一种炭化炉的气体密封装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102433613A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102433613A(43)申请公布日2012.05.02(21)申请号201110274648.4(22)申请日2011.09.15(71)申请人西安康本材料有限公司地址710089陕西省西安市阎良区蓝天路5号(72)发明人许东刘维鹏张鹏李向阳耿丽(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人慕安荣(51)Int.Cl.D01F9/12(2006.01)F16J15/40(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种炭化炉的气体密封装置(57)摘要一种炭化炉气体密封装置，在壳体出口端的固定有相互对称的气体喷出管。气体喷出管的气体出口中心线之间的夹角为90°，并与锥形管的中心线相交。气封箱位于壳体另一端的中间箱体内。在气封箱内腔对称安装有7对气体阻流板。两个气体阻流板相邻的表面之间形成了气体膨胀室。在相邻的气体阻流板之间有气体喷口。氮气通过气体喷口进入气体膨胀室内上下对吹，气体膨胀后形成涡流，有效阻挡了废气外溢和外界空气进入炉膛。气体喷出管与水平面之间成45°角，在气封箱内部形成封喉作用，强化气封效果。本发明在氮气管道压力为0.15MPa时，气箱内压力为0.15MPa。在0.1MPa压力下，本发明能够在300Pa下保压3小时无压降。CN102436ACCNN110243361302433617A权利要求书1/1页1.一种用于炭化炉气体密封的装置，其特征在于，包括与炭化炉相连的法兰盘、锥形管、气体喷出管、走丝通道、气体阻流板、气体喷口、氮气管道、废气预留口、炉头延伸段、炉口闸板、蝶形螺栓和壳体；其中，壳体由固定在中间箱体上表面的上法兰盖和固定在中间箱体下表面下法兰盖组成；在壳体出口端的上法兰盖内和下法兰盖内分别固定有气体喷出管，并且上法兰盖内和下法兰盖上的气体喷出管对称；气体喷出管气体出口端为弯折管，使出口对着锥形管的入口；两个气体喷出管出口的中心线之间的夹角为90°，并且两个气体喷出管出口的中心线与锥形管的中心线相交；该气体喷出管的外表面均固定有氮气管；所述氮气管的一端与气体喷出管贯通，另一端穿过上法兰盖或下法兰盖，与氮气管道连通；气封箱位于壳体另一端的中间箱体内；在气封箱内腔的上表面和下表面，对称安装有7对气体阻流板；相邻的两个气体阻流板表面之间的距离根据柏努利公式确定；相邻的两个气体阻流板之间的空间形成了气体膨胀室；位于气封箱内腔上表面和下表面并相互对称的气体阻流板的顶端之间的距离须满足预氧化丝走丝的空间要求；气封箱的箱体为夹层，在气封箱的外层箱板上安装有惰性气体管道，在气封箱的内层箱板的上表面和下表面对称分布有7组贯通气封箱内层箱板的气体喷口；所述的7组气体喷口均位于两个相邻的气体阻流板之间；所述的气体阻流板和气体喷口的长度与壳体内腔的宽度相同。2.如权利要求1所述一种用于炭化炉气体密封的装置，其特征在于，在壳体的上法兰盖中部，有贯通的该上法兰盖的废气预留口；在壳体的入口端端面，安装有炉头延伸段；所述炉头延伸段的端头处有一对炉口闸板；在壳体的出口端端面，固定安装有锥形管，所述锥形管的端头固定有法兰盘。3.如权利要求1所述一种用于炭化炉气体密封的装置，其特征在于，所述的气封箱的箱体为夹层；气封箱能安装在壳体内。2CCNN110243361302433617A说明书1/4页一种炭化炉的气体密封装置技术领域[0001]本发明涉及一种气体密封装置，具体是一种炭化炉的气体密封装置。背景技术[0002]聚丙烯腈原丝经预氧化处理后转化为耐热梯形结构，再经低温炭化和高温炭化转变为具有乱层石墨结构，且含炭量在92％以上的无机炭纤维。该炭化过程是在氮气保护、绝氧状态下通过炭化炉实现的，所排放废气中含有焦油、HCN、CO2、CO、NH3等物质。因此与炭化炉配套使用的密封装置是炭化炉的关键设备之一，密封装置可防止炉内废气向室内排放，也封堵炉外空气向炉内渗入，密封效果直接影响生产安全和碳纤维质量。[0003]密封结构也有多种多样，例如闸板式、鸭嘴式、狭缝气幕式、接触型迷宫式，但较为先进的装置是非接触式迷宫气封结构，它具有密封结构为矩形，长边与宽边比为15∶1以上；气体喷出部是多孔板；气体膨胀室由5～10个组成；气封气体流速可调等特点。尽管迷宫密封装置在一定程度上能够防止炉内废气向室内泄露，保障现场生产人员的安全；封堵炉外空气向炉内渗入，保证炉内保护气体的超高纯度，防止炉内氧含量浓度过高致使炭纤维品质下降。但从以往迷宫密封装置的结构可以看出，它们在设计上主要存在以下问题：[0004](1)迷宫机构中气体喷出管喷出的气体不直接进入气体膨胀室，而是通过弥漫方式进入膨胀室，如此以来迷宫所起作用会有所下降，而且没有对迷