CS242525B1 - Rozvodné zvlákňovacie zariadenie pre zvlákňovanie viskóznych kvapalín - Google Patents

Description

3

Vynález sa týká rozvodného zvlákňova-cieho zariadenia na zvlákňovanie viskóz-nych kvapalín, najma syntetických polymé-rov a jeho výhrevu pre široký rozsah pra-covných technologických podmienok zvlák-ňovania.

Dosial' používané rozvodné zvlákňovaciezariadenia, takzvané rozvodné vetvy, súzvárané tlakové nádoby zložitého tvaru, vovnútri ktorého je vovarený rúrkový rozvod-ný systém pre rozvod viskóznej kvapalinyku dávkovacím, obvykle zubovým čerpad-lám. Novšie riešenia rozvodných zvlákňova-cích zariadení stavebnicového typu sú kon-struované tak, že do vyhrievacieho telesatlakovej nádoby sa ukládá domontovatel'-ným sposobom rozvodný čerpadlový blok.

Ohřev je realizovaný parami teplonosné-ho média zo zvláštneho vykurovacieho kot-lá, alebo elektrické ohrevné telesá sú inšta-lované do tlakovej nádoby rozvodného zvlák-ňovacieho zariadenia tak, že sú ponorné podhladinou teplonosného média a jeho parmísú vyhrievané všetky odfahlé miesta zaria-denia včítane duplikátorového produkčnéhopotrubia.

Bežne používaným teplonosným médiompre vyhrievanie rozvodných zvlákňovacícha iných zariadení v chemickom a vlákná-renskom priemysle je dinýl, čo je zmes73,5 % difenyloxidu a 26,5 % difenylu,ktorý je doporučený pre rozsah práč. teplot260 až 300 °C.

Pri zvlákňovaní viskóznych kvapalín, roz-tokov alebo tavenín syntetických 'polymé-rov, do ktorých sú v procese tavenia eštepřed zvlákňovaním přidávané rožne adití-va, svetlostabilizačné přísady, farebné pig-menty za účelom získania vyššej kvalitatív-nej úrovně úžitkových vlastností vyrába-ných chemických vláken, sú požadovanénižšie pracovně technologické teploty zvlák-ňovania, například 220 až 250 °C.

Pri přípravě niektorých špeciálnych vlá-ken, například pri zvlákňovaní uhlíkatýchvláken sa vyžadujú nižšie pracovně techno-logické teploty, napr. 200 °C, čo je mimomožnosti použitia dostupných, bežne použí-vaných teplonosných médií, pretože podteplotou bodu varu sú v kvapalnej fáze apri ich použití v tejto fáze na vyhrievanietechnologických zariadení je nutná špeciál-na čerpacia technika pre cirkuláciu ohrev-ného média, pričom nie sú záruky rovno-měrného ohřevu odfahlých dutin zariade-nia, alebo potom je nutné vyhrievaný prie-stor napojit na vákuovací systém a vákuo-vaním znížiť bod varu teplonosného médiana požadovaná úroveň pracovných teplot,pričom sa vyžaduje úplná hermetizácia vá-kuovaného priestoru.

Popři nesporných výhodách s použitímteplonosného média pri pracovných teplo-tách nad bodom varu, kedy je použitie mé-dia opodstatněné, má tento spósob ohřevurad závažných nevýhod.

Pre vybavenie rozvodného zvlákňovacieho zariadenia je potřebný značný počet pomoc-ných armatúr, ako sú stavoznaky, vypúšťa-cie — napúšťacie ventily, odvzdušňovacíventil a kondenzátor, u ktorých sú mimo-riadne vysoké nároky na údržbu pre zabez-pečenie ich trvalej těsnosti pri pracovnýchteplotách a tlakoch. Problém hermetizácieje mimoriadne závažný pri prípadnom po-užití vákuovania funkčného priestoru za ú-čelom zníženia bodu varu použitého teplo-nosného média. Všetky armatúry vyvedené zo zariadeniaznamenajú odvod tepla a jeho značné stra-ty, čo je energeticky nevýhodné. Potřebnéje médiové — dinýlové hospodárstvo s pře-čerpávacím systémom. Nutný je potrubnýsystém pre přívod dusíka pre případné o-pravy zváraním.

Pri použití teplonosného média sú klade-né zvýšené nároky na prevedenie krytiasvorkovnic, všetkých elektrických častí aplatia přísné požiarno-bezpečnostné předpi-sy. V neposlednom radě aj malé poruchytěsnosti vykurovacieho systému znamenajúúnik teplonosného média, čo zhoršuje cel-kové pracovně prostredie.

Konštrukcie rozvodných zvlákňovacích za-riadení s elektrickým odporovým ohrevombez použitia teplonosného média nie sú zná-me. Sú však známe riešenia jednomiestnýchzvlákňovacích hláv s elektrickým odporo-vým pásovým ohrevom, — laboratórneho,alebo poloprevádzkového typu, u ktorýchbola evidovaná značná výměna pásovýchohrevov z dovodu ich krátkej životnosti.

Na rozvodné zvlákňovacie zariadenie súkladené vysoké požiadavky z hfadiska rov-noměrnosti ohřevu a přesnosti reguláciepracovných technologických teplůt. Požadu-je sa ďalej rovnaké zdržanie zvlákňovanéhomédia v rozvodnom systéme, s čím súvisiarovnaké dlžky produkčných rúr, alebo ka-nálov od centrálneho přívodu ku jednotli-vým zvlákňovacím blokom a pri zvlákňova-ní s přísadami, najmá keď sa realizuje far-benie vo hmotě, — sú kladené vysoké po-žiadavky na účinné premiešavanie viskóz-nej kvapaliny, čo má priamy vplyv na úro-veň kvality vyrábaných chemických vláken. Všetky uvedené nedostatky a nevýhodyodstraňuje nové riešenie podl'a tohoto vy-nálezu, pričom sú rešpektované všetky spo-mínané náročné požiadavky.

Rozvodné zvlákňovanie zariadenia prezvlákňovanie viskóznych kvapalín podlá to-hoto vynálezu pozostáva z rozvodného blo-ku a niekofkých čerpadlových blokov, naktoré sú upnuté zubové dávkovacie čerpad-lá, hubicové bloky a ohrevné bloky opatře-né vnútornou i vonkajšou teplot, izoláciou.

Ohrevné bloky doškového tvaru, — vý-hodné aj s výstupkou do tvaru písmena Lpozostávajú z ohrievacej tyče typu OACLEY,ktoré sú ohýbané do požadovaného tvaru azaliate do hliníka. Dosadacie plochy ohrev-ných blokov sú hladko opracované. 242525

Ohrevné bloky sú na svojom vonkajšompovrchu opatřené dokonale priliehajúcouizoláciou, ktorá napomáhá vyrovnávaniuteplot medzi jednotlivými blokmi, — tak-zvanými zónami. Každá zóna je opatřenádvojitým teplomerom pře reguláciu a zápisteplot. V každom ohrevnom bloku sú zalia-té až tri tyče typu OACLEY, pričom prevádz-kuje iba jedna a ďalšie civě sú náhradně.V případe prepálenia odporovej tyče sa při-pojí náhradná tyč pohotovo, — bez výměnyohrevného bloku, t. j. — počas prevádzky. V rozvodnom bloku ako aj čerpadlovýchblokoch je vyhotovený systém rozvodnýchkanálov pre rozvod viskóznej kvapaliny odcentrálneho přívodu ku zubovým dávkova-čům čerpadlům a od nich ku zvlákňovacímblokom. V rozvodnom systéme kanálov rozvodné-ho čerpadlového bloku možu byť vloženéstatické zrnenšovače pre zabezpečenie ho-mogenity viskóznych kvapalín.

Rozvodné kanály móžu byť opatřené zát-kami, čím sú přístupné pře odstraňovanieinkustov účinným mechanickým sposobompomocou predlžených vrtákov, výstružníkova nakoniec možno kanály vyleštit a zátkamiopat uzatvoriť.

Rozvodné zvlákňovacie zariadenie staveb-nicového typu pre zvlákňovanie viskóznychkvapalín pódia dalších význakov tohoto vy-nálezu pozostáva z rozvodného bloku a vy-měnitelným sposobom montovaného jednéhoalebo niekolkých čerpadlových blokov prerožne požadované programy prúdovenézvlákňovania.

Na připojených výkresoch sú znázorněnédva typy rozvodných zvlákňovacích zaria-deníř podřa tohoto vynálezu, pričom na ob-razoch la, 1b je znázorněné zvlákňovaciezariadenie, do ktoršho sa ukladajú hubico-vé bloky zo spodu a na obr. 2a, 2b je zná-zorněné zvlákňovacie zariadenie, do které-ho sa ukladajú hubicové bloky z hora.

Na obr. la je vo zvislom priečnom řezeznázorněné štvormiestne rozvodné zvlákňo-vacie zariadenie pre zvlákňovanie viskóz-nych kvapalín vo dvojprúde a na obr. lbje v bokoryse znázorněný pozdížny rez to-ho istého zvlákňovacieho zariadenia, ktorépozostáva z rozvodného bloku 10' a vyměni-telných čerpadlových blokov 20, na ktorésú priskrutkované hubicové bloky 28, zu-bové dávkovacie čerpadlá 2S a ohrevné blo-ky 30, 40 s vnútornou izoláciou 31, 41 avonkajšou izoláciou a zakrytovaním 50.

Rozvodný blok 10, výhodné hranolovitéhotvaru, vytvára nosník, na ktorý sú priskrut-kované ostatně časti rozvodného zvlákňo-vacieho zariadenia. V rozvodnom bloku jevytvořený systém rozvodných kanálov 11,v ktorých sú instalované prvky statickýchzmiešovačov 12. Rozvodné kanály 11 sú o-patrené zátkami 14, 24 pre umožnenie me-chanického čistenia a odstránenie inkrustov. Čerpadlové bloky 20 vyměnitelného —— stavebnicového typu umožňujú volbu róznych programov zvlákňovania. Podlá po-žiadaviek na sortiment jemnosti vyrábanýchvláken. Výměnou čerpadlového bloku mož-no volit velkost dávkovačích čerpadiel, po-čet hubicových blokov v jednom zvlákňo-vacom misste, takže možno realizovat zvlák-ňovanie vo dvojprúde, štvorprúde, připadneosemprúde. Pře jednoúčelové zariadenie možno roz-vodný blok 10 a čerpadlové bloky 20 zlúčiťdo jedného kompaktného celku.

Ohrevné bloky 33, 40 sú hliníkové odliat-ky, v ktorých sú zaliate odporové tyče typuOACLEY. V každom ohrevnom bloku sú za-liate tri odporové tyče, pričom dve sú ná-hradně a predížujú životnost ohřevu natrojnásobok.

Odporové tyče sú opatřené nehriatýmipredlženými koncami, vyvedenými do svor-kovnic. Ohrevné bloky móžu byť vyhotove-né s výstupkom do tvaru písmena L, takžesa vyhrievanie realizuje z troch stráň.

Ohrevné bloky 30, 40 zakrytované spod-nou izoláciou 31, 41, ktorá je naskládanáz niekolkých azbestových lepeniek a anti-reflexných hliníkových fólií proti vyžarova-niu a úniku tepla. Spodná izolácia 31, 41,slúži na vyrovnanie případných teplotnýchrozdielov medzi jednotlivými ohrevnýmiblokmi 30, 40 takzvanými zónami.

Celé zariadenie je opatřené vrchnou tep-lolnou izoláciou, ktorá pozostáva z panelo-vých dielov z minerálnej pisti a vonkajšímvzhladovým zakrytovaním 50.

Do rozvodného bloku 10 je připojené cent-rálně přívodně potrubie S0 vyhrievané e-lektrickými odporovými ohrevmi. Všetky strojně agregáty v linke — taviacistroj, centrálně přívodně potrubie ako ajrozvodné zvlákňovacie zariadenie je vyhrie-vané elektrickými odporovými ohrevmi, čoumožňuje volbu pracovných teplot zvlák-ňovania v širokom rozmedzí.

Na obr. 2a je vo zvislom priečnom řezeznázorněné štvormiestne rozvodné zvlákňo-vacie zariadenie pre zvlákňovanie viskóz-nych kvapalín a na obr. 2b ie v pódoryseznázorněný pozdížny rez toho istého zvlák-ňovacieho zariadenia, ktoré pozostáva zrozvod, bloku 10, a vyměnitelných čerpad-lových blokov 20, na ktoré sú priskrutko-vané ohrevné bloky 30, 40 doškového tvaruopatřené spodnou izoláciou 31, 41 a vrch-nou izoláciou zakrytovaním 50.

Jednotlivé zvlákňovacie miesta na obra-zoch 2b znázorňujú možné varianty jedno-prúdovébo, dvojprúdového, štvorprúdovéhozvlákňovania podlá počtu osadených hubi-cových blokov 28. Zvlákňovanie v niektorejz variant možno zabezpečit výměnou čer-padlových blokov 20, ktoré sú konstruova-né pre určité typy a velkostné rady zub.dávk. čerpadiel 28 a hub, blokov 28.

Rozvodné zvlákňovacie zariadenie podlátohoto vynálezu bolo realizované a overené.Skonštruované bolo štvormiestne rozvodné

Claims (5)

1. 7 8 242325 zvlákňovacie zariadenie znázorněné na ob-raze la, lb pře zvlákňovanie vo dvojprúdes rozstupom zvlákňovacích miest 750 mm,s celkovou dížkou rozvodného bloku 2 750milimetrov. Ohřev rozvodného zvlákňova-cieho zariadenia bol realizovaný osmými o-hrevnými blokmi s celkovým elektrickýmpríkonom 8 X 1 500 W. Podobné ohřev cent-rálneho prívodného potrubia bol realizova-ný troma zónami s celkovým elektrickýmpríkonom 3 X 1 500 W. Ohrievacie zóny rozvodného zvlákňova-cieho zariadenia sú jednoduchého doškové-ho tvaru odliate z hliníka. V každom ohrev-nom telese — tzv. — zóně sú zaliate tri od-porové tyče typu „OCLEY“, z ktorých dvesú nahradené, čím sa celková životnost o-hrevného telesa predížuje na trojnásobok.Podobné sú vyhotovené ohrievacie telesákorýtkového tvaru pre ohřev centrálnehoprívodného potrubia. V každom elektrickom odporovom ohřeveje inštalovaný dvojitý odporový teploměrpre reguláciu a registráciu teplůt. Naviacje inštalovaný jeden teploměr v sacom ka-nále čerpadlového bloku, pričom meraciakoncovka je dokonale obtékaná zvlákňova-ným polymérom. Skúšky zvlákňovania bolidosiaT převedené u polypropylénu pri 230stupňoch C. Vyhrievanie celej zvlákňovacej linky jepohotové a doba nahrievania rozvodnéhozvlákňovacieho zariadenia spolu s centrál-nym prívodným potrubím na teplotu 250 °C trvá 4 hodiny. Po kratšom zábehu zvlákňo-vania po nasadení hubicových blokov jezariadenie vytemperované na technologickypožadovanú pracovnú teplotu, čo potvrdzu-jú súhlasné údaje teplomerov v jednotli-vých ohrievacích zónách ako aj teploměruosadeného v sacom kanále čerpadlovéhobloku. Bezprostredne po náběhu, ako aj počasdlhodobého procesu zvlákňovania boli zis-tené disproporcie teplot na jednotlivýchzvlákňovacích miestach. Podmienkou pre požadovanú rovnoměr-nost ohřevu celého rozvodného zvlákňova-cieho zariadenia vyhrievaného doškovýmiodporovými ohrevmi bez teplonosného mé-dia je dokonalá priliehavosť ohrevných te-lies, čo súvisí so stupňom opracovania do-sadacích plóch ohrevných telies ako aj roz-vodných a čerpadlových blokov, ďalej pre-ciznost správného uchytenia a zaveseniazariadenia cez tepelno-izolačné prvky, akoaj prevedenie a těsnost vnútornej i vonkaj-šej teplotnej izolácie. Pri splnění uvedených konštrukčných zá-sad možno doporučit rozvodné zvlákňova-cie zariadenie s elektrickým odporovým o-hrevom bez teplonosného média, pre 1'ubo-voTné vláknotvorné viskózne kvapaliny,roztoky a taveniny v súčinnosti s použitím1'ubovol'ných farbív, alebo aditív pre širokérozmedzie technologicky požadovaných tep-lot. PŘED MET

   1. Rozvodné zvlákňovacie zariadenie prezvlákňovanie viskóznych kvapalín opatřenévonkajšou izoláciou a zakrytovaním vyzna-čené tým, že rozvodný blok (10] ako aj čer-padlové bloky (20) so systémom rozvod-ných kanálov (11, 21) sú vyhrievané elek-trickými odporovými telesami, zabudovaný-mi v ohrevných blokoch (30, 40) obklopu-júcich aspoň čiastočne rozvodný blok (10)i čerpadlové bloky (20).
2. 2. Rozvodné zvlákňovacie zariadenie po-dlá bodu 1, vyznačené tým, že čerpadlovébloky (20) a rozvodný blok (10) tvoriakompaktný celok.
3. 3. Rozvodné zvlákňovacie zariadenie po- VYNALEZU dl'a bodov 1 alebo 2 vyznačené tým, že předkaždým rozvětvením rozvodných kanálov(11, 21) je uložený statický zmešovač (12,22).
4. 4. Rozvodné zvlákňovacie zariadenie po-dlá niektorého z bodov 1 až 3, vyznačenétým, že rozvodné kanály (11, 21) sú opa-třené zátkami (14, 24).
5. 5. Rozvodné zvlákňovacie zariadenie po-dlá niektorého z bodov 1 až 4, vyznačenétým, že ohrevné bloky (30, 40) obklopujúcerozvodný blok (10) a čerpadlové bloky (20)sú opatřené vnútornou tesne priliehajúcouizoláciou (31, 41). 2 listy výkresov