RU2172363C1 - Устройство для непрерывной термической обработки длинномерного материала - Google Patents
Устройство для непрерывной термической обработки длинномерного материалаInfo
- Publication number
- RU2172363C1 RU2172363C1 RU2000109453A RU2000109453A RU2172363C1 RU 2172363 C1 RU2172363 C1 RU 2172363C1 RU 2000109453 A RU2000109453 A RU 2000109453A RU 2000109453 A RU2000109453 A RU 2000109453A RU 2172363 C1 RU2172363 C1 RU 2172363C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tubular chamber
- chamber
- insulating layer
- thermal conductivity
- maintaining
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 title abstract 2
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000012262 resinous product Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 claims description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003449 preventive Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 5
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 2
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000737 Duralumin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000012261 resinous substance Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Устройство относится к области производства химических волокон, а именно к оборудованию для термической обработки длинномерного материала. Содержит кожух, внутри которого расположена по меньшей мере одна обогреваемая трубчатая камера с изоляционным слоем, средство для поддержания длинномерного материала и транспортирования его через камеру. Камера снабжена средствами для подачи в камеру рабочей среды и отсоса летучих продуктов, съемным зонтом для конденсации и осаждения смолистых продуктов. Средство для поддержания длинномерного материала нерабочей поверхностью сопряжено с поверхностью трубчатой камеры и выполнено из материала с теплопроводностью, превышающей теплопроводность изоляционного слоя. Данное выполнение устройства позволяет интенсифицировать процесс термообработки волокнистого материала, повысить качество и равномерность характеристик продукта, увеличить срок эксплуатации между профилактическими чистками и ремонтом. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области производства химических волокон, а именно к оборудованию для термической обработки длинномерного материала.
Термообработка широко применяется в производстве многих видов химических полимерных волокон для придания им потребительских свойств, а также как стадия процесса получения углеродных волокон - термоокисление.
Известно устройство для непрерывной термической обработки длинномерного материала, содержащее кожух, внутри которого расположена теплоизоляционная труба для прохождения через нее обработанного длинномерного плосковидного материала, нагревательные элементы, расположенные внутри трубы параллельно материалу, средство для поддержания длинномерного материала, размещенное внутри трубы параллельно плоскости материала, согласно изобретению оно дополнительно имеет средство для перемещения внутри трубы газообразной среды. Внутренняя поверхность трубы выполнена отражающей. Средство для поддержания материала выполнено в виде стержней, роликов, перфорированной пластины или ленточного транспортера. По меньшей мере один стержень, ролик имеет каналы для удаления или подачи газо-, жидко- или пылеобразных веществ из трубы и внутрь нее и подсоединены к патрубку на кожухе (RU 2101401 C1, 10.01.1998).
Недостатки устройства:
- сложность конструкции, обусловленная расположением в рабочей зоне всех основных деталей и узлов, в том числе нагревательных элементов, которые в ходе процесса загрязняются побочными смолистыми продуктами и требуют чистки или замены, приводящей к простою;
- загрязнение смолистыми побочными продуктами внутренней поверхности трубы и изменение ее отражающей способности, что приводит к неравномерности прогрева материала, ухудшению качества, увеличению энергозатрат, простоям оборудования;
- отсутствие средства для накопления и вывода из рабочей зоны смолистых побочных продуктов, загрязняющих обрабатываемый материал и детали устройства.
- сложность конструкции, обусловленная расположением в рабочей зоне всех основных деталей и узлов, в том числе нагревательных элементов, которые в ходе процесса загрязняются побочными смолистыми продуктами и требуют чистки или замены, приводящей к простою;
- загрязнение смолистыми побочными продуктами внутренней поверхности трубы и изменение ее отражающей способности, что приводит к неравномерности прогрева материала, ухудшению качества, увеличению энергозатрат, простоям оборудования;
- отсутствие средства для накопления и вывода из рабочей зоны смолистых побочных продуктов, загрязняющих обрабатываемый материал и детали устройства.
В другом патенте тех же заявителей, наиболее близком по технической сущности к заявляемому, зеркальную поверхность трубы и/или саму трубу изготавливают подвижными, т.е. реализуется процесс вибрации зеркальной поверхности с целью предотвращения и уменьшения загрязнения поверхности продуктами выделения материала при термообработке. Недостатком данного устройства, так же как и предыдущего, является сложность конструкции, обусловленная расположением в рабочей зоне всех основных деталей и узлов, требующих периодической чистки или ремонта; размещение в рабочей зоне нагревательных элементов, которые в ходе процессов загрязняются побочными смолистыми, возможно химически активными продуктами и уменьшают свою теплоотдачу. Не решена проблема накопления и вывода из рабочей зоны смолистых продуктов, которые в результате вибрации зеркальных поверхностей могут оседать на других деталях внутреннего устройства трубы и на материале (RU 2140469 C1, 27.10.1999).
Техническим результатом данного изобретения является интенсификация процесса термообработки волокнистого материала, повышение качества и равномерности характеристик продукта, увеличение срока эксплуатации между профилактическими чистками и ремонтом.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для непрерывной термической обработки длинномерного материала, содержащем кожух, внутри которого расположена по меньшей мере одна обогреваемая трубчатая камера с изоляционным слоем, средство для поддержания длинномерного материала и его транспортирования, трубчатая камера снабжена средствами для подачи в камеру рабочей среды и отсоса летучих продуктов, съемным зонтом для конденсации и осаждения смолистых продуктов, а средство для поддержания длинномерного материала нерабочей поверхностью сопряжено с поверхностью трубчатой камеры и выполнено из материала с теплопроводностью, превышающей теплопроводность изоляционного слоя. Средство для поддержания длинномерного материала может быть выполнено съемным и иметь ребра жесткости.
Устройство показано на чертежах, где на фиг. 1 дан общий вид устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид устройства с ребрами жесткости.
Устройство содержит (фиг. 1) кожух, внутри которого расположена по крайней мере одна трубчатая камера 2, средства для подачи рабочей среды (воздух, газ, пар) 3 и отсоса летучих продуктов 4. В зависимости от технологического процесса количество средств для подачи в камеру рабочей среды и отсоса летучих продуктов и место их расположения могут отличаться. Внешняя поверхность камеры снабжена нагревателем 5, покрытым изоляционным материалом 6. Внутри камеры установлено средство 7 для поддержания движущегося длинномерного материала 8, которое может быть выполнено съемным в виде полуцилиндра (фиг. 2) или пластины с ребрами жесткости (фиг. 3). Тесное соприкосновение средства для поддержания материала 7 и обогреваемой стенки трубчатой камеры 2 достигается сопряжением нерабочей поверхности средства 7 и поверхности стенки камеры 2. Средство для поддержания длинномерного материала изготавливают из материала с высокой теплопроводностью; графит, алюминиевые сплавы, стали и т.п. В полости трубчатой камеры 2 над рабочей поверхностью средства 7 размещают съемный зонт (вкладыш, "экран") 9. Между зонтом 9 и трубчатой камерой 2 имеется зазор с целью создания свободы перемещения при съеме. Узел транспортирования 10 расположен вне обогреваемой трубчатой камеры.
Устройство работает следующим образом.
Длинномерный материал 8 при помощи транспортирующего узла 10 пропускают через трубчатую камеру 2 (фиг. 1). Необходимая технологическая среда (воздух, пар, газ и т.д.) подается в камеру 2 через средства для подачи в камеру рабочей среды 3 противотоком (при необходимости подается в нескольких местах в смешанном или сопутствующем материалу направлении). Отсос летучих продуктов термообработки осуществляется через средства 4, расположенные таким образом, чтобы подаваемая технологическая среда сначала контактировала с обрабатываемым материалом, а затем удалялась из камеры.
Длинномерный материал прогревается благодаря тесному соприкосновению с рабочей поверхностью средства для поддержания материала 7 (фиг. 1-3), которое имеет также нерабочую поверхность, сопряженную и соединенную с обогреваемыми стенками трубчатой камеры. Средство для поддержания длинномерного материала изготавливается из материала с высокой теплопроводностью, значительно превышающей теплопроводность изоляционного слоя, расположенного по другую сторону нагревателя. В таком случае тепловой поток будет распространяться в сторону рабочей поверхности средства для поддержания материала, имеющего высокую теплопроводность. Например, теплопроводность дюралюминия при 200oC 167 ккал/м•ч• oC, а теплопроводность минеральной ваты, используемой в качестве теплоизолятора, в таких же условиях - 0,045 ккал/м•ч•oC, т.е. превышение в 3700 раз. Для углеродистой стали 15 и шлаковой ваты, теплопроводности которых соответственно 43,2 и 0,05 ккал/м•ч•oC, превышение составляет 864. При работе описываемого устройства теплота внешнего обогрева трубчатой камеры используется в основном внутри этой камеры. При термообработке полимерных волокнистых материалов могут выделяться смолистые продукты, которые накапливаются на съемном зонте 9, установленном в верхней части трубчатой камеры 2. Через определенные периоды времени зонт вынимается из камеры, на его место устанавливается резервный зонт. Замена зонта может происходить в рабочем режиме без остановки работы устройства. Для трубчатой камеры большой длины зонт может состоять из нескольких частей, вставляемых последовательно. Также удобен составной зонт, если в камере имеется несколько температурных зон, в которых выделение смолистых веществ различно и требует разной частоты смены зонтов.
Преимущества данного изобретения:
- сокращение длительности термообработки за счет интенсивного теплообмена способом теплопередачи между теплопроводным средством для поддержания длинномерного материала и самым длинномерным материалом;
- улучшение качества материала за счет равномерности температурной обработки и уменьшения количества побочных смолистых продуктов, способных загрязнить обрабатываемый материал;
- расширение технологических возможностей термообрабатывающих устройств - жгуты, нити, ткани, ленты, нетканые материалы;
- упрощение конструкции температурной зоны за счет выноса из нее деталей, требующих периодической чистки, осмотра, ремонта или замены.
- сокращение длительности термообработки за счет интенсивного теплообмена способом теплопередачи между теплопроводным средством для поддержания длинномерного материала и самым длинномерным материалом;
- улучшение качества материала за счет равномерности температурной обработки и уменьшения количества побочных смолистых продуктов, способных загрязнить обрабатываемый материал;
- расширение технологических возможностей термообрабатывающих устройств - жгуты, нити, ткани, ленты, нетканые материалы;
- упрощение конструкции температурной зоны за счет выноса из нее деталей, требующих периодической чистки, осмотра, ремонта или замены.
Claims (3)
1. Устройство для непрерывной термической обработки длинномерного материала, содержащее кожух, внутри которого расположена, по меньшей мере, одна обогреваемая трубчатая камера с изоляционным слоем, средство для поддержания длинномерного материала и транспортирования его через камеру, отличающееся тем, что камера снабжена средствами для подачи в камеру рабочей среды и отсоса летучих продуктов, съемным зонтом для конденсации и осаждения смолистых продуктов, а средство для поддержания длинномерного материала нерабочей поверхностью сопряжено с поверхностью трубчатой камеры и выполнено из материала с теплопроводностью, превышающей теплопроводность изоляционного слоя.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство для поддержания длинномерного материала выполнено съемным.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство для поддержания длинномерного материала имеет ребра жесткости.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2172363C1 true RU2172363C1 (ru) | 2001-08-20 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109071229B (zh) | 用于合成高质量石墨烯的热处理设备 | |
| RU2697463C2 (ru) | Устройство и способ улучшенной сушки выпариванием | |
| EP1055375A2 (en) | Method and apparatus for producing reconstituted tobacco sheets | |
| JP2789559B2 (ja) | 固形物の回転加熱室 | |
| KR100359416B1 (ko) | 가열관을구비한고체물을위한가열챔버 | |
| EP0103011A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR THE RECOVERY OF GLASS FIBERS FROM WASTE GLASS FIBER MATS. | |
| JP6483091B2 (ja) | 加圧蒸気環境内でアクリル繊維を延伸するための装置および前記装置用の自動引き入れデバイス | |
| GB2135209A (en) | Tentering frame dryer | |
| RU2172363C1 (ru) | Устройство для непрерывной термической обработки длинномерного материала | |
| US7410630B2 (en) | Method and an installation for obtaining carbon bodies from carbon-precursor bodies | |
| US6514072B1 (en) | Method of processing carbon fibers | |
| JP2006299010A (ja) | 外熱式ロータリーキルン | |
| JP2001172724A (ja) | 精密ワイヤーの製造法及び製造装置 | |
| KR101070126B1 (ko) | 압연라인 냉각장치 | |
| JPS6332886B2 (ru) | ||
| JP2002013031A (ja) | 炭素材料の黒鉛化方法及びその装置 | |
| EP3310951B1 (en) | Apparatus for stretching acrylic fibres tows in a pressurised steam environment | |
| JPH04116127A (ja) | 光輝焼鈍炉 | |
| EP0991903B1 (en) | Method of and apparatus for cleaning collection chain conveyors | |
| RU2005829C1 (ru) | Агрегат тепловой обработки волокнистого материала | |
| KR100484672B1 (ko) | 국부접촉용 이송 롤러 | |
| RU2123548C1 (ru) | Устройство для непрерывной обработки длинномерного материала | |
| RU2534784C2 (ru) | Установка для термической обработки углеродсодержащих волокнистых материалов | |
| RU2089680C1 (ru) | Способ получения углеродного волокна и устройство для его осуществления | |
| JPH04240604A (ja) | 光ファイバ線引炉 |