加热保温夹套管的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种加热保温夹套管，主要解决现有技术中存在由于焊接使得夹套的出水口和夹套进水口距离夹套顶端至少有5～10cm的距离，该段夹套升温速度缓慢，与其他部位夹套有温差，且温差受环境温度影响较大的问题。本实用新型通过采用一种加热保温夹套管，包括：内抛光316L不锈钢内管，夹套管，环板，夹套水出口管与夹套水进口管；所述环板的内径等于内管的外径，环板的外径大于等于外管的外径，内管置于夹套管之内，然后通过环板将两者连接在一起，环板上留有一个圆形通孔，通过此通孔与夹套水进口管和夹套管出口管以及夹套管连接的技术方案，较好的解决了该问题，可用于碳纤维原丝的工业生产中。
【专利说明】加热保温夹套管
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种加热保温夹套管，更具体的说，本实用新型涉及一种用于聚丙烯腈基碳纤维纺丝原液加热保温夹套管。
【背景技术】
[0002]聚丙烯腈基碳纤维具有优异的性能，使得PAN成为制备碳纤维最主要的前驱体，材料的结构决定性能，碳纤维的结构是由原丝结构经过预氧化和碳化过程演变来的，因此，原丝的质量在很大程度上决定了碳纤维的性能，没有高质量的原丝不可能制备出高性能的碳纤维。目前，如何制备高质量的原丝已成为国内碳纤维研究人员的研究重点。
[0003]在原丝生产过程中应尽量保证纺丝液的均一稳定性，否则在相同的纺丝条件下，制得的原丝以及最终获得的碳丝的性能差异较大，CV值升高，不利于原丝及碳纤维的连续稳定化生产。
[0004]目前国内碳纤维企业纺丝原液输送多采用专利CN202674683U介绍的夹套输送管(如图1所示)。该种型式的夹套管由于焊接技术的原因，使得夹套进出水口与夹套的顶端距离较大(至少5-lOcm)，该段夹套管内水几乎不流动，升温只能依靠水间的热量传递来进行，因此该段夹套管升温速度缓慢，升温结束后，其与进出口之间夹套管有温差，且受环境温度的影响较大，纺丝液在不同输送管内的温度不同，使得纺丝液的相态发生转变，容易产生凝胶，同时还会使得纺丝液在输送管径向方向上的温度与性能不同，严重影响纺丝原液的性能，进而影响碳纤维原丝及碳纤维的性能。
【发明内容】
[0005]本实用新型需要解决的技术问题是以往技术中由于焊接使得夹套管出水口和夹套管进水口距离夹套顶端至少有5-lOcm的距离，该段夹套升温速度缓慢，与其他段夹套有温差，温差受环境温度影响较大，纺丝液在不同输送管内的温度不同，使得纺丝液的相态发生转变，容易产生凝胶；同时还会使得纺丝液在输送管径向方向上的温度与性能不同，严重影响纺丝原液的性能，进而影响碳纤维原丝及碳纤维的性能的问题，提供了加热保温夹套管。该种加热保温夹套管，具有使得纺丝原液均一性较好的优点。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下:一种加热保温夹套管，包括:内抛光316L不锈钢内管,夹套管,环板,夹套水出口管与夹套水进口管；所述内管置于夹套管之内，环板将夹套管和内管连接在一起；环板上有一个圆形通孔，圆形通孔与夹套水进口管、夹套水出口管以及夹套管连接。
[0007]上述方案中内抛光316L不锈钢管内管的粗糙度为Ra3.20_Ra0.025 μ m,优选方案为Ra0.80-Ra0.05 μ m ;内管的公称直径为DN1(TDN300 ;夹套管的公称直径为DN1(TDN350 ；环板连接在夹套管的两端夹套管的内径与内管外径之差为l(T50mm ;所用环板的内径大于等于内管的外径，所用环板的外径大于等于夹套管的外径；环板上的通孔直径大于5_，小于夹套管的外径与内管外径之差；环板与夹套水进口管和出口管的连接方式，焊接连接或螺纹连接；所用环板为不锈钢板。
[0008]本发明采用图2所示的加热保温夹套管，该种夹套管使夹套水在整个夹套管内进行流动，进而使得整段夹套管升温较快，夹套管的各个部位没有温差，受环境温度的影响较小，减少内管中的纺丝液温度的变化，减少凝胶的产生，使得纺丝液均一性较好，利于纺丝连续稳定地进行，获得高性能的原丝。
[0009]采用本发明的方案，得到的聚丙烯腈纺丝原液均一性较高，取得了较好的技术效果O
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是普通的夹套管示意图；
[0011]图2是本实用新型的加热保温套管的结构示意图；
[0012]图3是本实用新型的加热保温套管的剖面图。
[0013]图2中，I为内管,2为夹套管,3为环板,4为通孔，5为夹套水进口管和夹套水出口管。内管I为316L不锈钢内抛光管，环板3的内径大于等于内管的外径，环板的外径大于等于夹套管的内径，内管置于夹套管之内，通过环板将两者连接在一起，环板上留有一个圆形通孔，圆形通孔与夹套水进口管和夹套出口管以及夹套管连接。
[0014]图3中Rl为内管的内径,R2为内管的外径,R3为夹套管的内径,R4为夹套管的外径。
[0015]下面通过具体实施例对本实用新型作进一步阐述。
【具体实施方式】
[0016]【实施例1】
[0017]加热保温夹套管，包括:内抛光316L不锈钢内管，夹套管，环板，夹套水出口管与夹套水进口管；所述内管置于夹套管之内，通过环板将两者连接在一起，环板上留有一个圆形通孔，通过此通孔与夹套水进/出口管以及夹套管连接；通过夹套水为60°C，以内管为DN20,夹套管为DN50,环板通孔直径为IOmm,环板内径为20mm,外径为55mm,其中通孔与夹套进出水管以焊接方式连接，粗糙度为Ra0.1 μ m的内抛光316L不锈钢内管组成的输送管，将温度为60°C的纺丝液经 计量泵输送至过滤器，过滤后经过喷丝板喷出进入凝固浴凝固，然后依次通过热水牵伸、水洗、上油、干燥致密化、蒸汽牵伸、热定型和收丝获得聚丙烯腈原丝。纺制出的原丝强度为5.9CN/dtex，强度的CV值为7.0%。
[0018]【实施例2】
[0019]加热保温夹套管，包括:内抛光316L不锈钢内管，夹套管，环板，夹套水出口管与夹套水进口管；所述内管置于夹套管之内，通过环板将两者连接在一起，环板上留有一个圆形通孔，通过此通孔与夹套水进/出口管以及夹套管连接；通过夹套水为45°C，以内管直径为DN30,夹套管直径为DN70,环板通孔直径为15mm,环板内径为30mm,外径为80mm,其中通孔与夹套进出水管以焊接方式连接，粗糙度为Ra0.7μπι的内抛光316L不锈钢内管的输送管，将温度为60°C的纺丝液经计量泵输送至过滤器，过滤后经过喷丝板喷出进入凝固浴凝固，然后依次通过热水牵伸、水洗、上油、干燥致密化、蒸汽牵伸、热定型和收丝获得聚丙烯腈原丝。纺制出的原丝强度为5.5CN/dtex,强度的CV值为7.9%。[0020]【实施例3】
[0021]加热保温夹套管，包括:内抛光316L不锈钢内管，夹套管，环板，夹套水出口管与夹套水进口管；所述内管置于夹套管之内，通过环板将两者连接在一起，环板上留有一个圆形通孔，通过此通孔与夹套水进/出口管以及夹套管连接；通过夹套水为65°C，以内管直径为DN40,夹套管直径为DN80,环板通孔直径为15mm,环板内径为40mm,外径为90mm,其中通孔与夹套进出水管以焊接方式连接，粗糙度为Ra0.hm的内抛光316L不锈钢内管的输送管，将温度为60°C的纺丝液经计量泵输送至过滤器，过滤后经过喷丝板喷出进入凝固浴凝固，然后依次通过热水牵伸、水洗、上油、干燥致密化、蒸汽牵伸、热定型和收丝获得聚丙烯腈原丝。纺制出的原丝强度为5.8CN/dtex,强度的CV值为7.3%。
[0022]【实施例4】
[0023]加热保温夹套管，包括:内抛光316L不锈钢内管，夹套管，环板，夹套水出口管与夹套水进口管；所述内管置于夹套管之内，通过环板将两者连接在一起，环板上留有一个圆形通孔，通过此通孔与夹套水进/出口管以及夹套管连接；通过夹套水为65°C，以内管直径为DN30,夹套管直径为DN70,环板通孔直径为15mm,环板内径为30mm,外径为80mm,其中通孔与夹套进出水管以焊接方式连接，粗糙度为Ra0.3μπι的内抛光316L不锈钢内管的输送管，将温度为60°C的纺丝液经计量泵输送至过滤器，过滤后经过喷丝板喷出进入凝固浴凝固，然后依次通过热水牵伸、水洗、上油、干燥致密化、蒸汽牵伸、热定型和收丝获得聚丙烯腈原丝。纺制出的原丝强度为6.0CN/dtex,强度的CV值为7.0%。
[0024]【实施例5】
[0025]加热保温夹套 管，包括:内抛光316L不锈钢内管，夹套管，环板，夹套水出口管与夹套水进口管；所述内管置于夹套管之内，通过环板将两者连接在一起，环板上留有一个圆形通孔，通过此通孔与夹套水进/出口管以及夹套管连接；通过夹套水为60°C，以内管直径为DN40,夹套管直径为80,环板通孔直径为15mm,环板内径为40mm,外径为90mm,其中通孔与夹套进出水管以焊接方式连接，粗糙度为Ra0.4 μ m的内抛光316L不锈钢内管的输送管，将温度为60°C的纺丝液经计量泵输送至过滤器，过滤后经过喷丝板喷出进入凝固浴凝固，然后依次通过热水牵伸、水洗、上油、干燥致密化、蒸汽牵伸、热定型和收丝获得聚丙烯腈原丝。纺制出的原丝强度为6.lCN/dtex，强度的CV值为7.0%。
[0026]【比较例I】
[0027]采用图1所示的普通夹套管,夹套水为60°C的输送管,将温度为60°C的纺丝液经计量泵输送至过滤器，过滤后经过喷丝板喷出进入凝固浴凝固，然后依次通过热水牵伸、水洗、上油、干燥致密化、蒸汽牵伸、热定型和收丝获得聚丙烯腈原丝。纺制出的原丝强度为
5.02CN/dtex,强度的 CV 为 10.5%。
【权利要求】
1.一种加热保温夹套管，包括:内抛光316L不锈钢内管,夹套管,环板,夹套水出口管与夹套水进口管；所述的内管置于夹套管之内，环板将夹套管和内管连接在一起；环板上有一个圆形通孔，圆形通孔与夹套水进口管、夹套水出口管以及夹套管连接。
2.根据权利要求1所述的加热保温夹套管，其特征在于内抛光316L不锈钢管内管的粗糙度为 Ra3.20-Ra0.025 μ m。
3.根据权利要求2所述的加热保温夹套管，其特征在于内抛光316L不锈钢管内管的粗糙度为 Ra0.80-Ra0.05 μ m。
4.根据权利要求1所述的加热保温夹套管，其特征在于内管的公称直径为DN1(TDN300 ;夹套管的公称直径为DN10?DN350。
5.根据权利要求1所述的加热保温夹套管，其特征在于环板连接在夹套管的两端。
6.根据权利要求1所述的加热保温夹套管，其特征在于夹套管的内径与内管外径之差为 10?50mm。
7.根据权利要求1所述的加热保温夹套管，其特征在于所用环板的内径大于等于内管的外径，所用环板的外径大于等于夹套管的外径。
8.根据权利要求1所述的加热保温夹套管，其特征在于环板上的通孔直径大于5mm，且小于夹套管的外径与内管外径之差。
9.根据权利要求1所述的加热保温夹套管，其特征在于环板与夹套水进口管和夹套水出口管的连接方式为焊接连接或螺纹连接。
10.根据权利要求1所述的加热保温夹套管，其特征在于所用环板为不锈钢板。
【文档编号】F16L53/00GK203614982SQ201320693296
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月6日 优先权日:2013年11月6日
【发明者】史纪友, 李磊, 沈志刚, 屠晓萍, 张静 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院