Устройство для термического окисления длинномерного материала при производстве углеродных волокон Советский патент 1987 года по МПК D02J13/00 

Изобретение относится к получению химических волокон, а именно, к устройствам для TepMii4ecKoro окисления полиакрилнитргшфнламентов при получё- НИИ углеродных волокон.

Целью изобретения является повышение скорости и качества обработки путем регулирования состава окислительной среды.

На фиг,1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Устройство для термического окис- ления полиакрилнитрилфиламентов 1 включает герметизирующие отсеки 2 со смонтированными в них роликами 3 для проводки отрабатываемого материала и размещенный между ними блок 4 термо- камер с автономными тепловентиляцион- ными системами, обеспечивающими нагрев и подачу в термокамеры 4 воздуха-теплоносителя с определенными температурами в соответствии с техноло- гическим регламентом. В общем случае количество термокамер в блоке составляет несколько штук, но не менее двух, и.зависит от показателей процесса и масштабов производства.

Тепловентиляционная система каждой термокамеры блока 4 включает вентилятор 5р теплообменник 6, воздуховоды 7, отводной 8 и приточный 9 каналы системы, всасывающий 10 и напор- ный 11 коробы, размещенные внутри те:рмокамеры. имеются также запорные вентили и фильтр (не показаны).

Замкнутый котур, по которому осуществляется рециркуляция потоков на- гретого воздуха, включает вентилятор 5, воздуховод 7 перед теплообмен .НИКОМ, воздуховод 7 после теплообменника 6 по ходу движения воздуха, напорный короб 11, рабочие каналы тер- мокамеры, всасьгоающий короб 105фильтр (позиция не показана).

Внутри термокамеры, примерно в центре ее рабочего пространства, установлено отборное устройство газо- анализатору, состоящее из приемника EI и вторичного прибора QRC, контролирующего и регулируищего концентрацию кислорода в атмосфере термокамеры. От газоанализатора сигнал посту- пает в блок управления БУ, который . управляет работой автоматического клапана 12, сообщающегося с воздуховодом 7 перед вентилятором 5 и с магистралью 13 от источника обогащенной кислородом газовой смеси, например воздуишо-кислородной или азотнокислородной. Блок термокамер имеет заправочные окна 14, каналы 15 обработки у нижнюю решетку 18. Газоанализатор имеет отборное устройство 19. Автоматический клапан 12 и отборное устройство 9 установлены в одной из термокамер блока 4. Автоматический клапан 2 связан с газоанализатором и запорной арматурой термокамер посредством регулирующего элемента (например, датчика). При этом, не нарушая теплового режима камеры (не изменяя величины подачи воздуха-теплоносителя , его рециркулирующей составляющей) , в термокамерах регулируется до необходимых величин концентрация кислорода в их атмосферах и стабилизируется это содержание в течение всего цикла обработки. Обеспечение повьшшнного содержания кислорода в теплоносителе (до 50%) позволяет достичь необходимой полноты окисления на высоких скоростях обработки.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Жгуты или ленты или полиакрилнит- рилф1-шаментов в виде составной ленты 1 через заправочное окно 14 термокамеры вводятся в устройство, с помощью роликов 3 размещаются в каналах обработки 15 термокамер 4 и дале I

выводятся из него через нижнюю заправочную щель 16..

Воздух-теплоноситель (для каждой отдельно взятой термокамеры) из вентилятора 5 через воздуховод 7 подается к теплообменнику 6 на нагрев до заданной температуры, а из теплообменника через поворотный воздуховод 7 поступает в напорный короб 11, проходит сквозь распределительную решетку 8 и перемещается по каналам 15 обработки (фиг,2), Многократно, отражаясь от перегородок 17, воздух из каналов обработки попадает во всасывающий короб 10 и далее в фильтр для очистки (не показан), Некоторая част воздуха теряется в виде утечек через щели в термокамере, некоторая часть (5-20%) отводится на дегазацию и утилизируется.

Оставшийся воздух захватьшается и смешивается вентилятором 5 с некоторым количеством свежего и обогащенного кислородом воздуха, поступающего ,по приточным каналам 9 и 13, подогревается и вновь подается в термокамеру. Контроль и регулирование температуры осуществляется с помощью термопар, а состав окислительной атмосферы - газйаналнзатором. Таким обчающееся тем, что, с целью повышения скорости и качества обработки путем регулирования состава окислительной среды, оно дополнительно снабжено установленными по крайней мере в одной из термокамер блока газоанализатором с отборным устройством и автоматическим клапаном, при .этом последний смонтирован в приточном канале тепловентиляционной системы термокамеры и связан с газоанализатором и запорной арматурой термоокисления длинномерного материала при 2о камер посредством регулир тощего элеразом, в предлагаемом устройстве достигается контроль и стабилизация четырех основных режимных параметров ю процесса термического окисления: .температуры, удлинения материала, времени обработки, состава окислительной атмосферы, по крайней мере на заклю- чительной стадии окисления.

15

Формула изобретения 1. Устройство для -термического

производстве углеродных волокон, содержащее герметизирующие отсеки.со смонтированными в них роликами для проводки обрабатываемого материала, размещенный между ними блок термокамер, снабженный системой контр.оля и

в

и

3

66634

регулирования параметров рабочей среды и автономными тепловентиляционны- ми системами, каждая из которых имеет вентилятор, теплообменник, воздуховоды с отводным и приточным каналами и запорнзто арматуру, о т л и

2о

ю

15

мента,

2. Устройство по п. 1,

о т л и 25

чающееся тем, что отборное .устройство газоанализатора смонтировано в последней по ходу движения обрабатываемого матерала термокамере,

XXxXXXXXX XXXXXXXXXXXXX X 9s 9vVys StvSA s

/

(Pwe. 2 18 B 5

(Pwe. 2 18 B 5

Изобретение относится к производству химических волокон и позволяет повысить скорость и качество обработки длинномерного материала при производстве углеродных волокон путем регулирования состава окислительной среды. Устройство дополнительно содержит газоанализатор, отборное устройство которого смонтировано в последней по ходу движения обрабатываемого материала термокамеры в блоке термокамер, и автоматический клапан, смонтированный в приточном канале тепловентиляционной системы этой термо камеры и связанный с газоанализатором и запорной арматурой остальных термокамер посредством регулирующего элемента. 1 з.п, ф-лы, 3 ил. со ю Oi О) О5 СО

Редактор Т.Парфенова

fpu.3

Составитель В.Клинаев

Техред Л.Олийнык Корректор В.Бутяга

Заказ 32521 г: 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