CN109972234B - 一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉及氧化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉，包括炉体和至少两套热风循环***；所有的热风循环***里至少设有一套回风管路；每一套热风循环***均包括循环风机、与循环风机输出端连接的进风管、与进风管出口相通的吹风管路、氧化腔、回风腔；回风腔内设有过滤网和加热器，吹风管路和回风管路分别位于氧化腔的入口处和出口处，吹风管路包括若干条吹风管，相邻的两条吹风管之间存在用于丝束流通的第一间隙；回风管路包括若干条回风管，相邻的两条回风管之间存在用于丝束流通的第二间隙，丝束在第一间隙和第二间隙之间往复穿过。本发明还涉及一种氧化设备，本发明可以对丝束做预氧化工艺处理。
Description
技术领域
本发明涉及丝束氧化炉的技术领域，尤其涉及一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉及氧化设备。
背景技术
在碳纤维生产中，预氧化是至关重要的工序，其功能是将对线性分子链结构的原丝转化成耐热的梯形分子结构，该工序不仅与碳纤维的性能密切相关，也与碳纤维的制造成本息息相关。
尽管对原丝的预氧化有固体、液体及气流等处理方法，目前工业界主流的还是采用热风循环烘箱的方式，其中，水平吹风、垂直吹风、侧吹风、中央到两端吹风是目前工业流行的技术。对于任何吹风方式，都有一些共同的技术要求：如温度均匀、风速均匀、风场均匀、能耗低、排废量小、效率高、处理时间短、散热效率高等。
预氧化的核心功能不是加热，而是快速高效地将原丝预氧化过程中排除的大量热量带走。如果不及时带走热量，原丝的纤维就会热量集中，产生纤维之间的融并，这会导致后续碳化纤维的发脆、性能低下；如果热量聚集更多，丝束会发生起火，处理不当，甚至会导致氧化炉的***。这会带来巨大的人员与财产的重大损失。所以，任何吹风方式，其实现的工艺要点是：保持一定的温度，让纤维高效持续反应，同时快速高效带走纤维化学反应产生的热量，让纤维不融并起火，反应越快速，需要带走的热量就越多。对设备的要求就越高。
随着碳纤维工业应用的强劲增长，低成本、大丝束碳纤维已经成为工业应用的必要品种。而氧化炉内的处理的纤维数量越大、质量越多，化学反应热就越多，这会导致纤维融并与起火的几率大幅度增加。当然，可以通过延长反应时间去控制这个剧烈反应，但带来的问题是，反应时间长、能耗增加、成本大幅增加的问题。所以，高载荷(处理纤维数量大)、高效率(快速带走反应热量)，高安全(不融并与起火)，低成本(预氧化时间短)对预氧化炉的设计与制造提出了更高的要求。
预氧化反应是一个与温度、时间密切相关的热化学反应，在一定条件下，温度越高，反应就越快，用时就越短。同时，如果反应温度越细分，在同样的能耗下及资本投资下，可以提高预氧化反应的效率及品质，降低热化学反应时间及成本。现有的预氧化炉及工艺是：把连续反应的工序分成3-10个温度段，每个温度由一个预氧化炉温区负责，由于这种工程方案太简化，大大偏离了预氧化热化学反应的根本原理，所以设备投资巨大且效率低下。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的第一目的是：提供实现多工作温度的丝束平行氧化炉，该丝束平行氧化炉结构精巧，各个热风循环***分工合理，可以对丝束进行不同温度的氧化加工，确保丝束氧化的效率和效果。
本发明的另一个目的是提供一种氧化设备，可以将反应温度细分，在同样的能耗下及资本投资下，可以提高预氧化反应的效率及品质，降低热化学反应时间及成本。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉，包括炉体和至少两套热风循环***；所有的热风循环***里至少设有一套回风管路；
每一套热风循环***均包括循环风机、与循环风机输出端连接的进风管、与进风管出口相通的吹风管路、氧化腔、回风腔；循环风机、进风管、吹风管路、氧化腔、回风腔位于炉体内；
回风腔内设有过滤网和加热器，吹风管路和回风管路分别位于氧化腔的入口处和出口处，沿着风的循环路径，风依次经过循环风机、进风管、吹风管路、氧化腔、回风管路、回风腔内的过滤网、回风腔内的加热器；吹风管路包括若干条吹风管，相邻的两条吹风管之间存在用于丝束流通的第一间隙；回风管路包括若干条回风管，相邻的两条回风管之间存在用于丝束流通的第二间隙，丝束在第一间隙和第二间隙之间往复穿过。每一套热风循环***拥有不同的温度，每个丝束平行氧化炉可以有不同工作温度对丝束进行氧化。丝束在每一套热风循环***的氧化腔内反复穿过。
进一步的是：氧化腔分为第一氧化腔和第二氧化腔；热风循环***还包括安装在吹风管内的分流器；第一氧化腔和第二氧化腔对称分布在吹风管的两侧，吹风管有一个总管和两个分管，吹风管的总管与进风管相通，吹风管的两个分管分别与第一氧化腔和第二氧化腔相通，分流器位于总管和两个分管的交汇处，分流器呈V形，分流器有两个分流面，其中一个分流面朝向其中一个分管，另一个分流面朝向另一个分管，第一氧化腔的风向和第二氧化腔的风向相反，炉体内的两端均有回风管路，第一氧化腔的出口和第二氧化腔的出口分别与炉体内的两端的回风管路相通。丝束反复经过第一氧化腔和第二氧化腔进行氧化，分流器可以将热风进行分流后送至第一氧化腔和第二氧化腔。
进一步的是：氧化腔分为第一氧化腔和第二氧化腔；热风循环***还包括与进风管相通的分流器；分流器有两个出口，分流器的两个出口均通过吹风管分别与第一氧化腔和第二氧化腔相通，第一氧化腔和第二氧化腔对称分布在分流器的两侧且第一氧化腔的风向和第二氧化腔的风向相反，炉体内的两端均有回风管路，第一氧化腔的出口和第二氧化腔的出口分别与炉体内的两端的回风管路相通。丝束反复经过第一氧化腔和第二氧化腔进行氧化，分流器可以将热风进行分流后通过吹分管送至第一氧化腔和第二氧化腔。
进一步的是：某一套热风循环***的第一氧化腔通过炉体内其中一端的回风管路与同一套热风循环***的回风腔相通，且该套热风循环***的第二氧化腔通过炉体内另一端的回风管路与相邻的热风循环***的回风腔相通。热风通过回风管路回到回风腔进行不断循环。
进一步的是：热风循环***的套数为双数，所有的热风循环***两两为一个循环组，每个循环组之间相互独立，一个循环组的两套热风循环***相邻，一个循环组中，某一套热风循环***的第一氧化腔通过炉体内其中一端的回风管路与同一套热风循环***的回风腔相通，且该套热风循环***的第二氧化腔通过炉体内另一端的回风管路与另一套的热风循环***的回风腔相通。不同的循环组相互独立且拥有不同的氧化温度。
进一步的是：热风循环***还包括引风罩；引风罩的入口与进风管的出口相通，引风罩的出口与吹风管路的入口相通，引风罩可以引导风流向吹风管路。
进一步的是：热风循环***还包括驱动电机；循环风机位于回风腔内，驱动电机位于炉体外且驱动电机的输出端与循环风机连接，相邻的两套热风循环***的循环风机的吹风方向相反，驱动电机驱动循环风机吹风。
一种利用上述实现多工作温度的丝束平行氧化炉的氧化设备，氧化设备有若干台，丝束依次穿过所有的氧化设备；
每台氧化设备包括平行氧化炉单元、分别设置在平行氧化炉单元两端的第一往复导丝辊组件和第二往复导丝辊组件、若干个张力控制组件；平行氧化炉单元包括至少一个丝束平行氧化炉，张力控制组件用于连接从丝束平行氧化炉初始入口进去的丝束或从丝束平行氧化炉末端出口出来的丝束；张力控制组件可以产生一定的预张力，便于丝束的输送。
回风管路位于炉体内，同一套回风管路里的所有第二间隙从下往上依次分布，同一套吹风管路里的所有第一间隙从下往上依次分布，第一往复导丝辊组件设有从下往上分布的若干个第一转弯辊组，第二往复导丝辊组件设有从下往上分布的若干个第二转弯辊组，所有的第一转弯辊组、所有的第一间隙、所有的第二间隙、所有的第二转弯辊组从下往上一一对应等高分布，丝束穿过下方的第一间隙和第二间隙后通过第一转弯辊组或第二转弯辊组180°变向后继续穿过上方的第一间隙和第二间隙。第一转弯辊组或第二转弯辊组可以使丝束的行进方向转180°，让丝束从不同的第一间隙和第二间隙反复穿过丝束平行氧化炉。
进一步的是：氧化设备还包括安装架；第一往复导丝辊组件、第二往复导丝辊组件、张力控制组件均安装在安装架上，丝束绕在第一转弯辊组和第二转弯辊组上，丝束与第一转弯辊组的绕入点和绕出点均与第一间隙等高，丝束与第二转弯辊组的绕入点和绕出点均与第一间隙等高。第一转弯辊组和第二转弯辊组使得丝束平行穿过第一间隙和第二间隙。
进一步的是：若干台氧化设备在水平方向上串联排列，每个平行氧化炉单元的丝束平行氧化炉在竖直方向上堆叠。一个丝束平行氧化炉可以设置不同的温度，不同的丝束平行氧化炉可以设置不同的温度，从而实现每个平行氧化炉单元可以控制多个温度，最后实现一台氧化设备可以细分成很多氧化温度，在同样的能耗下及资本投资下，可以提高预氧化反应的效率及品质，降低热化学反应时间及成本。
总的说来，本发明具有如下优点：
本丝束平行氧化炉具有温度均匀、风速均匀、风场均匀、能耗低、排废量小、效率高、处理时间短、散热效率高等特点，保持一定的温度，让纤维高效持续反应，本丝束平行氧化炉可以产生不同的工作温度对丝束进行氧化。同一个丝束平行氧化炉内设有不同热风循环***，不同的热风循环***的风只能在同一个炉体内流动，可以减少氧化过程中能量的损耗。同时，本氧化设备就是针对现有技术装备的缺陷，基于实现多工作温度的丝束平行氧化炉的基础上，提出的一种氧化设备。本发明可以在一个丝束平行氧化炉中，实现多个工作温度的设定与运行，更加吻合预氧化炉热化学反应的基本原理，同时，多个丝束平行氧化炉组合，加上第一往复导丝辊组件和第二往复导丝辊组件、若干个张力控制组件等机构，形成一种温度细分程度更高的氧化设备对丝束进行氧化。所以，本发明可以满足高效率、短时间、低加工成本、低设备投资、低建设成本等工业界对预氧化设备的要求。
附图说明
图1是设有两套热风循环***的丝束平行氧化炉的主视图。
图2是设有四套热风循环***的丝束平行氧化炉的主视图。
图3是设有两套热风循环***的丝束平行氧化炉或设有四套热风循环***的丝束平行氧化炉的俯视图。
图4是每个丝束平行氧化炉设有两套热风循环***的氧化设备的主视图。
图5是每个丝束平行氧化炉设有四套热风循环***的氧化设备的主视图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。
为了便于统一查看说明书附图里面的各个附图标记，现对说明书附图里出现的附图标记统一说明如下：
1为炉体，2为回风管路，3为吹风管路，4为循环风机，5为进风管，6为丝束，7为回风腔，8为过滤网，9为加热器，10为吹风管，11为第一间隙，12为回风管，13为第二间隙，14为第一氧化腔，15为第二氧化腔，16为分流器，17为引风罩，18为驱动电机，19为安装架，20为第一转弯辊组，21为第二转弯辊组，22为张力控制组件。
为叙述方便，现对下文所说的方位说明如下：下文所说的上下方向与图1的上下方向一致，所说的左右方向与图1的左右方向一致。
实施例1
结合图1、图2、图3所示，一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉，包括炉体和至少两套热风循环***；所有的热风循环***里至少设有一套回风管路；每套热风循环***可以控制一个温度，一个炉体可以实现对丝束进行多个工作温度的氧化。每个炉体内所有的热风循环***至少要有一套回风管路，回风管路可以把热风引导回到热风循环***的循环风机处。
每一套热风循环***均包括循环风机、与循环风机输出端连接的进风管、与进风管出口相通的吹风管路、氧化腔、回风腔；循环风机、进风管、吹风管路、氧化腔、回风腔位于炉体内；在循环风机的驱动下，风在炉体内循环流动。
回风腔内设有过滤网和加热器，吹风管路和回风管路分别位于氧化腔的入口处和出口处，沿着风的循环路径，风依次经过循环风机、进风管、吹风管路、氧化腔、回风管路、回风腔内的过滤网、回风腔内的加热器；炉体内的风经过加热器加热后变成热风，热风在循环风机的驱动下依次流过进风管、吹风管路、氧化腔、回风管路，最后热风流回到回风腔内。丝束在氧化腔内被热风氧化，风在回到回风腔后，风在回风腔内经过过滤后，再次经过加热器的加热，最后继续在循环风机的驱动下再次按照上述流通方式循环流通。吹风管路包括若干条吹风管，若干条吹风管从上往下依次设置，相邻的两条吹风管之间存在用于丝束流通的第一间隙；回风管路包括若干条回风管，若干条回风管从上往下依次设置，相邻的两条回风管之间存在用于丝束流通的第二间隙，丝束往复穿过第一间隙和第二间隙。第一间隙和第二间隙一一对应，即在水平方向上(左右方向)上，每个第一间隙对应有一个第二间隙，丝束先穿过第一间隙进入炉体内，然后穿过第二间隙，丝束穿出炉体后接着丝束又从另一个第一间隙和第二间隙穿过炉体，丝束不断的从不同的第一间隙和第二间隙反复穿过炉体，每个炉体的每个热风循环***的氧化腔均穿过若干次，不断地进行多次氧化。丝束从下往上(或从上往下)反复穿过炉体的时候，每层丝束都是相互平行的，每层丝束之间都有热风流通，热风只能在两层互相平行的丝束之间穿过，热风只能是在水平方向上流通而不能在氧化腔内上下流通。
氧化腔分为第一氧化腔和第二氧化腔；热风循环***还包括安装在吹风管内的分流器；吹风管位于炉体内的中部，第一氧化腔和第二氧化腔对称分布在吹风管的两侧(左右两侧)，吹风管有一个总管和两个分管，吹风管的总管与进风管相通，吹风管的两个分管分别与第一氧化腔和第二氧化腔相通，分流器位于总管和两个分管的交汇处，分流器呈V形，分流器有两个分流面，其中一个分流面朝向其中一个分管，另一个分流面朝向另一个分管，分流器将风分成两部分，一部分风流向第一氧化腔，另一部分的风流向第二氧化腔。第一氧化腔的风向和第二氧化腔的风向相反，即第一氧化腔的风往左的时候第二氧化腔的风往右，第二氧化腔的风往左的时候第一氧化腔的风往右。炉体内的两端均有回风管路，第一氧化腔的出口和第二氧化腔的出口分别与炉体内的两端的回风管路相通，第一氧化腔和第二氧化腔的风分别通过炉体内两端的回风管路回到回风腔内。第一间隙位于炉体内的两端，第二间隙位于炉体内的中部。丝束先从其中一端的第一间隙进入氧化腔并穿过第二间隙，最后从另一端的第一间隙出来。本实施例中，丝束先在炉体的其中一端(左端)的外部穿过第一间隙进入到其中一个氧化腔(第一氧化腔)，接着穿过第二间隙来到另一个氧化腔(第二氧化腔)，然后丝束穿过第一间隙来到炉体的另一端(右端)的外部，然后丝束的行进方向转向180°再次从(右端)的第一间隙进入氧化腔(第二氧化腔)，然后穿过第二间隙回到第一氧化腔，最后从最左端的第一间隙回到炉体的左端的外部，丝束按照上述路径反复穿过炉体内其中一个热风循环***的氧化腔后，然后按照同样的方法反复穿过下一个热风循环***的氧化腔。丝束在同一个热风循环***上反复经过氧化，并在同一个炉体内经过不同的热风循环***的重复氧化，使得丝束高效持续产生氧化反应。丝束每次穿过的第一间隙和第二间隙都是不相同的，丝束从下往上依次穿过所有的第一间隙和第二间隙。
另一种分流器的安装方式是：氧化腔分为第一氧化腔和第二氧化腔；热风循环***还包括与进风管相通的分流器；分流器有两个出口，分流器的两个出口均通过吹风管分别与第一氧化腔和第二氧化腔相通，分流器的两个出口处均有吹风管路。循环风机的风从进风管流向分流器，经过分流器的分流作用后，风分成两部分，一部分风通过其中一套吹风管路流向第一氧化腔，另一部分的风通过另一套吹风管路流向第二氧化腔。分流器位于炉体内的中间，第一氧化腔和第二氧化腔对称分布在分流器的两侧(左右两侧)且第一氧化腔的风向和第二氧化腔的风向相反，即第一氧化腔的风往左的时候第二氧化腔的风往右，第二氧化腔的风往左的时候第一氧化腔的风往右。炉体内的两端均有回风管路，第一氧化腔的出口和第二氧化腔的出口分别与炉体内的两端的回风管路相通。第一氧化腔和第二氧化腔的风分别通过炉体内两端的回风管路回到回风腔内。第一间隙位于炉体内的两端，第二间隙位于炉体内的中部。丝束先从其中一端的第一间隙进入氧化腔并穿过第二间隙，最后从另一端的第一间隙出来。本实施例中，丝束先在炉体的其中一端(左端)的外部穿过第一间隙进入到其中一个氧化腔(第一氧化腔)，接着穿过第二间隙来到另一个氧化腔(第二氧化腔)，然后丝束穿过第一间隙来到炉体的另一端(右端)的外部，然后丝束的行进方向转向180°再次从(右端)的第一间隙进入氧化腔(第二氧化腔)，然后穿过第二间隙回到第一氧化腔，最后从最左端的第一间隙回到炉体的左端的外部，丝束按照上述路径反复穿过炉体内其中一个热风循环***的氧化腔后，然后按照同样的方法反复穿过下一个热风循环***的氧化腔。丝束在同一个热风循环***上反复经过氧化，并在同一个炉体内经过不同的热风循环***的重复氧化，使得丝束高效持续产生氧化反应。丝束每次穿过的第一间隙和第二间隙都是不相同的，丝束从下往上依次穿过所有的第一间隙和第二间隙。
某一套热风循环***的第一氧化腔通过炉体内其中一端的回风管路与同一套热风循环***的回风腔相通，且该套热风循环***的第二氧化腔通过炉体内另一端的回风管路与相邻的热风循环***的回风腔相通。结合图1和图3，右边的热风循环***的循环风机吹出热风，热风经过分流器分别流向第一氧化腔和第二氧化腔，第一氧化腔内的热风通过右端的回风管路回到右边的热风循环***的回风腔内，第二氧化腔内的热风通过左端的回风管路回到另一个(左边的)热风循环***的回风腔内。左边的热风循环***的循环风机吹出热风，热风经过分流器分别流向第一氧化腔和第二氧化腔，第一氧化腔内的热风通过左端的回风管路回到左边的热风循环***的回风腔内，第二氧化腔内的热风通过右端的回风管路回到另一个(右边的)热风循环***的回风腔内。
热风循环***的套数为双数，所有的热风循环***两两为一个循环组，每个循环组之间相互独立，一个循环组的两套热风循环***相邻，即同一个循环组内的两套热风循环***的风有一部分是互通的，不同的循环组是不相通的，即结合图2和图3为例，当一个炉体内有四套热风循环***时，上面两套为一个循环组，下面两套为一个循环组。一个循环组中，某一套热风循环***的第一氧化腔通过炉体内其中一端的回风管路与同一套热风循环***的回风腔相通，且该套热风循环***的第二氧化腔通过炉体内另一端的回风管路与另一套的热风循环***的回风腔相通。每个循环组中有两套热风循环***，同一个循环组中：当右边的热风循环***的循环风机吹出热风时，热风经过分流器分别流向第一氧化腔和第二氧化腔，第一氧化腔内的热风通过右端的回风管路回到右边的热风循环***的回风腔内，第二氧化腔内的热风通过左端的回风管路回到另一个(左边的)热风循环***的回风腔内。当左边的热风循环***的循环风机吹出热风时，热风经过分流器分别流向第一氧化腔和第二氧化腔，第一氧化腔内的热风通过左端的回风管路回到左边的热风循环***的回风腔内，第二氧化腔内的热风通过右端的回风管路回到另一个(右边的)热风循环***的回风腔内。
热风循环***还包括引风罩；引风罩的入口与进风管的出口相通，引风罩的出口与吹风管路的入口相通。热风循环***还包括驱动电机；循环风机位于回风腔内，驱动电机位于炉体外且驱动电机的输出端与循环风机连接，相邻的两套热风循环***的循环风机的吹风方向相反。驱动电机为循环风机提供动力，使得循环风机不断向进风管输送热风，进风管的热风通过引风罩的引导进入分流器和吹风管，在分流器的作用下，一部分热风来到第一氧化腔，另一部分来到第二氧化腔，丝束穿过第一氧化腔和第二氧化腔的时候被热风氧化。
本丝束平行氧化炉的工作原理：每个循环组中：当右边的热风循环***的循环风机吹出热风时，热风经过分流器分别流向第一氧化腔和第二氧化腔，第一氧化腔内的热风通过右端的回风管路回到右边的热风循环***的回风腔内，第二氧化腔内的热风通过左端的回风管路回到另一个(左边的)热风循环***的回风腔内。当左边的热风循环***的循环风机吹出热风时，热风经过分流器分别流向第一氧化腔和第二氧化腔，第一氧化腔内的热风通过左端的回风管路回到左边的热风循环***的回风腔内，第二氧化腔内的热风通过右端的回风管路回到另一个(右边的)热风循环***的回风腔内。丝束先在炉体的其中一端(左端)的外部穿过第一间隙进入到其中一个氧化腔(第一氧化腔)，接着穿过第二间隙来到另一个氧化腔(第二氧化腔)，然后丝束穿过第一间隙来到炉体的另一端(右端)的外部，然后丝束的行进方向转向180°再次从(右端)的第一间隙进入氧化腔(第二氧化腔)，然后穿过第二间隙回到第一氧化腔，最后从最左端的第一间隙回到炉体的左端的外部，丝束按照上述路径反复穿过炉体内其中一个热风循环***的氧化腔后，然后按照同样的方法反复穿过下一个热风循环***的氧化腔。丝束在同一个热风循环***上反复经过氧化，并在同一个炉体内经过不同的热风循环***的重复氧化，使得丝束高效持续产生氧化反应。
实施例2
除以下技术特征外，其余未提及技术特征同实施例1。
结合图4、图5所示，一种氧化设备，其特征在于：氧化设备有若干台，丝束依次穿过所有的氧化设备；
每台氧化设备包括平行氧化炉单元、分别设置在平行氧化炉单元两端的第一往复导丝辊组件和第二往复导丝辊组件、若干个张力控制组件；平行氧化炉单元包括至少一个丝束平行氧化炉；丝束平行氧化炉与实施例1中的丝束平行氧化炉技术特征一致。张力控制组件用于连接从丝束平行氧化炉初始入口进去的丝束或从丝束平行氧化炉末端出口出来的丝束；每个丝束平行氧化炉的入口都有一个张力控制组件，每个丝束平行氧化炉的出口都有一个张力控制组件，相邻的两个丝束平行氧化炉共用一个张力控制组件。张力控制组件可以控制丝束的张紧程度，可以张紧进入炉体内的丝束，让丝束水平穿过丝束平行氧化炉。
回风管路位于炉体内，同一套回风管路里的所有第二间隙从下往上依次分布，同一套吹风管路里的所有第一间隙从下往上依次分布，第一往复导丝辊组件设有从下往上分布的若干个第一转弯辊组，第二往复导丝辊组件设有从下往上分布的若干个第二转弯辊组，所有的第一转弯辊组、所有的第一间隙、所有的第二间隙、所有的第二转弯辊组从下往上一一对应等高分布。炉体内的两端(左右两端)均有第一间隙，炉体内的中部有第二间隙，每个高度的第二间隙的左端对应一个第一间隙和一个第一转弯辊组，每个高度的第二间隙的右端对应一个第一间隙和一个第二转弯辊组，即同一高度的水平线上，都有第一间隙、第二间隙、第一转弯辊组、第二转弯辊组。丝束穿过下方的第一间隙和第二间隙后通过第一转弯辊组或第二转弯辊组180°变向后继续穿过上方的第一间隙和第二间隙。丝束先在炉体的其中一端下方(左下方)的外部穿过(最下面的)第一间隙进入到其中一个氧化腔(第一氧化腔)，接着水平穿过第二间隙来到另一个氧化腔(第二氧化腔)，然后丝束水平穿过第一间隙来到炉体的另一端下方(右下方)的外部，然后丝束的在第二转弯辊组的作用下，丝束的行进方向转向180°再次从右下方(上一个高度)的第一间隙水平进入氧化腔(第二氧化腔)，然后水平穿过第二间隙回到第一氧化腔，接着从最左端的第一间隙回到炉体的左端的外部，最后丝束在第一转弯辊组的作用下从上一个高度的第一间隙进入氧化腔，不断重复上述过程。丝束在氧化炉的左边通过第一转弯辊组转向180°，丝束在氧化炉的右边通过第二转弯辊组转向180°。丝束按照上述路径反复水平穿过炉体内其中一个热风循环***的氧化腔后，然后按照同样的方法反复穿过下一个热风循环***的氧化腔。丝束在同一个热风循环***上反复经过氧化，并在同一个炉体内经过不同的热风循环***的重复氧化，使得丝束高效持续产生氧化反应。丝束穿完一个平行氧化炉单元后开始穿入下一个平行氧化炉单元。
氧化设备还包括安装架；平行氧化炉单元的两端都有安装架，第一往复导丝辊组件、第二往复导丝辊组件、张力控制组件均安装在安装架上，张力控制组件由若干个张紧轮组成，丝束依次绕过若干个张紧轮后进入丝束平行氧化炉。丝束绕在第一转弯辊组和第二转弯辊组上，第一转弯辊组和第二转弯辊组上均可以实现丝束的180°的转向。丝束与第一转弯辊组的绕入点和绕出点均与第一间隙等高，丝束与第二转弯辊组的绕入点和绕出点均与第一间隙等高，即丝束是水平穿过炉体的。
若干台氧化设备在水平方向上串联排列，每个平行氧化炉单元的丝束平行氧化炉在竖直方向上堆叠。每个平行氧化炉单元的若干个丝束平行氧化炉在竖直方向上堆叠在一起，两个平行氧化炉单元之间是在水平方向串联设置的，丝束先从下往上穿过每个丝束平行氧化炉，然后丝束向右依次穿过下一个平行氧化炉单元的若干个丝束平行氧化炉。本氧化设备可以使丝束高效持续反应，同时快速高效带走丝束化学反应产生的热量，让丝束不融并起火。
本氧化设备的工作原理：丝束依次穿过每个平行氧化炉单元，丝束穿过每个平行氧化炉单元的时候，都会经过若干个丝束平行氧化炉，每个丝束平行氧化炉又有若干个热风循环***，所以丝束经过每个丝束平行氧化炉的时候会经过不同热风循环***，即经过不同的工作温度。氧化设备的温度经过层层细分，丝束会经过多个细分的工作温度。反应温度越细分，在同样的能耗下及资本投资下，可以提高预氧化反应的效率及品质，降低热化学反应时间及成本。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉，其特征在于：包括炉体和至少两套热风循环***；所有的热风循环***里至少设有一套回风管路；
每一套热风循环***均包括循环风机、与循环风机输出端连接的进风管、与进风管出口相通的吹风管路、氧化腔、回风腔；循环风机、进风管、吹风管路、氧化腔、回风腔位于炉体内；
回风腔内设有过滤网和加热器，吹风管路和回风管路分别位于氧化腔的入口处和出口处，沿着风的循环路径，风依次经过循环风机、进风管、吹风管路、氧化腔、回风管路、回风腔内的过滤网、回风腔内的加热器；吹风管路包括若干条吹风管，相邻的两条吹风管之间存在用于丝束流通的第一间隙；回风管路包括若干条回风管，相邻的两条回风管之间存在用于丝束流通的第二间隙，丝束在第一间隙和第二间隙之间往复穿过；
氧化腔分为第一氧化腔和第二氧化腔；热风循环***还包括安装在吹风管内的分流器；第一氧化腔和第二氧化腔对称分布在吹风管的两侧，吹风管有一个总管和两个分管，吹风管的总管与进风管相通，吹风管的两个分管分别与第一氧化腔和第二氧化腔相通，分流器位于总管和两个分管的交汇处，分流器呈V形，分流器有两个分流面，其中一个分流面朝向其中一个分管，另一个分流面朝向另一个分管，第一氧化腔的风向和第二氧化腔的风向相反，炉体内的两端均有回风管路，第一氧化腔的出口和第二氧化腔的出口分别与炉体内的两端的回风管路相通；
某一套热风循环***的第一氧化腔通过炉体内其中一端的回风管路与同一套热风循环***的回风腔相通，且该套热风循环***的第二氧化腔通过炉体内另一端的回风管路与相邻的热风循环***的回风腔相通；
热风循环***的套数为双数，所有的热风循环***两两为一个循环组，每个循环组之间相互独立，一个循环组的两套热风循环***相邻，一个循环组中，某一套热风循环***的第一氧化腔通过炉体内其中一端的回风管路与同一套热风循环***的回风腔相通，且该套热风循环***的第二氧化腔通过炉体内另一端的回风管路与另一套的热风循环***的回风腔相通。
2.一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉，其特征在于：包括炉体和至少两套热风循环***；所有的热风循环***里至少设有一套回风管路；
每一套热风循环***均包括循环风机、与循环风机输出端连接的进风管、与进风管出口相通的吹风管路、氧化腔、回风腔；循环风机、进风管、吹风管路、氧化腔、回风腔位于炉体内；
回风腔内设有过滤网和加热器，吹风管路和回风管路分别位于氧化腔的入口处和出口处，沿着风的循环路径，风依次经过循环风机、进风管、吹风管路、氧化腔、回风管路、回风腔内的过滤网、回风腔内的加热器；吹风管路包括若干条吹风管，相邻的两条吹风管之间存在用于丝束流通的第一间隙；回风管路包括若干条回风管，相邻的两条回风管之间存在用于丝束流通的第二间隙，丝束在第一间隙和第二间隙之间往复穿过；
氧化腔分为第一氧化腔和第二氧化腔；热风循环***还包括与进风管相通的分流器；分流器有两个出口，分流器的两个出口均通过吹风管分别与第一氧化腔和第二氧化腔相通，第一氧化腔和第二氧化腔对称分布在分流器的两侧且第一氧化腔的风向和第二氧化腔的风向相反，炉体内的两端均有回风管路，第一氧化腔的出口和第二氧化腔的出口分别与炉体内的两端的回风管路相通；
某一套热风循环***的第一氧化腔通过炉体内其中一端的回风管路与同一套热风循环***的回风腔相通，且该套热风循环***的第二氧化腔通过炉体内另一端的回风管路与相邻的热风循环***的回风腔相通；
热风循环***的套数为双数，所有的热风循环***两两为一个循环组，每个循环组之间相互独立，一个循环组的两套热风循环***相邻，一个循环组中，某一套热风循环***的第一氧化腔通过炉体内其中一端的回风管路与同一套热风循环***的回风腔相通，且该套热风循环***的第二氧化腔通过炉体内另一端的回风管路与另一套的热风循环***的回风腔相通。
3.按照权利要求1或2任一项所述的一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉，其特征在于：热风循环***还包括引风罩；引风罩的入口与进风管的出口相通，引风罩的出口与吹风管路的入口相通。
4.按照权利要求1或2任一项所述的一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉，其特征在于：热风循环***还包括驱动电机；循环风机位于回风腔内，驱动电机位于炉体外且驱动电机的输出端与循环风机连接，相邻的两套热风循环***的循环风机的吹风方向相反。
5.一种利用权利要求1或2任一项所述的实现多工作温度的丝束平行氧化炉的氧化设备，其特征在于：氧化设备有若干台，丝束依次穿过所有的氧化设备；
每台氧化设备包括平行氧化炉单元、分别设置在平行氧化炉单元两端的第一往复导丝辊组件和第二往复导丝辊组件、若干个张力控制组件；平行氧化炉单元包括至少一个丝束平行氧化炉；张力控制组件用于连接从丝束平行氧化炉初始入口进去的丝束或从丝束平行氧化炉末端出口出来的丝束；
回风管路位于炉体内，同一套回风管路里的所有第二间隙从下往上依次分布，同一套吹风管路里的所有第一间隙从下往上依次分布，第一往复导丝辊组件设有从下往上分布的若干个第一转弯辊组，第二往复导丝辊组件设有从下往上分布的若干个第二转弯辊组，所有的第一转弯辊组、所有的第一间隙、所有的第二间隙、所有的第二转弯辊组从下往上一一对应等高分布，丝束穿过下方的第一间隙和第二间隙后通过第一转弯辊组或第二转弯辊组180°变向后继续穿过上方的第一间隙和第二间隙。
6.按照权利要求5所述的实现多工作温度的丝束平行氧化炉的氧化设备，其特征在于：氧化设备还包括安装架；第一往复导丝辊组件、第二往复导丝辊组件、张力控制组件均安装在安装架上，丝束绕在第一转弯辊组和第二转弯辊组上，丝束与第一转弯辊组的绕入点和绕出点均与第一间隙等高，丝束与第二转弯辊组的绕入点和绕出点均与第一间隙等高。
7.按照权利要求6所述的实现多工作温度的丝束平行氧化炉的氧化设备，其特征在于：若干台氧化设备在水平方向上串联排列，每个平行氧化炉单元的丝束平行氧化炉在竖直方向上堆叠。
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