[實用新型]一種碳纖維預氧化爐內的速散熱系統

有效

• 申請號: 202122144613.0
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN214361883U
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 王金偉;顧峰剛;楊東;李連鎖;楊磊;趙磊磊;趙嫻;余國彥
• 申請（專利權）人: 中材新材料裝備科技（天津）有限公司
• 主分類號: D01F9/12
• 分類號: D01F9/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 韓帥

本實用新型公開了一種碳纖維預氧化爐內的速散熱系統，所述預氧化爐內包括第一碳纖維束、第二碳纖維束、第一牽拉機構、第二牽拉機構、圖像采集機構、光源補給機構、溫控機構和清除碳纖維異常裝置，所述圖像采集機構、光源補給機構和溫控機構分別設置在所述預氧化爐壁上，所述清除碳纖維異常裝置通過行走導軌與所述預氧化爐連接；其特征在于：所述圖像采集機構與所述光源補給機構對稱設置在預氧化爐內壁上，所述圖像采集機構通過法蘭與所述預氧化爐內壁呈20°~26°夾角連接；所述光源補給機構與所述預氧化爐內壁呈21°~24°夾角連接；所述圖像采集機構入射第一碳纖維束、第二碳纖維絲束距離在16mm~20mm之間；該裝置可以有效保障預氧化爐內溫度均勻散熱，避免因溫度過高造成碳纖維斷裂問題。

技術領域

本實用新型對預氧化爐改進裝置，尤其涉及一種碳纖維預氧化爐內的速散熱系統。

背景技術

預氧化功能是將線性分析鏈結構的原絲轉化成耐熱的梯形分子結構，該工序主要是通過預氧化爐實現。這道工序實現的成功與否不僅與碳纖維的性能密切相關，也與碳纖維制造工藝息息相關。

在碳纖維的生產過程中，預氧化的時間一般為60～120min，預氧化是控制碳纖維產量的主要因素；預氧化裝備的主要技術指標，如控溫精度、溫度均勻性、風量、風速等對于提高碳纖維強度至關重要。

如果不及時帶走熱量，原絲的纖維就會熱量集中，產生纖維之間融并，導致后續碳纖維的發脆，性能下降。如果熱量聚集更多，絲束會發生起火，處理不當，甚至會導致氧化爐爆炸。所以，風量控制工藝關鍵是，保持一定的溫度，讓纖維高效持續反應，同時快速高效帶走纖維化學反應產生熱量，讓纖維不融并和起火，反應越快速，需要帶走的熱量就越多，對設備的要求就越高。這些熱量必須瞬間排除，否則會發生局部溫度劇升而導致纖維斷裂。所以，瞬時帶走預氧化過程中釋放出的反應熱是設備放大和工業生產技術的關鍵所在。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型提供一種碳纖維預氧化爐內的速散熱系統，該裝置可以有效保障預氧化爐內溫度均勻散熱，避免因溫度過高造成碳纖維斷裂問題，滿足市場對高品質碳纖維需求。

本實用新型為了解決現有技術問題，本實用新型采用如下技術方案:

一種碳纖維預氧化爐內的速散熱系統，所述預氧化爐內包括第一碳纖維束、第二碳纖維束、第一牽拉機構、第二牽拉機構、圖像采集機構、光源補給機構、溫控機構和清除碳纖維異常裝置，所述圖像采集機構、光源補給機構和溫控機構分別設置在所述預氧化爐壁上，所述清除碳纖維異常裝置通過行走導軌與所述預氧化爐連接；其特征在于：所述圖像采集機構與所述光源補給機構對稱設置在預氧化爐內壁上，所述圖像采集機構通過法蘭與所述預氧化爐內壁呈20°~26°夾角連接；所述光源補給機構與所述預氧化爐內壁呈21°~24°夾角連接；所述圖像采集機構入射第一碳纖維束、第二碳纖維絲束距離在16mm~20mm之間；

所述第一牽拉機構一端與第一碳纖維束連接，所述第一碳纖維束的另一端通過導風通道與所述第二碳纖維束連接；所述第二碳纖維束的另一端與第二牽拉機構連接；所述導風通道的入口與設置在所述預氧化爐內的變頻鼓風機連通，所述導風通道由第一疏風通道、散熱部件、第二疏風通道構成，所述散熱部件設置在第一碳纖維束與第二碳纖維束連接處之間；所述散熱部件由帶導風孔的第一柵板和第二柵板構成；所述第一疏風通道與所述第二疏風通道上均設置有控風閥和第一執行機構；所述第一柵板與第二柵板為錐型狀，所述第一柵板端部與第二柵板端部連接，其底部成敞口狀。

進一步，所述控風閥由閥板、閥桿、閥體和搖臂構成，所述閥體上安裝有加強箍，閥板連接搖臂通過曲柄連接軸與連桿連接；所述控風閥有四根閥桿，每根閥桿通過軸連接搖臂；所述連桿通過四根曲柄連接軸分別與搖臂連接，同時，所述連桿與第一執行機構曲柄連接，所述第一執行機構驅動第一執行機構曲柄轉動帶動連桿的往復運動，所述連桿通過曲柄連接軸帶動閥板連同搖臂的轉動，同時帶動閥桿的轉動，閥桿帶動閥板的開合，分別實現對第一疏風通道、第二疏風通道內的風流均勻性控制。