CN218262943U - 一种纺纱纤维加热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种纺纱纤维加热系统，包括加热箱体、加热介质供送组件、加热介质循环管路以及加热器，加热介质供送组件包括水蒸气供送单元、保护气体供送单元，加热介质循环管路包括介质输入管、介质输出管以及螺旋管，介质输入管、介质输出管均设置在加热箱体的外部，螺旋管设置在加热箱体内，介质输入管分别与水蒸气发生单元和保护气体发生单元、螺旋管连通；介质输出管分别与加热箱体、介质输入管连通；螺旋管的表面开设有孔。本实用新型直接作用于纺纱纤维，加热效果更好，效率更高；具有更优的传热系数，有利于纤维与气体间热交换；纺纱纤维表面不易氧化，有利于提升纤维断裂强度和终端使用寿命；能量可以重复利用，可降低产品成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及纺丝技术领域，特别是涉及一种纺纱纤维加热系统。
背景技术
聚苯硫醚纤维由聚苯硫醚树脂经熔融纺丝制得，具有优良的耐热性，耐化学腐蚀性及阻燃性等性能，通过纺纱、织造等工艺可制成聚苯硫醚基布，再经过无纺布工艺制成滤袋，在环保领域具有广泛的用途。
聚苯硫醚纤维在纺丝加工过程中，一般通过烘箱实现其热定型。现有的烘箱通常采用对烘箱内部进行热蒸气喷射的加热方式，该方式虽然比较简单，对烘箱的要求也比较低，但是针对聚苯硫醚纤维来说，纤维的表面容易受到氧化，制备的纤维容易断裂，从而影响终端产品的使用寿命；同时不断地喷射热蒸气热量损耗也比较大，工艺的成本较高；并且提高加热介质与纤维的充分热交换也是需要重点考虑的重要因素。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种纺纱纤维加热系统。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种纺纱纤维加热系统，包括：
加热箱体：所述的加热箱体具有进料口、出料口，所述的加热箱体的内部形成加热空间；
加热介质供送组件：用于提供混合的加热介质，其包括水蒸气供送单元、保护气体供送单元，
加热介质循环管路：用于循环输送加热介质，其包括介质输入管、介质输出管以及螺旋管，所述的介质输入管、介质输出管均设置在所述的加热箱体的外部，所述的螺旋管设置在所述的加热箱体的加热空间内，所述的介质输入管分别与所述的水蒸气发生单元和保护气体发生单元、螺旋管连通；所述的介质输出管分别与所述的加热箱体、介质输入管连通；所述的螺旋管的表面开设有孔；
加热器：用于对混合的加热介质进行加热，所述的加热器设置在所述的介质输入管上。
上述技术方案优选地，所述的加热箱体的进料口、出料口之间形成纺纱纤维的输送通路，所述的螺旋管绕所述的输送通路延伸。
进一步优选地，所述的输送通路位于所述的螺旋管的中心线上。
上述技术方案优选地，所述的介质输入管与靠近所述的加热箱体出料口的螺旋管连通；所述的介质输出管与靠近所述的进料口的加热箱体连通。
上述技术方案优选地，所述的孔均布在所述的螺旋管的表面上。
上述技术方案优选地，所述的加热介质发生组件还包括水蒸气流量控制器、保护气体流量控制器以及混合室，所述的水蒸气发生单元、保护气体发生单元与所述的混合室连通，所述的混合室与所述的介质输入管连通，所述的水蒸气流量控制器设置在所述的水蒸气发生单元与所述的混合室之间的连通管路上；所述的保护气体流量控制器设置在所述的保护气体发生单元与所述的混合室之间的连通管路上。
上述技术方案优选地，所述的水蒸气发生单元包括储水槽、汽化室，所述的储水槽与所述的汽化室连通，所述的汽化室与所述的介质输入管连通。
上述技术方案优选地，所述的系统还包括检测组件，所述的检测组件包括气体成分含量检测器、温度检测器，所述的气体成分含量检测器设置在所述的介质输出管上，所述的温度检测器设置在所述的加热器下游的介质输入管上。
上述技术方案优选地，所述的加热箱体的外壁和/或内壁上设置有保温层。
上述技术方案优选地，所述的系统还包括送料组件，用于将纺纱纤维送入、送出所述的加热箱体，所述的送料组件包括进料辊、出料辊以及驱动件，所述的进料辊设置在所述的加热箱体的进料口外部，所述的出料辊设置在所述的加热箱体的出料口的外部，所述的驱动件驱动所述的进料辊和/或出料辊转动。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
1、螺旋管的喷射加热，直接作用于纺纱纤维的四周，热交换效果更好，加热效率更高；
2、水蒸气、保护气体混合加热后对纺纱纤维进行加热，保护气体相比常规空气具有更优的传热系数，有利于纤维与气体间热交换；同时，保护气体混入其中纺纱纤维表面不易氧化，有利于提升纤维断裂强度和终端使用寿命；
3、加热介质可以循环，能量可以重复利用，相比传统的蒸汽热喷造成热量浪费，可降低产品成本。
附图说明
附图1为本实施例的结构示意图。
以上附图中：
1、加热箱体；10、进料口；11、出料口；12、加热空间；13、保温层；200、储水槽；201、汽化室；21、储气槽；22、水蒸气流量控制器；23、保护气体流量控制器；24、混合室；25、汽化室；30、介质输入管；31、介质输出管；32、螺旋管；320、孔；4、加热器；50、气体成分含量检测器；51、温度检测器；60、进料辊；61、出料辊；7、泵；8、丝片。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示的一种纺纱纤维加热系统，包括加热箱体1、加热介质供送组件、加热介质循环管路、加热器4、检测组件、送料组件以及泵组件。
以下具体对各个组件/部件进行详细介绍：
加热箱体1具有进料口10、出料口11，加热箱体1的内部形成加热空间12，加热箱体1的进料口10、出料口11之间形成纺纱纤维的输送通路。此外，为了确保加热箱体1内加热空间12温度，加热箱体1的外壁和/或内壁上设置有保温层13，保温层13可以选自如纤维材料，石棉等，或者泡沫塑料等。
加热介质供送组件用于提供加热介质，其包括水蒸气供送单元、保护气体供送单元、水蒸气流量控制器22、保护气体流量控制器23以及混合室24。水蒸气发生单元、保护气体发生单元与混合室24连通，水蒸气流量控制器22设置在水蒸气发生单元与混合室24之间的连通管路上；保护气体流量控制器23设置在保护气体发生单元与混合室24之间的连通管路上。
水蒸气发生单元包括储水槽200、汽化室201，储水槽200与汽化室201连通，汽化室201与水蒸气流量控制器22连通，储水槽200内的纯水通过汽化室201转化为水蒸气。保护气体供送单元包括储气槽21，储气槽21与保护气体流量控制器23连通，保护气体可以选自氢气、氮气等，对于保护气体以液态形式存储的，也需要设置相应的汽化室25，转化成气态，图示以储气槽21与保护气体流量控制器23之间设置汽化室25为例。水蒸气、保护气体分别通过水蒸气流量控制器22、保护气体流量控制器23控制其流量后，通入混合室24内充分混合，如保护气体占混合气体总量(水蒸气和保护气体之和)的质量百分比为2-30％，优选为5-10％。，此处对于质量百分比的解释为：如质量百分比为2％时，保护气2份，水蒸气98份，即混合气体100份，故保护气体的质量占比为2/(2+98)＝2％
加热介质循环管路用于循环输送加热介质，其包括介质输入管30、介质输出管31以及螺旋管32，介质输入管30、介质输出管31均设置在加热箱体1的外部，螺旋管32设置在加热箱体1的加热空间12内。介质输入管30分别与混合室24、螺旋管32连通，并且介质输入管30与靠近加热箱体1出料口11的螺旋管32连通；介质输出管31分别与加热箱体1、介质输入管30连通，介质输出管31与靠近进料口10的加热箱体1连通。螺旋管32绕输送通路延伸，并且螺旋管32的表面开设有孔320，并且孔320均布在螺旋管32的表面上，在本实施例中：输送通路上的纺纱纤维正好位于螺旋管32的中心线上。螺旋管32的内径5-25mm，优选10-20mm，螺旋管32厚度考虑到耐压和经济性的平衡，优选3-5mm，更优选3-4mm；孔320的形状包括但不限于圆形、正方形、三角形，五角星形，T字形，十字星，三叶形等，孔320的面积1mm2-10mm2。
加热器4用于对加热介质进行加热至设定温度，如180-280℃。加热器4设置在介质输入管30上。
检测组件包括气体成分含量检测器50、温度检测器51，气体成分含量检测器50设置在介质输出管31上，温度检测器51设置在加热器4下游的介质输入管30上。
送料组件用于将纺纱纤维送入、送出加热箱体1，送料组件包括进料辊60、出料辊61以及驱动件(图中未画出)，进料辊60设置在加热箱体1的进料口10外部，出料辊61设置在加热箱体1的出料口11的外部，驱动件驱动进料辊60和/或出料辊61转动。图示的进料辊60、出料辊61位于同一水平面上，通过进料辊60、出料辊61转动实现纺纱纤维的输送。
泵组件用于泵送加热介质，具体在介质输入管30和/或介质输出管31上设置有泵7，使加热介质循环管路中的加热介质流动起来；此外，在混合室24与介质输出管31之间也设置有泵7，将加热介质(混合后的水蒸气、保护气体)泵送至加热介质循环管路中。
以下具体描述下本实施例的工作过程：
水蒸气供送单元、保护气体供送单元提供水蒸气、保护气体，水蒸气流量控制器22、保护气体流量控制器23分别实现对水蒸气和保护气体的流量进行控制，从而实现不同水蒸气和保护气体不同配比在混合室24混合的目的；混合气体从混合室24进入介质输入管30经过加热器4加热达到预设温度(180-280℃)，再经过介质输入管30至加热箱体1中的螺旋管32，混合气体从螺旋管32的孔320中喷出，对从螺旋管32中经过的丝片8实现加热，之后混合气体又从加热箱体1进入介质输出管31离开加热箱体1，气体成分含量检测器50检测离开加热箱体1的混合气体中水蒸气、保护气体的含量，在与预设混合气体中水蒸气、保护气体的含量对比，针对性地调节水蒸气流量控制器22、保护气体流量控制器23，补充混合气体。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种纺纱纤维加热系统，其特征在于：包括：
加热箱体：所述的加热箱体具有进料口、出料口，所述的加热箱体的内部形成加热空间；
加热介质供送组件：用于提供混合的加热介质，其包括水蒸气发生单元、保护气体发生单元，
加热介质循环管路：用于循环输送加热介质，其包括介质输入管、介质输出管以及螺旋管，所述的介质输入管、介质输出管均设置在所述的加热箱体的外部，所述的螺旋管设置在所述的加热箱体的加热空间内，所述的介质输入管分别与所述的水蒸气发生单元和保护气体发生单元、螺旋管连通；所述的介质输出管分别与所述的加热箱体、介质输入管连通；所述的螺旋管的表面开设有孔；
加热器：用于对混合的加热介质进行加热，所述的加热器设置在所述的介质输入管上。
2.根据权利要求1所述的纺纱纤维加热系统，其特征在于：所述的加热箱体的进料口、出料口之间形成纺纱纤维的输送通路，所述的螺旋管绕所述的输送通路延伸。
3.根据权利要求2所述的纺纱纤维加热系统，其特征在于：所述的输送通路位于所述的螺旋管的中心线上。
4.根据权利要求1所述的纺纱纤维加热系统，其特征在于：所述的介质输入管与靠近所述的加热箱体出料口的螺旋管连通；所述的介质输出管与靠近所述的进料口的加热箱体连通。
5.根据权利要求1所述的纺纱纤维加热系统，其特征在于：所述的孔均布在所述的螺旋管的表面上。
6.根据权利要求1所述的纺纱纤维加热系统，其特征在于：所述的加热介质发生组件还包括水蒸气流量控制器、保护气体流量控制器以及混合室，所述的水蒸气发生单元、保护气体发生单元与所述的混合室连通，所述的混合室与所述的介质输入管连通，所述的水蒸气流量控制器设置在所述的水蒸气发生单元与所述的混合室之间的连通管路上；所述的保护气体流量控制器设置在所述的保护气体发生单元与所述的混合室之间的连通管路上。
7.根据权利要求1所述的纺纱纤维加热系统，其特征在于：所述的水蒸气发生单元包括储水槽、汽化室，所述的储水槽与所述的汽化室连通，所述的汽化室与所述的介质输入管连通。
8.根据权利要求1所述的纺纱纤维加热系统，其特征在于：所述的系统还包括检测组件，所述的检测组件包括气体成分含量检测器、温度检测器，所述的气体成分含量检测器设置在所述的介质输出管上，所述的温度检测器设置在所述的加热器下游的介质输入管上。
9.根据权利要求1所述的纺纱纤维加热系统，其特征在于：所述的加热箱体的外壁和/或内壁上设置有保温层。
10.根据权利要求1所述的纺纱纤维加热系统，其特征在于：所述的系统还包括送料组件，用于将纺纱纤维送入、送出所述的加热箱体，所述的送料组件包括进料辊、出料辊以及驱动件，所述的进料辊设置在所述的加热箱体的进料口外部，所述的出料辊设置在所述的加热箱体的出料口的外部，所述的驱动件驱动所述的进料辊和/或出料辊转动。
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Assignee: Zhejiang XinHeCheng nylon material Co.,Ltd. Assignor: SHAOXING YUCHENG NEW MATERIAL Co.,Ltd. Contract record no.: X2023980043697 Denomination of utility model: A heating system for spinning fibers Granted publication date: 20230110 License type: Common License Record date: 20231019 |
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