聚合物熔融纺丝加工设备加热系统的制作方法

本实用新型属于聚合物熔融纺丝技术领域，具体涉及一种聚合物熔融纺丝加工设备加热系统。

背景技术：

纺丝箱体作为聚合物熔融纺丝的重要设备，温度是生产过程中的一个重要工艺参数。现有纺丝箱温度的控制方式为：在箱体中添加液体加热介质，利用电加热棒对液体加热介质加热使其蒸发，利用液体加热介质蒸发的蒸汽对纺丝箱体及其附件进行加热，保证整个生产过程中设备热能的需要。生产过程中发现采用此种加热方式，容易出现以下几个缺点：1、对箱体压力控制有严格要求，一旦压力过高，会造成箱体内部防爆片破裂，箱体温度控制将失衡，同时造成液态加热介质的损失；2、温度控制稳定性差，不均匀；3、由于加热介质在长期高温使用过程中发生裂解，产生小分子气体，需要现场人工排气才能满足生产的需要。

已有技术缺点：当前纺丝加热系统温度不均匀，稳定性差，控制性差，操作不方便。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种聚合物熔融纺丝加工设备加热系统，其结构设计合理，纺丝温度控制方便、稳定和均匀，并使得整个加热系统安全有效的运行。

为达到上述目的，所采取的技术方案是：

一种聚合物熔融纺丝加工设备加热系统，包括：液态介质储槽；蒸发装置，在所述液态介质储槽与所述蒸发装置之间设置有第一管路，在所述第一管路上设置有注入泵，所述第一管路用于将液态介质由液态介质储槽内导入蒸发装置中；纺丝箱，所述蒸发装置与所述纺丝箱之间设置有第二管路，所述第二管路用于将蒸发装置产生的高温气体介质导入纺丝箱中；以及冷凝罐，所述纺丝箱与所述冷凝罐之间设置有第三管路，所述第三管路用于将换热后的纺丝箱内的气体介质导入冷凝罐中，所述冷凝罐与所述蒸发装置之间设置有第四管路，所述第四管路用于将冷凝罐中的液态介质导入蒸发装置中。

根据本实用新型聚合物熔融纺丝加工设备加热系统，优选地，还包括液态介质循环处理单元，所述液态介质循环处理单元包括第一分支管路；所述第一分支管路的第一端部连接在所述注入泵后侧的第一管路上，所述第一分支管路的第二端部与液态介质储槽连接；液态介质经所述第一管路、注入泵、第一分支管路在所述液态介质储槽内循环。

根据本实用新型聚合物熔融纺丝加工设备加热系统，优选地，所述液态介质储槽与所述注入泵之间的第一管路上设置有第一控制阀，所述第一分支管路与第一管路的连接点为第一连通部，所述第一连通部后侧的第一管路上设置有第二控制阀，所述第一分支管路上设置有第三控制阀。

根据本实用新型聚合物熔融纺丝加工设备加热系统，优选地，还包括管路排气单元，所述管路排气单元包括：排空管路，其设置在所述蒸发装置与所述液态介质储槽之间；以及第二分支管路，所述第二分支管路第一端部与所述第一管路连接，所述第二分支管路的第二端部与所述排空管路连接；所述第二分支管路与所述第一管路的连接点靠近所述蒸发装置的液态介质注入口。

根据本实用新型聚合物熔融纺丝加工设备加热系统，优选地，所述第二分支管路和排空管路的连接点为第二连通部，所述第二连通部与所述蒸发装置之间的排空管路上设置有第四控制阀，第二连接部与所述液态介质储槽之间的排空管路上设置有第五控制阀；所述第二分支管路上设置有第六控制阀，所述第二分支管路与所述第一管路的连接点为第三连通部，在所述第三连通部与所述蒸发装置之间的第一管路上设置有第七控制阀。

根据本实用新型聚合物熔融纺丝加工设备加热系统，优选地，所述蒸发装置顶部与排空管道之间设置有泄压管道，所述泄压管道上设置有泄压阀和压力传感器。

根据本实用新型聚合物熔融纺丝加工设备加热系统，优选地，所述冷凝罐的顶部设置有第五管路，所述第五管路连接有回收槽，在第五管路上设置有第三分支管路，第三分支管路与第五管路的连接点为第四连通部，第四连通部与冷凝罐之间的第五管路上设置有第八控制阀；所述第二管路上设置有第九控制阀，所述第三管路上设置有第十控制阀，第四连接部与回收槽之间的第五管路上设置有第十一控制阀。

根据本实用新型聚合物熔融纺丝加工设备加热系统，优选地，所述液态介质储槽上设置有氮气输送管道。

根据本实用新型聚合物熔融纺丝加工设备加热系统，优选地，所述蒸发装置为热媒炉。

根据本实用新型聚合物熔融纺丝加工设备加热系统，优选地，所述蒸发装置、纺丝箱和所述冷凝罐形成一个加热工作单元，多个所述加热工作单元并联连通设置在单个所述液态介质储槽上。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

本实用新型整体结构设计合理，对纺丝温度的控制均匀稳定，能够实现系统作业，且整体的运行稳定性强，在工作过程中能够实现多种模式的转化，无论是作业前、作业中还是作业后，均能够对系统进行进一步的优化，从而保障系统的有序平稳运行。

本申请在作业前能够通过对液态介质储槽内的介质进行循环，从而进行介质处理，保障液态介质在储槽内始终保持良好的状态，保障其在热媒炉和纺丝箱的热交换管路中的稳定性，保障热交换的效率和整个系统的安全稳定性。

本申请能够提供对热媒炉中液态介质的多条注入路径，从而能够避免单一路径导致的堵塞问题，提高设备的实用性；各管路的设置，能够实现多个不同的处理系统的组合，通过不同的控制阀的开启和关闭，从而达到对液态介质的注入、回收、排空等工艺，在不同的作业阶段实现不同的功能，保障整个加热系统的安全、有效、稳定的运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。

图1为根据本实用新型实施例聚合物熔融纺丝加工设备加热系统的结构示意图。

图中序号：

100为液态介质储槽、101为第一管路、102为注入泵、103为第一分支管路、104为第一控制阀、105为第一连通部、106为第二控制阀、107为第三控制阀、108为氮气输送管道、109为第六管路、110为注入口；

200为蒸发装置、201为第二管路、202为排空管路、203为第二分支管路、204为第二连接部、205为第四控制阀、206为第五控制阀、207为第六控制阀、208为第七控制阀、209为泄压管道、210为第三连通部、211为第九控制阀、212为泄压阀；

300为纺丝箱、301为第三管路、302为第十控制阀；

400为冷凝罐、401为第四管路、402为第五管路、403为回收槽、404为第八控制阀、405为第三分支管路、406为第十一控制阀、407为第四连接部。

具体实施方式

为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术特征和技术效果更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。

参见图1，一种聚合物熔融纺丝加工设备加热系统，包括液态介质储槽100、蒸发装置200、纺丝箱300和冷凝罐400，本实施例中的蒸发装置200为热媒炉，在所述液态介质储槽100与所述蒸发装置200之间设置有第一管路101，在所述第一管路101上设置有注入泵102，所述第一管路101用于将液态介质由液态介质储槽100内导入蒸发装置200中；所述蒸发装置200与所述纺丝箱300之间设置有第二管路201，所述第二管路201用于将蒸发装置200产生的高温气体介质导入纺丝箱300中；所述纺丝箱300与所述冷凝罐400之间设置有第三管路301，所述第三管路301用于将换热后的纺丝箱300内的气体介质导入冷凝罐400中，所述冷凝罐400与所述蒸发装置200之间设置有第四管路401，所述第四管路401用于将冷凝罐400中的液态介质导入蒸发装置200中，在第二管路上设置有第九控制阀，在第三管路上设置有第十控制阀。

工作时，通过注入泵将液态介质储槽内的液态介质泵送入蒸发装置中，蒸发装置对液态介质加热，并且形成高温气体，高温气体经过第二管路进入纺丝箱的加热腔内，通过换热实现对纺丝箱内纺丝材料的加热，高温气体排出纺丝箱后，再通过第三管路301引入冷凝罐中，冷凝罐中的介质通过第四管路401回流至蒸发装置中，实现循环利用。

在正常的工作状态下，蒸发装置200、纺丝箱300和冷凝罐400形成一个稳定的加热循环系统，即介质经过蒸发装置加热后进入纺丝箱中换热，换热后的介质经冷凝罐回流至蒸发装置200中形成循环，冷凝罐内保持稳定的压力和液位，并实现整个系统的持续循环，当由于长时间的工作，介质发生裂解时，需要排出裂解物质，可以打开上部的第五管路上的阀门，进行除杂，保障介质的热交换效率和效果。具体地，本实施例的冷凝罐400底部的第四管路用于液态介质的循环，由于液态介质的工作过程中会发生裂解，导致整个系统的压力发生变化，并且影响加热系统的效率和能耗，因此在冷凝罐400的顶部设置有第五管路402，所述第五管路402连接有回收槽403，并在第五管路上设置有第八控制阀和控制传感器，当需要进行排气时，打开第八控制阀404，一般持续时间为2分钟左右，进行废气的排放。

液态介质储槽仅仅是在该循环系统的初始阶段以及后续的补液阶段启动，加热系统的正常工作状态下，无需持续从液态介质储槽中泵送介质作业。

生产过程中，为了实现整个生产作业的系统化，本申请的蒸发装置200、纺丝箱300和所述冷凝罐400形成一个加热工作单元，多个所述加热工作单元并联连通设置在单个所述液态介质储槽100上，即通过一个液态介质储槽实现液态介质的存放，进而满足各个加热工作单元的需要，实现对整个生产作业的有序的调度，大大降低了投入的成本，实现了设备统一化、系统化的管控作业，有利于整个纺丝加工设备加热系统的精细化管理。

为了进行液态介质的处理，保障在工作中的液态介质的稳定性，本实施例还设置有液态介质循环处理单元，液态介质循环处理单元包括第一分支管路103；所述第一分支管路103的第一端部连接在所述注入泵102后侧的第一管路101上，所述第一分支管路103的第二端部与液态介质储槽100连接；液态介质经所述第一管路101、注入泵102、第一分支管路103在所述液态介质储槽100内循环。具体的，在液态介质储槽100与所述注入泵102之间的第一管路101上设置有第一控制阀104，所述第一分支管路103与第一管路101的连接点为第一连通部105，所述第一连通部105后侧的第一管路101上设置有第二控制阀106，所述第一分支管路103上设置有第三控制阀107。

液态介质处理时，关闭第二控制阀106，打开第一控制阀104和第三控制阀107，启动注入泵工作，从而实现液态介质的循环，进一步的完成液态介质的处理。

液态介质注入时，关闭第三控制阀107，打开第一控制阀104和第二控制阀106，启动注入泵工作，从而实现向蒸发装置200中注入液态介质。由于整个管路的管网中存在气体，因此，需要进行注入管路中的排气，故本实施例还设置有管路排气单元，所述管路排气单元包括排空管路202和第二分支管路203，排空管路202设置在所述蒸发装置200与所述液态介质储槽100之间；所述第二分支管路203第一端部与所述第一管路101连接，所述第二分支管路203的第二端部与所述排空管路202连接；所述第二分支管路203与所述第一管路101的连接点靠近所述蒸发装置200的液态介质注入口。具体的，所述第二分支管路203和排空管路202的连接点为第二连通部204，所述第二连通部204与所述蒸发装置200之间的排空管路202上设置有第四控制阀205，第二连接部204与所述液态介质储槽100之间的排空管路202上设置有第五控制阀206；所述第二分支管路203上设置有第六控制阀207，第二分支管路203与所述第一管路101的连接点为第三连通部210，在所述第三连通部210与所述蒸发装置200之间的第一管路101上设置有第七控制阀208。

在液态介质注入前的排气操作具体为：关闭第三控制阀107、第七控制阀208、第四控制阀205，打开第一控制阀104、第二控制阀106、第五控制阀206和第六控制阀207，启动注入泵工作，从而实现管路的排气；排气后，再进行相应的液态介质注入。

当第三连通部与蒸发装置之间的管路发生损坏或者堵塞时，需要反向液态介质注入，此时将第三控制阀107、第七控制阀208、第五控制阀206关闭，打开第一控制阀104、第二控制阀106、第四控制阀205，启动注入泵工作，液态介质有第一管路、第二分支管路和排空管路进入蒸发装置中，实现反向注入。

本实施例的蒸发装置200顶部与排空管道202之间还设置有泄压管道209，在泄压管道209上设置有泄压阀和压力传感器，通过检测蒸发装置中的压力，进而进行泄压。

为了进一步的保障整个系统中液态介质的稳定性、提高热交换效率、降低能耗，本申请的液态介质储槽100上设置有氮气输送管道108，在作业过程中可以通过通入氮气进行气体置换。进一步的，本申请还能够通过排放管路实现逆向置换，从而实现在整个系统使用前气体置换。此外，液态介质储槽上还设置有注入口110，进行液态介质的注入，在液态介质储槽与回收槽之间设置有第六管路，需要时，进行实现内部废气的处理等工艺。

维护过程中，本申请能够通过蒸发装置上的排放管路，实现整个系统中的液态介质的回流；或者还可以进行液态介质的更换，其具体操作时通过同时打开第四控制阀205和第五控制阀206。

在第五管路402上还设置有第三分支管路405，第三分支管路405与第五管路402的连接点为第四连通部407，第四连通部407与冷凝罐400之间的第五管路上设置有第八控制阀404，第四连接部与回收槽403之间的第五管路402上设置有第十一控制阀406。整个系统还能够进行蒸发装置200的气密性的检查、纺丝箱的气密性的检查；蒸发装置的气密性检查的具体操作是：打开第五管路上的第八控制阀，关闭第四控制阀205、第七控制阀208、第九控制阀211、第十控制阀302和第十一控制阀406，通过第三分支管路充入氮气，并由第四管路进入蒸发装置中，检测蒸发装置的气密性。

当检测蒸发装置和纺丝箱的气密性时，通过打开第八控制阀，关闭第四控制阀、第七控制阀和第十一控制阀。通过第三分支管路充入氮气，经第四管路进入蒸发装置、第三管路进入纺丝箱。

上述两种检测结构，均可以通过充入至一定压力后，保持一段时间，并最终通过设置压力表进行检测压力变化。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非现定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

上文中参照优选的实施例详细描述了本实用新型的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本实用新型理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本实用新型提出的各技术特征、结构进行多种组合，而不超出本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。