CN218842432U - 一种氧化炉内模块化加热分区结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氧化炉内模块化加热分区结构，包括氧化炉体，所述氧化炉体内设置有加热氧化区和若干模块化的气流分区，相邻的气流分区之间设置有第一密封隔板，所述气流分区内设置有离心风机、加热模块和过滤模块，所述气流分区和加热氧化区连通，且气流分区和加热氧化区之间设置有气流分布结构，通过模块化的气流分区单独控制与其对应的加热氧化区内气流速度以及对碳纤维原丝的加热温度等参数，提高其氧化质量。

Description

一种氧化炉内模块化加热分区结构

技术领域

本实用新型属于碳纤维生产设备技术领域，更具体的说涉及一种氧化炉内模块化加热分区结构。

背景技术

碳纤维的生产需要经过过个步骤，其中的氧化工艺是生产中关键的工序，使用的设备即为氧化炉，碳纤维原丝经过氧化炉时，通过炉内的加热使原丝内部由线型分子链转化为耐热的梯型结构，为后续的碳化过程起固氧固碳的作用，且氧化的质量决定了碳纤维的生产效率。

氧化炉内设有加热氧化区，碳纤维原丝进入加热氧化区后开始进行氧化反应，加热氧化区内拥有特定的氧化气氛和特定的加热气流，目前加热氧化区内的加热气流对碳纤维原丝的加热方式主要包括垂直送风式加热以及水平送风式加热，两种加热方式在加热碳纤维原丝的同时也需要带走碳纤维原丝上因氧化等反应产生大量的热量，使碳纤维原丝的温度维持在一定温度。

在垂直送风式加热的氧化炉内，加热气流一般从碳纤维原丝的上方垂直于碳纤维原丝向下且平行流动，为保证碳纤维原丝的氧化质量，就要尽量保证碳纤维原丝在经过加热氧化区的过程中处处受热均匀，以保证其稳定持续的氧化效果，而这其中的主要影响因素包括了垂直气流的流速和气流温度。

目前大多数采用垂直送风式加热的氧化炉会再在炉体的中部使用一台较大功率的风机向炉内吹气，并在风机的附近设置加热装置对气流进行加热，再通过内部的气流分布结构使气流方向能垂直于碳纤维原丝流动，而仅使用一台风机存在的问题有：1)加热氧化区中间区域的温度时常会高于加热氧化区两侧的温度，其原因是加热氧化区两侧为碳纤维原丝的进出口，尽管进出口上设置有气封结构，能够较大程度地将温度和气体封锁在加热氧化区内，但是温度在加热氧化区两侧的流失速度仍旧会大于其中间区域；2)风机一般设置在炉体的中部，导致加热氧化区两侧的垂直气流的流速也会小于中间区域，导致两侧气流对碳纤维原丝的加热效果以及带走热量的效果相对中间区域差。

因此，在上述两点因素的影响下，碳纤维原丝在加热氧化区两侧的氧化效果与中间区域不同，导致后续生产的碳纤维质量达不到一些客户的高质量要求。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种氧化炉内模块化加热分区结构，以提高对炉内碳纤维原丝的氧化质量。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种氧化炉内模块化加热分区结构，包括氧化炉体，所述氧化炉体内设置有加热氧化区和若干模块化的气流分区，相邻的气流分区之间设置有第一密封隔板，所述气流分区内设置有离心风机、加热模块和过滤模块，所述气流分区和加热氧化区连通，且气流分区和加热氧化区之间设置有气流分布结构。

进一步地，所述气流分区包括相互之间连通的气流进风区、气流回风区和气流处理区，所述气流进风区位于加热氧化区的上方，所述气流回风区位于加热氧化区的下方，所述气流处理区位于加热氧化区的一侧，所述气流分布结构包括第一分布结构和第二分布结构，所述第一分布结构位于气流进风区与加热氧化区之间，所述第二分布结构位于气流回风区与加热氧化区之间，所述离心风机、加热模块和过滤模块均位于气流处理区内。

进一步地，所述离心风机靠近气流进风区，且离心风机的出风口朝向气流进风区，所述离心风机的电机设置于氧化炉体的外侧，所述加热模块和过滤模块靠近气流回风区，且加热模块位于过滤模块的上方。

进一步地，相邻两个气流进风区之间的第一密封隔板上设置有可开启的第一密封隔门。

进一步地，所述气流处理区与加热氧化区之间设置有第二密封隔板，所述第二密封隔板上设置有可开启的第二密封隔门。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在氧化炉体内设置若干模块化的气流分区，并在每个气流分区内设置离心电机、加热模块以及过滤模块，且每个气流分区内的装置可独立运行调节，每个分区油与加热氧化区连通，接口通过气流分区单独控制与其对应的加热氧化区内气流的流速与对碳纤维原丝的加热温度等各项参数，提高对碳纤维原丝的氧化质量。

附图说明

图1为本实用新型中氧化炉体内的结构示意图；

图2为本实用新型中另一视角下的氧化炉体内的结构示意图；

图3为本实用新型中氧化炉体的内部正面结构示意图。

附图标记：1.氧化炉体；2.加热氧化区；3.气流分区；4.第一密封隔板；5.离心风机；6.加热模块；7.过滤模块；8.气流分布结构；9.气流进风区；10.气流回风区；11.气流处理区；12.第一分布结构；13.第二分布结构；14.第一密封隔门；15.第二密封隔板；16.第二密封隔门；17.电机。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参照图1至图3对本实用新型进一步说明。

一种氧化炉内模块化加热分区结构，包括氧化炉体1，所述氧化炉体1内设置有加热氧化区2和若干模块化的气流分区3，相邻的气流分区3之间设置有第一密封隔板4，所述气流分区3内设置有离心风机5、加热模块6和过滤模块7，所述气流分区3和加热氧化区2连通，且气流分区3和加热氧化区2之间设置有气流分布结构8。

如图1至图3所示，气流分区3内的离心风机5提供气流在氧化炉体1内循环流动的动力，加热模块6对气流进行加热，过滤模块7过滤气流中的杂质，气流分布结构8使气流在进入加热氧化区2内时垂直于碳纤维原丝，且每个气流分区3均可单独运行，从而通过若干模块化的气流分区3实现了对加热氧化区2内不同位置的气流调节，保证了加热氧化区2内各处的气流速度、对碳纤维原丝的加热温度等各项参数的一致性和平衡性，从而保证碳纤维原丝的氧化质量。

氧化炉体1上的模块化分区的尺寸及数量可根据需求进行变动。

如图3所示，本实施例中优选的，所述气流分区3包括相互之间连通的气流进风区9、气流回风区10和气流处理区11，所述气流进风区9位于加热氧化区2的上方，所述气流回风区10位于加热氧化区2的下方，所述气流处理区11位于加热氧化区2的一侧，所述气流分布结构8包括第一分布结构12和第二分布结构13，所述第一分布结构12位于气流进风区9与加热氧化区2之间，所述第二分布结构13位于气流回风区10与加热氧化区2之间，所述离心风机5、加热模块6和过滤模块7均位于气流处理区11内，离心风机5气动后，气流处理区11内的气流从离心风机5的进风口进入，从离心风机5的出风口排向气流进风区9，气流从气流进风区9后通过第一分布结构12形成垂直于碳纤维原丝的气流，再经过下方的第二分布结构13进入气流回风区10，并在进入气流回风区10后通过过滤模块7进行杂质过滤，通过加热模块6加热气流，然后再重新通过离心风机5将气流吸入后吹向气流进风区9，从而实现炉内气流的循环。

如图3所示，本实施例中优选的，所述离心风机5靠近气流进风区9，且离心风机5的出风口朝向气流进风区9，方便将气流处理区11内的气流吸入并吹向气流进风区9，所述离心风机5的电机17设置于氧化炉体1的外侧，所述加热模块6和过滤模块7靠近气流回风区10，且加热模块6位于过滤模块7的上方，即先通过过滤模块7进行过滤，再通过加热模块6进行加热。

如图1所示，本实施例中优选的，相邻两个气流进风区9之间的第一密封隔板4上设置有可开启的第一密封隔门14。

如图1所示，本实施例中优选的，所述气流处理区11与加热氧化区2之间设置有第二密封隔板15，所述第二密封隔板15上设置有可开启的第二密封隔门16。

打开第一密封隔门14或第二密封隔门16后可使工作人员方便进入各个区域内进行检查维修。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种氧化炉内模块化加热分区结构，其特征在于：包括氧化炉体，所述氧化炉体内设置有加热氧化区和若干模块化的气流分区，相邻的气流分区之间设置有第一密封隔板，所述气流分区内设置有离心风机、加热模块和过滤模块，所述气流分区和加热氧化区连通，且气流分区和加热氧化区之间设置有气流分布结构。

2.根据权利要求1所述的氧化炉内模块化加热分区结构，其特征在于：所述气流分区包括相互之间连通的气流进风区、气流回风区和气流处理区，所述气流进风区位于加热氧化区的上方，所述气流回风区位于加热氧化区的下方，所述气流处理区位于加热氧化区的一侧，所述气流分布结构包括第一分布结构和第二分布结构，所述第一分布结构位于气流进风区与加热氧化区之间，所述第二分布结构位于气流回风区与加热氧化区之间，所述离心风机、加热模块和过滤模块均位于气流处理区内。

3.根据权利要求2所述的氧化炉内模块化加热分区结构，其特征在于：所述离心风机靠近气流进风区，且离心风机的出风口朝向气流进风区，所述离心风机的电机设置于氧化炉体的外侧，所述加热模块和过滤模块靠近气流回风区，且加热模块位于过滤模块的上方。

4.根据权利要求3所述的氧化炉内模块化加热分区结构，其特征在于：相邻两个气流进风区之间的第一密封隔板上设置有可开启的第一密封隔门。

5.根据权利要求4所述的氧化炉内模块化加热分区结构，其特征在于：所述气流处理区与加热氧化区之间设置有第二密封隔板，所述第二密封隔板上设置有可开启的第二密封隔门。

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