Проходная печь для термической обработки длинномерного волокнистого материала Советский патент 1987 года по МПК D02J13/00 

И: оирстение относится к производ- .трзу химических волокон, а именно для термообработки углеродных волокнистых материи л Г)-;.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств путем улучшения конвективной тенлонередачи. На фиг. 1 изображена принципиальная схема печи; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1.

Проходная печь термообработки длинномерных волокнистых материалов содержит корпус 1 с теплоизоляцией 2, рабочую камеру 3 с автономными нагревателями 4, коллектор 5 для подачи защитной атмосферы, систему 6 отвода продуктов пиролиза, нагреватели расположены по обе стороны от зоны прохода обрабатываемого материала и каждый выполнен в виде проволочного спирального элемента 7, установленного в керамической трубке 8, и коак- сиально установленного металлического трубчатого кожуха 9, закрепленного на наружной поверхности керамической трубы 8 так, что поверхность металлического кожуха 9 со стороны обрабатываемого материала 10 сплошная , а с противоположной стороны имеет продольные окна 11, повернутые от зоны прохода обрабатываемого материала, причем металлический кожух выполнен термически тонким (толщина стенки, например 0,4 - 0,8 мм). Под калодым нагревателем расположен индивидуальный отвод газообразной среды в рабочую камеру в виде отверстия коллектора.

Печь работает следующим образом. Обрабатываемый длинномерный волокнистый материал (жгут или лента) 10 перемещается вдоль рабочей камеры 3. С помощью нагревателей 4 в печи поддерживается заданное температурное поле. Газовая среда подается в коллектор 5 и далее через его отверстия расположенные под ка :сдым нагревателем 4, поступает в камеру 3. Продукты пиролиза отводятся посредством системы 6 на сжига1ше или дальнейшую переработку.

Металлический кожух 9 с окнами 11 установленный на керамической трубе и обращенный сплошной поверхностью к обрабатываемому материалу, исключает возможность контакта оборванного элементарного волокна,обрабатываемого материала с оголенным нагревательным элементом при появлении трещины на керамической трубе (это особенно важно при термообработке токопроводящих материалов типа углеродных волокон в процессе карбонизации или графита- ции), предохраняет керамическую обо- лочку нагревателя от механических повреяодений например, во время заправки . Окна 11 на кожухе нагревателя способствуют более интенсивному отбору тепла с поверхности нагревателя, уменьшают дополнительное терми

ческое сопротивление, вызванное воздушным зазором между кожухом и керамической трубкой.

Теплообмен в рабочем пространстве печи при 250-800 с происходит за счет свободной конвекции, возникающей вследствие разности плотностей, обусловленной неоднородным температурным полем среды. Подача газовой среды в зону работы каждого нагревателя приводит к интенсификации процесса теплообмена путем превращения свободной конвекции в вынужденную.

Формула изобретения

Проходная печь для термической обработки длинномерного волокнистого материала, содержащая теплоизолированную рабочую камеру, размещенную внутри корпуса и имеющую автономные нагреватели, расположенные в камере по обе стороны от зоны прохода обрабатываемого материала, калодый из которых выполнен в виде спирального элемента, смонтированного в керамической трубке, и коллектор с отверстиями для подвода газообразной среды, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств путем улучшения конвективной теплопередачи, каждый нагревательный элемент дополнительно снабжен металлическим трубчатым кожухом, установленным коаксиально нагревательному элементу и имеющим продольные окна, расположенные со стороны, противоположной зоне прохода обрабатываемого материала, при этом отверстия коллектора расположены под каждым нагревательным элементом.

Редактор Т.Парфенова

Составитель В.Клинаев

Техред Л.Олийнык Корректор В.Бутяга

Заказ 3252/23 Тираж 413Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг.2

Изобретение относится к производству химических волокон и позволяет улучшить эксплуатационные свойства проходной печи для термообработки углеродных волокон путем улучшения конвективной теплопередачи. Нагревательные элементы 4 снабжены металлическими трубчатыми кожухами, имеюпщ- ми продольные окна 11, обращенные в сторону, противоположную расположению зоны прохода обрабатываемого материала. Коллектор 5 имеет отверстия дпя подвода газообразной среды, каждое из которых расположено под соответствующим нагревательным элементом 4. 2 ил. (Л со N3 о: О5 О5 ю фиг.1