本實用新型涉及一種蛇形供紡加熱調(diào)整保護裝置，屬于碳纖維生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

碳纖維是碳含量在90％以上的無機高分子纖維，除了具有一般碳素材料的耐高溫、耐摩擦、耐腐蝕及導(dǎo)電導(dǎo)熱等特性以外，還具有柔軟可加工性、質(zhì)量輕、比強度大等特性，從而被廣泛應(yīng)用到軍事、紡織、體育器材、化工、醫(yī)療器械及機械加工等諸多領(lǐng)域。

聚丙烯腈碳纖維的制備過程包括原料聚合、轉(zhuǎn)向紡絲、水洗、干燥致密化、預(yù)氧化、炭化、上漿干燥等。在進行紡絲前，聚丙烯腈原液的粘度受溫度影響很大，而原液的粘度對原液的可紡性會造成很大影響，粘度過高或過低都會對噴絲過程能否順利進行產(chǎn)生影響。原液的溫度不均會導(dǎo)致溶液體系粘度不均，從而在噴絲過程中會因原液流速不同，出現(xiàn)整束纖維不均勻，直徑有大有小，粗細不均，毛絲率和斷絲率較高，從而對產(chǎn)品的最終質(zhì)量和性能產(chǎn)生影響。因此，對供紡過程中原液溫度的控制是十分重要的，但現(xiàn)有纖維原液的供紡設(shè)備的溫度調(diào)節(jié)裝置比較簡陋，不能實現(xiàn)對供紡原液溫度的控制。同時，現(xiàn)有的供紡設(shè)備中還存在管道長，占地面積大等缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決對紡絲前碳纖維原液溫度的精確控制不夠、供紡管線管道長、占地大以及毛絲率和斷絲率較高等問題，本實用新型提供了一種蛇形供紡加熱調(diào)整保護裝置，所采取的技術(shù)方案如下：

一種蛇形供紡加熱調(diào)整保護裝置，該裝置包括溫度調(diào)整裝置4和溫度傳感器6；

所述溫度調(diào)整裝置4內(nèi)設(shè)有與立式蛇形溫度調(diào)整管道；

所述溫度調(diào)整管道包括供原液流通的原液管道42，套在原液管道42外側(cè)的溫度調(diào)整管道43，以及套在溫度調(diào)整管道43外側(cè)的保溫層45；

所述溫度調(diào)整裝置4在溫度調(diào)整管道43的入口處還是有可調(diào)整進入熱量的調(diào)節(jié)閥41；

所述溫度傳感器6設(shè)在溫度調(diào)整裝置4的原液管道42出口端。

優(yōu)選地，還包括與溫度調(diào)整裝置4連通的恒溫裝置5，以保證經(jīng)過溫度調(diào)整的原液在輸送過程中溫度的穩(wěn)定性。

更優(yōu)選地，所述恒溫裝置5包括位于內(nèi)部中間的原液管、套在原液管外側(cè)的恒溫層52、套在恒溫層52外側(cè)的保溫層以及與恒溫層52和原液管道連通的一個或多個恒溫控制器51。

更優(yōu)選地，所述恒溫控制器51設(shè)有溫度傳感器和控制熱量進出的閥門，以便于獲取安裝處原液的溫度。同時，當溫度過低或過高時可開啟閥門輸入或輸出熱量。

更優(yōu)選地，在恒溫裝置5的靠近兩端處分別設(shè)有一個恒溫控制器51。

更優(yōu)選地，所述蛇形供紡加熱調(diào)整保護裝置還包括控制裝置7。

更優(yōu)選地，所述溫度控制裝置7與位于溫度調(diào)整裝置4內(nèi)部和外部的溫度傳感器6、調(diào)節(jié)閥41和恒溫控制器51連鎖，以便于收集溫度調(diào)整裝置4出口或內(nèi)部的溫度和恒溫裝置5內(nèi)的溫度，并對通過控制熱量輸入輸出的多少最終控制進入到紡絲環(huán)節(jié)的原液的溫度，進而保證原液粘度處于合理范圍，增加原液的可紡性。

優(yōu)選地，在溫度調(diào)整裝置4的原液管道42出口端還設(shè)有與控制裝置7連接的粘度計。在恒溫裝置5的末端也設(shè)有粘度計，以便于對原液的實際粘度進行監(jiān)控。

同時，本實用新型還提供了一種含有所述蛇形供紡加熱調(diào)整保護裝置的供紡設(shè)備，該供紡設(shè)備還包括與通過原液輸送管道與溫度調(diào)整裝置4連通的供紡過濾器3，以及通過原液輸送管道與供紡過濾器3連通的輸送泵2。

優(yōu)選地，所述功放設(shè)備在與溫度調(diào)整裝置4連通的原液輸送管道外層設(shè)有保溫層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型獲得的有益效果如下：

本實用新型采用立式蛇形溫度調(diào)節(jié)管道，一方面可以節(jié)省管道占地面積和占地空間；另一方面，通過在原液管外層依次加裝溫度調(diào)整管道和保溫管，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度的精準控制，保證管道內(nèi)聚丙烯腈內(nèi)原液的粘度處于合理范圍之內(nèi)，提高原液的可紡性，增加產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

本實用新型通過設(shè)置恒溫裝置，可將經(jīng)過調(diào)整后的原液的溫度和粘度保持在一個合理的范圍內(nèi)，防止已經(jīng)調(diào)整好的原液在運輸過程中發(fā)生改變。

同時，本實用新型還設(shè)有控制裝置以及與控制裝置連鎖的多個溫度傳感器、溫度控制裝置，可以實現(xiàn)各部位的溫度連鎖控制，提高對溫度控制的準確性和精確性。

附圖說明

圖1為本實用新型一種優(yōu)選方案中蛇形供紡加熱調(diào)整保護裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型另一種優(yōu)選方案中蛇形供紡加熱調(diào)整保護裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1，原液儲罐；2，輸送泵；3，供紡過濾器；4，溫度調(diào)整裝置；5，恒溫裝置；6，溫度傳感器；7，控制裝置；41，調(diào)節(jié)閥；42，原液管；43，溫度調(diào)整管；44，保溫層；45，出口；46，調(diào)整裝置溫度傳感器；51，恒溫控制器；52，恒溫層。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細說明，但以下詳細說明不視為對本實用新型的限定。

具體實施方式一

圖1為本實用新型一種優(yōu)選方案中蛇形供紡加熱調(diào)整保護裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖1可知，該蛇形供紡加熱調(diào)整保護裝置，是由溫度調(diào)整裝置4，溫度傳感器6，恒溫裝置5以及控制裝置7組成。其中，溫度調(diào)整裝置4包括一個立方體外殼體，在外殼體中設(shè)有立式蛇形溫度調(diào)整管道。該溫度調(diào)整管道由里向外由三層管道組成。其中，最內(nèi)部為原液輸送管道，即原液管42，原液管42的外側(cè)為溫度調(diào)整管43，在溫度調(diào)整管43的外側(cè)為保溫層44。同時，在溫度調(diào)整管42的進口處設(shè)有與溫度調(diào)整管43連通的調(diào)節(jié)閥41，以便于向溫度調(diào)整管43內(nèi)部輸入或抽出熱量，保證溫度調(diào)整管43內(nèi)的溫度。在溫度調(diào)整管道的末端設(shè)有供保溫介質(zhì)流出的出口45。溫度傳感器6設(shè)在出口45后側(cè)，且與原液管連通，以便于檢測原液在流出溫度調(diào)整裝置4以后原液的溫度。

在溫度傳感器6的后端設(shè)有恒溫裝置5。恒溫裝置5包括位于中部供原液流通的原液管，在原液管外層的恒溫層52，恒溫層52中設(shè)有保持原液管內(nèi)原液溫度恒定的恒溫介質(zhì)。在恒溫裝置5的前端設(shè)有與原液管和恒溫層52連通的恒溫控制器51。恒溫控制器51設(shè)有與恒溫層52連通的控制閥，以便于輸入或抽出熱量；同時，還設(shè)有與原液管連通的溫度傳感器以便于檢測在進入恒溫裝置5時原液的溫度。

同時，該保護裝置還包括控制裝置7，該控制裝置7與控制閥41、溫度傳感器7、出口45的控制裝置以及恒溫控制器51連鎖，以便于收集連接有溫度傳感器7處的溫度。同時，也對溫度調(diào)整裝置4和恒溫裝置5內(nèi)輸入和輸出的熱量進行控制，保證在溫度調(diào)整和溫度保持過程中的熱量供給。所述控制裝置可以是安裝有PLC或/和DCS系統(tǒng)的計算機，也可以是其他現(xiàn)有的能夠?qū)崿F(xiàn)上述控制功能的裝置，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)公知常識和生產(chǎn)實際情況編寫相關(guān)的控制指令。

可在上述溫度調(diào)整裝置4的前端通過外側(cè)安裝有保溫層的原液管連接供紡過濾器3，在供紡過濾器3的前端連接輸送泵2組成供紡設(shè)備。

在使用過程中，原液儲罐1內(nèi)的原液經(jīng)過管道通過輸送泵2輸送到供紡過濾器3中，經(jīng)過過濾以后，原液輸送到溫度調(diào)整裝置4中。原液在立式蛇形溫度調(diào)整管道中進行溫度調(diào)整。溫度傳感器6可將出口處的溫度反饋到控制裝置7中?？刂蒲b置7根據(jù)獲得的溫度信息啟動調(diào)節(jié)閥41通過輸入熱量或抽出多余熱量，調(diào)整供給給原液的熱能或冷能調(diào)整原液管中原液的溫度。當流出溫度調(diào)整裝置4的原液處于合理的溫度范圍內(nèi)時不再對原液的溫度進行大幅度調(diào)整。原液隨即進入到恒溫裝置5中，恒溫裝置5通過與恒溫層52連通的恒溫控制器51控制恒溫層52內(nèi)恒溫介質(zhì)的熱量，對原液管內(nèi)原液的溫度進行小幅調(diào)整，以保證在紡絲是原液的溫度處于合理的范圍之內(nèi)。同時，還可在恒溫裝置5或溫度調(diào)整裝置4的出口處設(shè)置粘度計，實際檢測原液的粘度信息，并將此信息反饋給控制裝置7，以便于結(jié)合具體粘度對整個設(shè)備各處的溫度進行協(xié)調(diào)控制。

具體實施方式二

圖2為本實用新型另一種優(yōu)選方案中蛇形供紡加熱調(diào)整保護裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施方式與具體實施方式一的不同在于：在溫度調(diào)整裝置4內(nèi)設(shè)有多個調(diào)整裝置溫度傳感器46，該傳感器與原液管42連通，以實時監(jiān)測溫度調(diào)整裝置4內(nèi)不同位置的溫度，并將該溫度信息傳送給控制裝置7，以便于控制裝置7進行溫度調(diào)控。同時，在恒溫裝置5的前端和后端各設(shè)有一個恒溫控制器51，以便對恒溫裝置5前后兩端原液及恒溫介質(zhì)的溫度及恒溫效果進行監(jiān)測。

以上結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式做了說明，但這些說明不能被理解為限制了本實用新型的范圍。本實用新型的保護范圍由隨附的權(quán)利要求書限定，任何在本實用新型權(quán)利要求基礎(chǔ)上的改動，都是本實用新型的保護范圍。