[發(fā)明專(zhuān)利]設(shè)備的密封控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110244776.4
• 申請(qǐng)日: 2011-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102313016A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔令熙;張均;沈波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)紡織科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): F16J15/06
• 分類(lèi)號(hào): F16J15/06;F16J15/00
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 吳貴明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及密封領(lǐng)域，更具體地，涉及一種設(shè)備的密封控制方法。

背景技術(shù)

碳纖維具有高強(qiáng)、高模、耐高溫的特性，是公認(rèn)的三大高性能纖維之一，目前其作為增強(qiáng)材料應(yīng)用于航空航天、風(fēng)力發(fā)電、體育器材等多個(gè)行業(yè)。由于碳纖維直接關(guān)系到航空航天技術(shù)的發(fā)展，因此其生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備高度保密，一直受日本及西方國(guó)家壟斷，我國(guó)只能小批量生產(chǎn)低端產(chǎn)品，并且產(chǎn)品性能極不均勻。

目前，主流的碳纖維生產(chǎn)工藝是以日本東麗公司為代表的聚丙烯腈(PAN)工藝路線，其高端產(chǎn)品T800、T1000的力學(xué)性能優(yōu)異，而我國(guó)生產(chǎn)的產(chǎn)品很難達(dá)到相應(yīng)的性能指標(biāo)。通過(guò)大量研究，國(guó)內(nèi)大部分相關(guān)研究人員已經(jīng)認(rèn)同PAN原絲的性能會(huì)直接影響碳纖維的性能，而蒸汽牽伸是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)PAN原絲的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。通過(guò)蒸汽牽伸，在降低PAN原絲的纖度、提高纖維取向度和強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，可以大幅提高PAN分子鏈段排列的規(guī)整度，使其原絲更加均勻，有利于提高最終碳纖維的力學(xué)性能指標(biāo)。

在PAN原絲的蒸汽牽伸環(huán)節(jié)中，關(guān)鍵是如何實(shí)現(xiàn)牽伸工藝，因此其牽伸設(shè)備(即蒸汽牽伸熱箱)則顯得尤為重要。由于水蒸汽的熱焓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它常規(guī)氣體(如CO₂、N₂、空氣等)的熱焓，且其在轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)水時(shí)會(huì)釋放出大量的潛熱，因此，水蒸汽是一種非常理想的加熱介質(zhì)。不過(guò)，由于常壓(即1個(gè)大氣壓)下水蒸汽的溫度僅為100℃，而PAN原絲的牽伸溫度則需要在100℃以上，因此，現(xiàn)有技術(shù)中的蒸汽牽伸熱箱無(wú)法滿(mǎn)足其牽伸工藝。進(jìn)一步，水蒸汽的溫度與其壓力有關(guān)，如果想要得到更高溫度的水蒸汽，必須升高其壓力。因此，對(duì)于用于PAN原絲的蒸汽牽伸熱箱來(lái)說(shuō)，其內(nèi)部壓力均要求高于1個(gè)大氣壓，有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道表明，最高壓力需達(dá)到5個(gè)大氣壓。

由于蒸汽牽伸熱箱內(nèi)部必須保證蒸汽壓力以維持牽伸所需溫度，同時(shí)必須設(shè)計(jì)出纖維由外部進(jìn)入其內(nèi)部牽伸后再出來(lái)的運(yùn)行通道(即牽伸絲道)，而且還必須要求水蒸氣在泄壓過(guò)程中流速穩(wěn)定，不能對(duì)牽伸纖維產(chǎn)生擾動(dòng)，因此，蒸汽牽伸熱箱的設(shè)計(jì)難度非常大，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)嚴(yán)格屬于技術(shù)秘密，相關(guān)報(bào)道也非常少，而且擁有該設(shè)備的企業(yè)也不會(huì)出賣(mài)該設(shè)備。正因?yàn)槿绱耍瑖?guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到該蒸汽牽伸熱箱的研究開(kāi)發(fā)方面，近幾年國(guó)內(nèi)相關(guān)報(bào)道也逐漸增多。

碳纖維在工藝上要求蒸汽牽伸熱箱內(nèi)部牽伸區(qū)域的蒸汽壓力達(dá)到4個(gè)大氣壓以上，在這種情況下，會(huì)造成蒸汽牽伸熱箱內(nèi)外具有較大的壓力差。為了保證牽伸段的蒸汽壓力，減小蒸汽耗用量，因此，在牽伸段的兩端均設(shè)計(jì)了較長(zhǎng)的泄壓段，使得設(shè)備總長(zhǎng)度超過(guò)5m，而絲道高度僅5mm，寬度為50mm。為了實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)泄壓，蒸汽牽伸熱箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，對(duì)加工精度要求很高，因此，現(xiàn)有技術(shù)中的蒸汽牽伸熱箱多采用上下對(duì)稱(chēng)兩部分，待加工完成后將這兩部分利用螺栓緊固成一完整的蒸汽牽伸熱箱，上下兩部分之間通過(guò)螺栓緊固的方式進(jìn)行密封。

現(xiàn)有技術(shù)中的蒸汽牽伸熱箱由于使用螺栓緊固的方式密封，且僅使用一道密封元件，比如法蘭密封結(jié)構(gòu)，因此，現(xiàn)有技術(shù)中的蒸汽牽伸熱箱沒(méi)有考慮經(jīng)常拆卸的問(wèn)題，僅僅是在密封元件老化時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行更換和拆卸，因此在需要經(jīng)常拆卸或開(kāi)啟的場(chǎng)合很不方便，而且在拆卸后通常需更換密封元件；進(jìn)一步，由于僅使用一道密封元件，因此，一旦發(fā)生意外造成密封不嚴(yán)，則被密封的物質(zhì)將會(huì)直接發(fā)生泄漏，從而對(duì)外界產(chǎn)生影響，甚至造成安全事故。

此外，這種通過(guò)螺栓緊固的密封方式，雖然可滿(mǎn)足工藝要求，但是該結(jié)構(gòu)為非開(kāi)啟式的，這種非開(kāi)啟式的結(jié)構(gòu)將會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)問(wèn)題：一是纖維穿過(guò)既長(zhǎng)且狹小的牽伸絲道(在行業(yè)中俗稱(chēng)生頭)的難度將非常之大；二是在牽伸過(guò)程中一旦出現(xiàn)斷絲(在行業(yè)中俗稱(chēng)斷頭)，將會(huì)發(fā)生絲束堵塞牽伸絲道的現(xiàn)象，此時(shí)，只能通過(guò)拆除所有螺栓的方式將上下兩部分打開(kāi)以進(jìn)行清理，操作起來(lái)非常不方便，也勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種設(shè)備的密封控制方法，以解決具有需要打開(kāi)或閉合的密封面的設(shè)備的密封問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種設(shè)備的密封控制方法，包括：檢測(cè)設(shè)備的可分離或結(jié)合的第一待密封部和第二待密封部的接觸面處的第一密封元件和第二密封元件之間的區(qū)域內(nèi)的壓力；當(dāng)區(qū)域內(nèi)的壓力變大時(shí)，增大第一待密封部與第二待密封部的接觸面之間的接觸壓力，以增強(qiáng)第一密封元件和第二密封元件的密封。

進(jìn)一步地，當(dāng)區(qū)域內(nèi)的壓力超過(guò)第一設(shè)定值后，才增大接觸壓力。

進(jìn)一步地，當(dāng)區(qū)域內(nèi)的壓力超過(guò)第二設(shè)定值后，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。