[發(fā)明專利]用于中心到端部的纖維氧化爐的排放噴嘴板

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580071351.4
• 申請日: 2015-11-06
• 公開（公告）號: CN107429441B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 漢斯·L·梅爾高德;丹尼爾·M·魯夫;馬修·本森;菲利普·烏
• 申請（專利權(quán)）人: 迪斯派奇工業(yè)有限合伙公司
• 主分類號: D02J13/00
• 分類號: D02J13/00;D01F9/32
• 代理公司: 上海脫穎律師事務(wù)所 31259
• 代理人: 脫穎

一個實施例涉及一種用于加熱纖維的爐。爐包括設(shè)置在爐的第一端部和第二端部之間的爐內(nèi)的供應(yīng)結(jié)構(gòu)。供應(yīng)結(jié)構(gòu)包括彼此上下堆疊的多個氣室，在所述多個氣室之間具有間隙。氣室與加熱系統(tǒng)流體連通。至少一個氣室包括至少一個側(cè)壁，所述至少一個側(cè)壁包括在其中形成的多個通路，所述至少一個氣室經(jīng)配置將加熱的氣體的至少一部分從多個通路引導(dǎo)到爐的內(nèi)部中。在所述至少一個氣室中形成的多個通路中的每個具有相應(yīng)的錐形截面形狀。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2014年11月7日提交的美國臨時專利申請序列號62/076,746的權(quán)益，在此以引用的方式將其并入本文。

背景技術(shù)

氧化爐通常用于從前體(例如丙烯酸、瀝青或纖維素纖維)生產(chǎn)碳纖維。一種常見的處理方法包括將前體材料的纖維段連續(xù)地抽拉通過一個或多個氧化爐。

氧化爐中的每個包括相應(yīng)的氧化室，在氧化室中發(fā)生纖維段的氧化。可以將每個纖維段作為碳纖維前體抽拉到第一氧化爐中，并且然后在作為被氧化的纖維段離開最后的氧化爐之前，多次通過每個氧化爐。輥架和張緊器用于將纖維段抽拉通過爐的氧化室。每個氧化爐通過熱氣體的循環(huán)流動將段加熱到接近約300℃的溫度。

這樣的爐的示例是購自明尼蘇達(dá)州明尼阿波里斯的迪斯派奇工業(yè)公司(DespatchIndustries，Minneapolis，Minnesota)的迪斯派奇碳纖維氧化爐(Despatch Carbon FiberOxidation Oven)。這樣的爐的描述可以在共同轉(zhuǎn)讓的美國專利號4,515,561中找到。‘561專利中描述的爐是“中心到端部”的氧化爐。在中心到端部的氧化爐中，熱氣體從室的中心供應(yīng)到爐的氧化室，并流向室的端部。

通常，這樣的中心到端部的氧化爐包括位于室的中心的中心供應(yīng)結(jié)構(gòu)。中心供應(yīng)結(jié)構(gòu)包括彼此上下堆疊的多個供應(yīng)氣室。在堆疊的供應(yīng)氣室之間提供間隙，以使得纖維段能夠在氣室之間通過。每個氣室包括管道結(jié)構(gòu)，該管道結(jié)構(gòu)通過其一個端部或兩個端部接收加熱的空氣。每個氣室包括形成在相應(yīng)管道結(jié)構(gòu)的相對側(cè)壁中的每一個側(cè)壁中的孔陣列。該孔陣列在這里也稱為“噴嘴”。每個氣室經(jīng)配置接收加熱的空氣，并將加熱的氣體以大致水平且平行的加熱的氣體流朝向氧化室的兩個端部引導(dǎo)流出噴嘴。

通常在形成氣室結(jié)構(gòu)的側(cè)壁的一對相對薄的金屬片中形成這樣的噴嘴。這些金屬片在這里也稱為“噴嘴片”。圖1至圖2示出具有在噴嘴片100中形成的噴嘴102的常規(guī)噴嘴片100的一個示例的一部分。

噴嘴片100通常小于四分之一英寸厚，并且由鋁或適合在爐中使用的類似材料制成。通常通過對片進(jìn)行穿孔在每個噴嘴片100中形成噴嘴102。

考慮到這樣的噴嘴片的相對薄度和片中大量的噴嘴，通常在每個噴嘴片的外表面上層疊六邊形蜂窩材料片，以便加強薄的噴嘴片并幫助控制離開噴嘴的空氣的角度方向，使其以更均勻且平行的流離開噴嘴。圖3示出六邊形蜂窩材料片104的一部分，并且圖4示出安置在圖1至圖2所示的噴嘴片100的外表面上的六邊形蜂窩材料104。

然而，將六邊形材料片中的開口與薄的噴嘴片中的相應(yīng)噴嘴精確對準(zhǔn)可以是困難的。六邊形材料的開口與噴嘴片中的噴嘴的不對準(zhǔn)可以導(dǎo)致離開噴嘴的空氣以較不均勻且較不平行的流離開噴嘴。此外，將兩片六邊形材料添加到每個氣室增加了制造和組裝每個氣室的成本。

發(fā)明內(nèi)容

一個實施例涉及用于加熱纖維的爐。爐包括設(shè)置在爐的第一端部和第二端之間的爐內(nèi)的供應(yīng)結(jié)構(gòu)。供應(yīng)結(jié)構(gòu)包括彼此上下堆疊的多個氣室，在所述多個氣室之間具有間隙。氣室與加熱系統(tǒng)流體連通。至少一個氣室包括至少一個側(cè)壁，所述至少一個側(cè)壁包括在其中形成的多個通路，所述至少一個氣室經(jīng)配置將加熱的氣體的至少一部分從多個通路引導(dǎo)到爐的內(nèi)部中。在所述至少一個氣室中形成的多個通路中的每個具有相應(yīng)的錐形截面形狀。