一種蛇形供紡加熱調整保護裝置的制作方法

本實用新型涉及一種蛇形供紡加熱調整保護裝置，屬于碳纖維生產設備技術領域。

背景技術：

碳纖維是碳含量在90％以上的無機高分子纖維，除了具有一般碳素材料的耐高溫、耐摩擦、耐腐蝕及導電導熱等特性以外，還具有柔軟可加工性、質量輕、比強度大等特性，從而被廣泛應用到軍事、紡織、體育器材、化工、醫療器械及機械加工等諸多領域。

聚丙烯腈碳纖維的制備過程包括原料聚合、轉向紡絲、水洗、干燥致密化、預氧化、炭化、上漿干燥等。在進行紡絲前，聚丙烯腈原液的粘度受溫度影響很大，而原液的粘度對原液的可紡性會造成很大影響，粘度過高或過低都會對噴絲過程能否順利進行產生影響。原液的溫度不均會導致溶液體系粘度不均，從而在噴絲過程中會因原液流速不同，出現整束纖維不均勻，直徑有大有小，粗細不均，毛絲率和斷絲率較高，從而對產品的最終質量和性能產生影響。因此，對供紡過程中原液溫度的控制是十分重要的，但現有纖維原液的供紡設備的溫度調節裝置比較簡陋，不能實現對供紡原液溫度的控制。同時，現有的供紡設備中還存在管道長，占地面積大等缺陷。

技術實現要素：

為解決對紡絲前碳纖維原液溫度的精確控制不夠、供紡管線管道長、占地大以及毛絲率和斷絲率較高等問題，本實用新型提供了一種蛇形供紡加熱調整保護裝置，所采取的技術方案如下：

一種蛇形供紡加熱調整保護裝置，該裝置包括溫度調整裝置4和溫度傳感器6；

所述溫度調整裝置4內設有與立式蛇形溫度調整管道；

所述溫度調整管道包括供原液流通的原液管道42，套在原液管道42外側的溫度調整管道43，以及套在溫度調整管道43外側的保溫層45；

所述溫度調整裝置4在溫度調整管道43的入口處還是有可調整進入熱量的調節閥41；

所述溫度傳感器6設在溫度調整裝置4的原液管道42出口端。

優選地，還包括與溫度調整裝置4連通的恒溫裝置5，以保證經過溫度調整的原液在輸送過程中溫度的穩定性。

更優選地，所述恒溫裝置5包括位于內部中間的原液管、套在原液管外側的恒溫層52、套在恒溫層52外側的保溫層以及與恒溫層52和原液管道連通的一個或多個恒溫控制器51。

更優選地，所述恒溫控制器51設有溫度傳感器和控制熱量進出的閥門，以便于獲取安裝處原液的溫度。同時，當溫度過低或過高時可開啟閥門輸入或輸出熱量。

更優選地，在恒溫裝置5的靠近兩端處分別設有一個恒溫控制器51。

更優選地，所述蛇形供紡加熱調整保護裝置還包括控制裝置7。

更優選地，所述溫度控制裝置7與位于溫度調整裝置4內部和外部的溫度傳感器6、調節閥41和恒溫控制器51連鎖，以便于收集溫度調整裝置4出口或內部的溫度和恒溫裝置5內的溫度，并對通過控制熱量輸入輸出的多少最終控制進入到紡絲環節的原液的溫度，進而保證原液粘度處于合理范圍，增加原液的可紡性。

優選地，在溫度調整裝置4的原液管道42出口端還設有與控制裝置7連接的粘度計。在恒溫裝置5的末端也設有粘度計，以便于對原液的實際粘度進行監控。

同時，本實用新型還提供了一種含有所述蛇形供紡加熱調整保護裝置的供紡設備，該供紡設備還包括與通過原液輸送管道與溫度調整裝置4連通的供紡過濾器3，以及通過原液輸送管道與供紡過濾器3連通的輸送泵2。

優選地，所述功放設備在與溫度調整裝置4連通的原液輸送管道外層設有保溫層。

與現有技術相比，本實用新型獲得的有益效果如下：

本實用新型采用立式蛇形溫度調節管道，一方面可以節省管道占地面積和占地空間；另一方面，通過在原液管外層依次加裝溫度調整管道和保溫管，能夠實現溫度的精準控制，保證管道內聚丙烯腈內原液的粘度處于合理范圍之內，提高原液的可紡性，增加產品質量的穩定性。

本實用新型通過設置恒溫裝置，可將經過調整后的原液的溫度和粘度保持在一個合理的范圍內，防止已經調整好的原液在運輸過程中發生改變。

同時，本實用新型還設有控制裝置以及與控制裝置連鎖的多個溫度傳感器、溫度控制裝置，可以實現各部位的溫度連鎖控制，提高對溫度控制的準確性和精確性。

附圖說明

圖1為本實用新型一種優選方案中蛇形供紡加熱調整保護裝置的結構示意圖。

圖2為本實用新型另一種優選方案中蛇形供紡加熱調整保護裝置的結構示意圖。

圖中：1，原液儲罐；2，輸送泵；3，供紡過濾器；4，溫度調整裝置；5，恒溫裝置；6，溫度傳感器；7，控制裝置；41，調節閥；42，原液管；43，溫度調整管；44，保溫層；45，出口；46，調整裝置溫度傳感器；51，恒溫控制器；52，恒溫層。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明，但以下詳細說明不視為對本實用新型的限定。

具體實施方式一

圖1為本實用新型一種優選方案中蛇形供紡加熱調整保護裝置的結構示意圖。從圖1可知，該蛇形供紡加熱調整保護裝置，是由溫度調整裝置4，溫度傳感器6，恒溫裝置5以及控制裝置7組成。其中，溫度調整裝置4包括一個立方體外殼體，在外殼體中設有立式蛇形溫度調整管道。該溫度調整管道由里向外由三層管道組成。其中，最內部為原液輸送管道，即原液管42，原液管42的外側為溫度調整管43，在溫度調整管43的外側為保溫層44。同時，在溫度調整管42的進口處設有與溫度調整管43連通的調節閥41，以便于向溫度調整管43內部輸入或抽出熱量，保證溫度調整管43內的溫度。在溫度調整管道的末端設有供保溫介質流出的出口45。溫度傳感器6設在出口45后側，且與原液管連通，以便于檢測原液在流出溫度調整裝置4以后原液的溫度。

在溫度傳感器6的后端設有恒溫裝置5。恒溫裝置5包括位于中部供原液流通的原液管，在原液管外層的恒溫層52，恒溫層52中設有保持原液管內原液溫度恒定的恒溫介質。在恒溫裝置5的前端設有與原液管和恒溫層52連通的恒溫控制器51。恒溫控制器51設有與恒溫層52連通的控制閥，以便于輸入或抽出熱量；同時，還設有與原液管連通的溫度傳感器以便于檢測在進入恒溫裝置5時原液的溫度。

同時，該保護裝置還包括控制裝置7，該控制裝置7與控制閥41、溫度傳感器7、出口45的控制裝置以及恒溫控制器51連鎖，以便于收集連接有溫度傳感器7處的溫度。同時，也對溫度調整裝置4和恒溫裝置5內輸入和輸出的熱量進行控制，保證在溫度調整和溫度保持過程中的熱量供給。所述控制裝置可以是安裝有PLC或/和DCS系統的計算機，也可以是其他現有的能夠實現上述控制功能的裝置，本領域技術人員可根據公知常識和生產實際情況編寫相關的控制指令。

可在上述溫度調整裝置4的前端通過外側安裝有保溫層的原液管連接供紡過濾器3，在供紡過濾器3的前端連接輸送泵2組成供紡設備。

在使用過程中，原液儲罐1內的原液經過管道通過輸送泵2輸送到供紡過濾器3中，經過過濾以后，原液輸送到溫度調整裝置4中。原液在立式蛇形溫度調整管道中進行溫度調整。溫度傳感器6可將出口處的溫度反饋到控制裝置7中。控制裝置7根據獲得的溫度信息啟動調節閥41通過輸入熱量或抽出多余熱量，調整供給給原液的熱能或冷能調整原液管中原液的溫度。當流出溫度調整裝置4的原液處于合理的溫度范圍內時不再對原液的溫度進行大幅度調整。原液隨即進入到恒溫裝置5中，恒溫裝置5通過與恒溫層52連通的恒溫控制器51控制恒溫層52內恒溫介質的熱量，對原液管內原液的溫度進行小幅調整，以保證在紡絲是原液的溫度處于合理的范圍之內。同時，還可在恒溫裝置5或溫度調整裝置4的出口處設置粘度計，實際檢測原液的粘度信息，并將此信息反饋給控制裝置7，以便于結合具體粘度對整個設備各處的溫度進行協調控制。

具體實施方式二

圖2為本實用新型另一種優選方案中蛇形供紡加熱調整保護裝置的結構示意圖。本實施方式與具體實施方式一的不同在于：在溫度調整裝置4內設有多個調整裝置溫度傳感器46，該傳感器與原液管42連通，以實時監測溫度調整裝置4內不同位置的溫度，并將該溫度信息傳送給控制裝置7，以便于控制裝置7進行溫度調控。同時，在恒溫裝置5的前端和后端各設有一個恒溫控制器51，以便對恒溫裝置5前后兩端原液及恒溫介質的溫度及恒溫效果進行監測。

以上結合附圖對本實用新型的具體實施方式做了說明，但這些說明不能被理解為限制了本實用新型的范圍。本實用新型的保護范圍由隨附的權利要求書限定，任何在本實用新型權利要求基礎上的改動，都是本實用新型的保護范圍。