一种蛇形供纺加热调整保护装置的制作方法

本实用新型涉及一种蛇形供纺加热调整保护装置，属于碳纤维生产设备技术领域。

背景技术：

碳纤维是碳含量在90％以上的无机高分子纤维，除了具有一般碳素材料的耐高温、耐摩擦、耐腐蚀及导电导热等特性以外，还具有柔软可加工性、质量轻、比强度大等特性，从而被广泛应用到军事、纺织、体育器材、化工、医疗器械及机械加工等诸多领域。

聚丙烯腈碳纤维的制备过程包括原料聚合、转向纺丝、水洗、干燥致密化、预氧化、炭化、上浆干燥等。在进行纺丝前，聚丙烯腈原液的粘度受温度影响很大，而原液的粘度对原液的可纺性会造成很大影响，粘度过高或过低都会对喷丝过程能否顺利进行产生影响。原液的温度不均会导致溶液体系粘度不均，从而在喷丝过程中会因原液流速不同，出现整束纤维不均匀，直径有大有小，粗细不均，毛丝率和断丝率较高，从而对产品的最终质量和性能产生影响。因此，对供纺过程中原液温度的控制是十分重要的，但现有纤维原液的供纺设备的温度调节装置比较简陋，不能实现对供纺原液温度的控制。同时，现有的供纺设备中还存在管道长，占地面积大等缺陷。

技术实现要素：

为解决对纺丝前碳纤维原液温度的精确控制不够、供纺管线管道长、占地大以及毛丝率和断丝率较高等问题，本实用新型提供了一种蛇形供纺加热调整保护装置，所采取的技术方案如下：

一种蛇形供纺加热调整保护装置，该装置包括温度调整装置4和温度传感器6；

所述温度调整装置4内设有与立式蛇形温度调整管道；

所述温度调整管道包括供原液流通的原液管道42，套在原液管道42外侧的温度调整管道43，以及套在温度调整管道43外侧的保温层45；

所述温度调整装置4在温度调整管道43的入口处还是有可调整进入热量的调节阀41；

所述温度传感器6设在温度调整装置4的原液管道42出口端。

优选地，还包括与温度调整装置4连通的恒温装置5，以保证经过温度调整的原液在输送过程中温度的稳定性。

更优选地，所述恒温装置5包括位于内部中间的原液管、套在原液管外侧的恒温层52、套在恒温层52外侧的保温层以及与恒温层52和原液管道连通的一个或多个恒温控制器51。

更优选地，所述恒温控制器51设有温度传感器和控制热量进出的阀门，以便于获取安装处原液的温度。同时，当温度过低或过高时可开启阀门输入或输出热量。

更优选地，在恒温装置5的靠近两端处分别设有一个恒温控制器51。

更优选地，所述蛇形供纺加热调整保护装置还包括控制装置7。

更优选地，所述温度控制装置7与位于温度调整装置4内部和外部的温度传感器6、调节阀41和恒温控制器51连锁，以便于收集温度调整装置4出口或内部的温度和恒温装置5内的温度，并对通过控制热量输入输出的多少最终控制进入到纺丝环节的原液的温度，进而保证原液粘度处于合理范围，增加原液的可纺性。

优选地，在温度调整装置4的原液管道42出口端还设有与控制装置7连接的粘度计。在恒温装置5的末端也设有粘度计，以便于对原液的实际粘度进行监控。

同时，本实用新型还提供了一种含有所述蛇形供纺加热调整保护装置的供纺设备，该供纺设备还包括与通过原液输送管道与温度调整装置4连通的供纺过滤器3，以及通过原液输送管道与供纺过滤器3连通的输送泵2。

优选地，所述功放设备在与温度调整装置4连通的原液输送管道外层设有保温层。

与现有技术相比，本实用新型获得的有益效果如下：

本实用新型采用立式蛇形温度调节管道，一方面可以节省管道占地面积和占地空间；另一方面，通过在原液管外层依次加装温度调整管道和保温管，能够实现温度的精准控制，保证管道内聚丙烯腈内原液的粘度处于合理范围之内，提高原液的可纺性，增加产品质量的稳定性。

本实用新型通过设置恒温装置，可将经过调整后的原液的温度和粘度保持在一个合理的范围内，防止已经调整好的原液在运输过程中发生改变。

同时，本实用新型还设有控制装置以及与控制装置连锁的多个温度传感器、温度控制装置，可以实现各部位的温度连锁控制，提高对温度控制的准确性和精确性。

附图说明

图1为本实用新型一种优选方案中蛇形供纺加热调整保护装置的结构示意图。

图2为本实用新型另一种优选方案中蛇形供纺加热调整保护装置的结构示意图。

图中：1，原液储罐；2，输送泵；3，供纺过滤器；4，温度调整装置；5，恒温装置；6，温度传感器；7，控制装置；41，调节阀；42，原液管；43，温度调整管；44，保温层；45，出口；46，调整装置温度传感器；51，恒温控制器；52，恒温层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明，但以下详细说明不视为对本实用新型的限定。

具体实施方式一

图1为本实用新型一种优选方案中蛇形供纺加热调整保护装置的结构示意图。从图1可知，该蛇形供纺加热调整保护装置，是由温度调整装置4，温度传感器6，恒温装置5以及控制装置7组成。其中，温度调整装置4包括一个立方体外壳体，在外壳体中设有立式蛇形温度调整管道。该温度调整管道由里向外由三层管道组成。其中，最内部为原液输送管道，即原液管42，原液管42的外侧为温度调整管43，在温度调整管43的外侧为保温层44。同时，在温度调整管42的进口处设有与温度调整管43连通的调节阀41，以便于向温度调整管43内部输入或抽出热量，保证温度调整管43内的温度。在温度调整管道的末端设有供保温介质流出的出口45。温度传感器6设在出口45后侧，且与原液管连通，以便于检测原液在流出温度调整装置4以后原液的温度。

在温度传感器6的后端设有恒温装置5。恒温装置5包括位于中部供原液流通的原液管，在原液管外层的恒温层52，恒温层52中设有保持原液管内原液温度恒定的恒温介质。在恒温装置5的前端设有与原液管和恒温层52连通的恒温控制器51。恒温控制器51设有与恒温层52连通的控制阀，以便于输入或抽出热量；同时，还设有与原液管连通的温度传感器以便于检测在进入恒温装置5时原液的温度。

同时，该保护装置还包括控制装置7，该控制装置7与控制阀41、温度传感器7、出口45的控制装置以及恒温控制器51连锁，以便于收集连接有温度传感器7处的温度。同时，也对温度调整装置4和恒温装置5内输入和输出的热量进行控制，保证在温度调整和温度保持过程中的热量供给。所述控制装置可以是安装有PLC或/和DCS系统的计算机，也可以是其他现有的能够实现上述控制功能的装置，本领域技术人员可根据公知常识和生产实际情况编写相关的控制指令。

可在上述温度调整装置4的前端通过外侧安装有保温层的原液管连接供纺过滤器3，在供纺过滤器3的前端连接输送泵2组成供纺设备。

在使用过程中，原液储罐1内的原液经过管道通过输送泵2输送到供纺过滤器3中，经过过滤以后，原液输送到温度调整装置4中。原液在立式蛇形温度调整管道中进行温度调整。温度传感器6可将出口处的温度反馈到控制装置7中。控制装置7根据获得的温度信息启动调节阀41通过输入热量或抽出多余热量，调整供给给原液的热能或冷能调整原液管中原液的温度。当流出温度调整装置4的原液处于合理的温度范围内时不再对原液的温度进行大幅度调整。原液随即进入到恒温装置5中，恒温装置5通过与恒温层52连通的恒温控制器51控制恒温层52内恒温介质的热量，对原液管内原液的温度进行小幅调整，以保证在纺丝是原液的温度处于合理的范围之内。同时，还可在恒温装置5或温度调整装置4的出口处设置粘度计，实际检测原液的粘度信息，并将此信息反馈给控制装置7，以便于结合具体粘度对整个设备各处的温度进行协调控制。

具体实施方式二

图2为本实用新型另一种优选方案中蛇形供纺加热调整保护装置的结构示意图。本实施方式与具体实施方式一的不同在于：在温度调整装置4内设有多个调整装置温度传感器46，该传感器与原液管42连通，以实时监测温度调整装置4内不同位置的温度，并将该温度信息传送给控制装置7，以便于控制装置7进行温度调控。同时，在恒温装置5的前端和后端各设有一个恒温控制器51，以便对恒温装置5前后两端原液及恒温介质的温度及恒温效果进行监测。

以上结合附图对本实用新型的具体实施方式做了说明，但这些说明不能被理解为限制了本实用新型的范围。本实用新型的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本实用新型权利要求基础上的改动，都是本实用新型的保护范围。