置包括清理部，清理部设置在排废管道内，用于清理排废管道的内周壁。

2.根据权利要求1所述的一种碳化炉排废系统，其特征在于：所述清理部沿排废管道中心轴线的方向可往复运动地设置在排废管道内。

3.根据权利要求2所述的一种碳化炉排废系统，其特征在于：所述清理部在排废管道的径向横截面上的投影与所述径向横截面的形状相匹配。

4.根据权利要求3所述的一种碳化炉排废系统，其特征在于：所述投影的面积大于等于所述径向横截面面积的四分之一。

5.根据权利要求1所述的一种碳化炉排废系统，其特征在于：所述清理部可旋转地设置在排废管道内。

6.根据权利要求5所述的一种碳化炉排废系统，其特征在于：所述清理部以排废管道的中心轴线为旋转轴旋转。

7.根据权利要求5所述的一种碳化炉排废系统，其特征在于：清理部具有沿排废管道中心轴线方向延伸设置的刮蹭端。

8.根据权利要求7所述的一种碳化炉排废系统，其特征在于：所述刮蹭端与排废管道的内周壁接触设置；或者，所述刮蹭端与排废管道的内周壁之间具有间隙。

9.根据权利要求8所述的一种碳化炉排废系统，其特征在于：所述间隙的径向宽度小于等于排废管道径向横截面半径的二分之一。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种碳化炉排废系统，其特征在于：所述清理装置还包括连接杆，连接杆穿过所述排废管道连接到清理部，用于传递驱动力到清理部。

11.根据权利要求10所述的一种碳化炉排废系统，其特征在于：清理装置包括驱动机构，驱动机构与连接杆连接，用于驱动连接杆运动以带动清理部运动。

12.根据权利要求10所述的一种碳化炉排废系统，其特征在于：所述排废管道沿上下方向设置，排废管道上端与碳化炉连通，下端具有排废口，连接杆的一端穿过排废口与清理部连接。

13.根据权利要求12所述的一种碳化炉排废系统，其特征在于：还包括沉降室，沉降室设置在排废管道下部与排废管道连通，连接杆的一端穿过沉降室与清理部连接，清理部具有位于沉降室内的非工作状态，和位于排废管道内的工作状态。

14.根据权利要求13所述的一种碳化炉排废系统，其特征在于：沉降室具有底壁，和设置在底壁下部与底壁连通的管道，连接杆穿过管道连接到清理部。

15.根据权利要求14所述的一种碳化炉排废系统，其特征在于：管道的周侧壁上具有连通管道内部的气封口，用于向管道内通入气体。

16.根据权利要求1所述的一种碳化炉排废系统，其特征在于：所述清理部为内部具有空腔的壳体结构，壳体结构的壳壁上具有朝向排废管道内周壁设置的若干通孔，

清理装置还包括连接管，连接管一端连通水源/气源，另一端连通清理部，用于向清理部内注入液体/气体，液体/气体经所述通孔喷向排废管道的内周壁。

Images