CN220366710U - 一种预氧化炉风场及温度场检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及碳纤维生产设备技术领域，尤其涉及一种预氧化炉风场及温度场检测系统，包括：炉体的内循环风道设有加热器和主风机；外循环风道与内循环风道首尾相通形成热循环系统，包括新风通道和回风通道，回风通道包括主排废管路、及与新风通道的中间位置连接支排废管路；在新风通道的进风口设有第一支管风机，新风通道和主排废管路上均设有进风阀和出风阀，支排废管路上设有通风阀，新风通道、主排废管路和支排废管路上均设有流量计和温度传感器，控制器对炉内的风场和温度场进行实时监测和调节，以在炉体内形成不同风速大小的风场及不同温度大小的温度场，进一步验证预氧化炉的结构性能，提高了预氧化炉的能效和稳定性，延长了设备寿命。

Description

一种预氧化炉风场及温度场检测系统

技术领域

本实用新型涉及碳纤维生产设备技术领域，尤其涉及一种预氧化炉风场及温度场检测系统。

背景技术

预氧化炉是用于对原丝进行氧化热处理制备氧化纤维的热处理炉。对于预氧化炉来说，炉膛中氧气的含量和温度均匀性都将影响纤维的氧化程度，稳定的空气流及合理的炉内流场，是能否得到高品质预氧化纤维的关键技术之一。

现有的预氧化炉两端设置有若干为原丝牵伸导向的牵伸机组，氧化纤维原丝在多组牵伸机组牵伸导向的作用下，沿Z字型路径运行通过热处理腔，原丝在通过热处理腔时会被逐步预氧化处理。

然而由于原丝的预氧化过程是逐步进行的，当原丝在热处理前期炉体内一直处于高温，会导致原丝因氧化不充分而燃烧，所以预氧化炉能否准确、快速地对炉内温度进行评估，进而对温度进行合理控制就成为了重中之重。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种预氧化炉风场及温度场检测系统，有效解决背景技术中的问题。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种预氧化炉风场及温度场检测系统，包括：

炉体，内部设有走丝室和内循环风道，所述内循环风道内设有加热器和主风机；

外循环风道，设置在所述炉体外侧，并与所述内循环风道首尾相通形成热循环系统，其包括用于注入冷空气的新风通道、及用于将所述炉体内废气排出的回风通道，所述回风通道包括主排废管路、及连通在所述主排废管路中间位置的支排废管路，所述支排废管路的另一端与所述新风通道的中间位置连接；

其中，在所述新风通道的进风口设有第一支管风机，所述新风通道和所述主排废管路上均设有进风阀和出风阀，所述支排废管路上设有通风阀，所述新风通道、所述主排废管路和所述支排废管路上均设有流量计，所述新风通道、所述主排废管路和所述炉体内均设有温度传感器，多个所述流量计和多个所述温度传感器的输出端连接有控制器，所述控制器用于接收所述热循环系统中多个所述温度传感器反馈的温度信号和多个所述流量计反馈的流量信号，以控制所述加热器和所述主风机实现不同的工作模式。

进一步地，在所述炉体内沿长度方向设有至少两个独立的所述热循环系统。

进一步地，彼此相邻的两个所述热循环系统内所述主风机的出风口方向彼此相反。

进一步地，所述新风通道包括补风管路和回风管路，所述支排废管路的出风口连接在所述补风管路与所述回风管路的连接处；

所述回风管路的出风口与炉体的新风入口连通，所述补风管路的进气口与外界大气连通。

进一步地，所述第一支管风机和进风阀均设置在所述补风管路上；

且所述进风阀为单向流通。

进一步地，所述走丝室内为微负压。

进一步地，在所述走丝室的两端部还设有两个门廊；

并在两个所述门廊处均设有排废通道。

进一步地，所述排废通道的出气口设有第二支管风机；

并在所述排废通道与所述门廊连通处设有单向阀。

进一步地，所述走丝室与所述内循环风道沿所述炉体的长度方向并排设置。

进一步地，所述主排废管路与所述支排废管路连通处设有空气净化器。

本实用新型的有益效果为：本实用新型中内循环风道和外循环风道形成热循环系统，可以有效地回收废气中的热量，提高能源利用率，并通过预氧化炉内主风机控制炉内风速，加热器控制炉内温度，第一支管风机和多个阀门调节热循环系统的平衡，以建立预氧化炉的风场及温度场，利用流量计和温度传感器反馈数据来控制主风机和加热器实现不同工作模式，对炉内的风场和温度场进行实时监测和调节，以在炉体内形成不同风速大小的风场及不同温度大小的温度场，对比炉体的运行参数，进一步验证预氧化炉的结构性能，提高预氧化炉的能效和稳定性，延长设备寿命。

本实用新型通过进风阀和出风阀以及通风阀的设置，可以灵活地控制新风和废气的流量和方向，避免烟气逆流等问题，提高预氧化效果。

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，下面将对实施例或现有技术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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本实用新型实施例中预氧化炉风场及温度场检测系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中外循环风道的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中炉体设置双热风循环系统的示意图。

附图标记：1、走丝室；2、内循环风道；21、加热器；22、主风机；3、外循环风道；31、新风通道；311、补风管路；312、回风管路；32、回风通道；321、主排废管路；322、支排废管路；4、进风阀；5、出风阀；6、通风阀；7、流量计；8、温度传感器；9、第一支管风机；10、门廊；11、排废通道；12、第二支管风机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图3所示的预氧化炉风场及温度场检测系统，包括：

炉体，内部设有走丝室1和内循环风道2，内循环风道2内设有加热器21和主风机22；

外循环风道3，设置在炉体外侧，并与内循环风道2首尾相通形成热循环系统，其包括用于注入冷空气的新风通道31、及用于将炉体内废气排出的回风通道32，回风通道32包括主排废管路321、及连通在主排废管路321中间位置的支排废管路322，支排废管路322的另一端与新风通道31的中间位置连接；

其中，在新风通道31的进风口设有第一支管风机9，新风通道31和主排废管路321上均设有进风阀4和出风阀5，支排废管路322上设有通风阀6，新风通道31、主排废管路321和支排废管路322上均设有流量计7，新风通道31、主排废管路321和炉体内均设有温度传感器8，多个流量计7和多个温度传感器8的输出端连接有控制器，控制器用于接收热循环系统中多个温度传感器8反馈的温度信号和多个流量计7反馈的流量信号，以控制加热器21和主风机22实现不同的工作模式。

本实用新型中内循环风道2和外循环风道3形成热循环系统，可以有效地回收废气中的热量，提高能源利用率，并通过预氧化炉内主风机22控制炉内风速，加热器21控制炉内温度，第一支管风机9和多个阀门调节热循环系统的平衡，以建立预氧化炉的风场及温度场，利用流量计7和温度传感器8反馈数据来控制主风机22和加热器21实现不同工作模式，对炉内的风场和温度场进行实时监测和调节，以在炉体内形成不同风速大小的风场及不同温度大小的温度场，对比炉体的运行参数，进一步验证预氧化炉的结构性能，提高预氧化炉的能效和稳定性，延长设备寿命，且进风阀4和出风阀5以及通风阀6的设置，可以灵活地控制新风和废气的流量和方向，避免烟气逆流等问题，提高预氧化效果。

由于炉体长度相对较长，为了保证炉体内部温度分布均匀性，在炉体内沿长度方向设有至少两个独立的热循环系统。通过设置多个独立的热循环系统，可以将炉体划分为若干段，每一段都有独立的废气回收和新风注入通道，并能精确控制每一段炉体内的温度和流量，避免了过多的热量浪费和能源消耗，提高了预氧化炉的生产效率，减少了预氧化时间，并且独立的热循环系统能够避免由于某个系统故障导致整个预氧化炉停工的情况，减轻了设备维护负担。

本实用新型优选实施例中，彼此相邻的两个热循环系统内主风机22的出风口方向彼此相反，可以减少废气回流，提高废气回收效率，进一步提高了预氧化炉的性能和可靠性。

本实用新型中新风通道31包括补风管路311和回风管路312，支排废管路322的出风口连接在补风管路311与回风管路312的连接处；回风管路312的出风口与炉体的新风入口连通，补风管路311的进气口与外界大气连通。

具体地，冷气流经过补风管路311进入，并与支排废管路322内回流的具有一定热量气体汇流进入回风管路312，在通过炉体的新风入口注入炉体经加热后进入走丝室1内，减少了新风的需求量，降低了能耗，并通过控制新风和废气的流量，可以达到稳定的预氧化效果，从而提高预氧化炉的稳定性和一致性。

在上述实施例基础上，第一支管风机9和进风阀4均设置在补风管路311上；且进风阀4为单向流通，只能让空气从外部进入，防止了废气逆流，从而更加精准控制新风的流量。

本实用新型中走丝室1内为微负压，可以避免空气中的杂质进入走丝室1内，并能减少气流的阻力，提高了产品质量。

本实用新型优选实施例中，在走丝室1的两端部还设有两个门廊10；并在两个门廊10处均设有排废通道11，能够将走丝室1产生的废气和烟尘及时排出，在一定程度上提高了工作安全性。

作为上述实施例的优选，排废通道11的出气口设有第二支管风机12；并在排废通道11与门廊10连通处设有单向阀。通过第二支管风机12可以增强排废通道11的风力，提高排气效率，从而更快地将走丝室1内产生的废气和烟尘排出，而设置单向阀可以保证走丝室1内为微负压状态，避免空气中的杂质进入走丝室1内，保证了清洁度和稳定性，提高了产品的品质。

本实用新型优选实施例中，走丝室1与内循环风道2沿炉体的长度方向并排设置，节约内部空间，减少了炉体的占用空间。

本实用新型优选实施例中，主排废管路321与支排废管路322连通处设有空气净化器（图中未画出），空气净化器用于净化从炉体内排出的反应后的热气，便于热气再次循环利用。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种预氧化炉风场及温度场检测系统，其特征在于，包括

炉体，内部设有走丝室(1)和内循环风道(2)，所述内循环风道(2)内设有加热器(21)和主风机(22)；

外循环风道(3)，设置在所述炉体外侧，并与所述内循环风道(2)首尾相通形成热循环系统，其包括用于注入冷空气的新风通道(31)、及用于将所述炉体内废气排出的回风通道(32)，所述回风通道(32)包括主排废管路(321)、及连通在所述主排废管路(321)中间位置的支排废管路(322)，所述支排废管路(322)的另一端与所述新风通道(31)的中间位置连接；

其中，在所述新风通道(31)的进风口设有第一支管风机(9)，所述新风通道(31)和所述主排废管路(321)上均设有进风阀(4)和出风阀(5)，所述支排废管路(322)上设有通风阀(6)，所述新风通道(31)、所述主排废管路(321)和所述支排废管路(322)上均设有流量计(7)，所述新风通道(31)、所述主排废管路(321)和所述炉体内均设有温度传感器(8)，多个所述流量计(7)和多个所述温度传感器(8)的输出端连接有控制器，所述控制器用于接收所述热循环系统中多个所述温度传感器(8)反馈的温度信号和多个所述流量计(7)反馈的流量信号，以控制所述加热器(21)和所述主风机(22)实现不同的工作模式。

2.根据权利要求1所述的预氧化炉风场及温度场检测系统，其特征在于，在所述炉体内沿长度方向设有至少两个独立的所述热循环系统。

3.根据权利要求2所述的预氧化炉风场及温度场检测系统，其特征在于，彼此相邻的两个所述热循环系统内所述主风机(22)的出风口方向彼此相反。

4.根据权利要求1所述的预氧化炉风场及温度场检测系统，其特征在于，所述新风通道(31)包括补风管路(311)和回风管路(312)，所述支排废管路(322)的出风口连接在所述补风管路(311)与所述回风管路(312)的连接处；

所述回风管路(312)的出风口与炉体的新风入口连通，所述补风管路(311)的进气口与外界大气连通。

5.根据权利要求4所述的预氧化炉风场及温度场检测系统，其特征在于，所述第一支管风机(9)和进风阀(4)均设置在所述补风管路(311)上；

且所述进风阀(4)为单向流通。

6.根据权利要求1所述的预氧化炉风场及温度场检测系统，其特征在于，所述走丝室(1)内为微负压。

7.根据权利要求1所述的预氧化炉风场及温度场检测系统，其特征在于，在所述走丝室(1)的两端部还设有两个门廊(10)；

并在两个所述门廊(10)处均设有排废通道(11)。

8.根据权利要求7所述的预氧化炉风场及温度场检测系统，其特征在于，所述排废通道(11)的出气口设有第二支管风机(12)；

并在所述排废通道(11)与所述门廊(10)连通处设有单向阀。

9.根据权利要求1所述的预氧化炉风场及温度场检测系统，其特征在于，所述走丝室(1)与所述内循环风道(2)沿所述炉体的长度方向并排设置。

10.根据权利要求1所述的预氧化炉风场及温度场检测系统，其特征在于，所述主排废管路(321)与所述支排废管路(322)连通处设有空气净化器。