一種可降低氦氣用量的光纖生產(chǎn)加熱爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可降低氦氣用量的光纖生產(chǎn)加熱爐，包括爐體以及自上而下依次設(shè)置于爐體下方的下部護(hù)套、下部開閉器托盤和下部開閉器，下部護(hù)套通過法蘭連接在爐體底部，所述下部開閉器托盤底部設(shè)有氦氣通入孔，還包括延長管，延長管上端與下部開閉器托盤相連，下端與下部開閉器相連，延長管上設(shè)有可形成氣封的若干個氬氣通入孔；本發(fā)明可在加熱爐出口處形成氣封，從而減少光纖從加熱爐下口帶走的氦氣的量，從而可降低加熱爐下部氦氣的通入量。
【專利說明】
一種可降低氦氣用量的光纖生產(chǎn)加熱爐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種光纖生產(chǎn)加熱爐，尤其涉及一種可降低氦氣用量的光纖生產(chǎn)加熱爐，屬于光纖生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖是由光纖預(yù)制棒經(jīng)加熱爐加熱、冷卻管冷卻、涂覆、紫外線燈固化后制成。
[0003]光纖加熱爐有兩種，一種是感應(yīng)式加熱爐、一種是電阻式加熱爐。在光纖生產(chǎn)過程中需不斷向加熱爐內(nèi)通入多路氦氣和多路氬氣，同時使用排氣栗不斷向外排出氣體，以排出生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的灰塵及雜質(zhì)，同時確保加熱爐內(nèi)保持正壓，以免空氣從加熱爐下口進(jìn)入加熱爐內(nèi)。在生產(chǎn)過程中加熱爐內(nèi)的溫度很高，爐內(nèi)的大部分熱量通過傳熱介質(zhì)氦氣和氬氣傳遞給爐體，其中氦氣起主要作用，爐體將熱量傳遞給冷卻水，冷卻水將熱量帶走;另外光纖從加熱爐下口出來，在帶走一部分熱量的同時也會帶走一部分爐體內(nèi)的氦氣和氬氣的混合氣體。爐體內(nèi)通入氦氣氬氣除了作為傳熱介質(zhì)外，另一作用是為了在生產(chǎn)過程中形成穩(wěn)定的加熱條件，使得光纖預(yù)制棒錐端受熱均勻，生產(chǎn)出合格的光纖。目前的光纖生產(chǎn)工藝中，在加熱爐結(jié)構(gòu)、冷卻水溫度、預(yù)制棒尺寸、生產(chǎn)速度一定的情況下，其氦氣、氬氣用量幾乎是不變的，由于氦氣的傳熱效果遠(yuǎn)高于氬氣，因而在生產(chǎn)過程中是無法使用價格相對低廉的氬氣替代價格較高的氦氣的。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的電阻式加熱爐下部自下而上分別是下部開閉器，下部開閉器托盤，下部護(hù)套，下部法蘭，爐體。加熱爐下部氦氣從下部開閉器托盤通入，一般情況下此路氦氣占到整個加熱爐氦氣用量的70%以上，因而減少此路氦氣的用量對降低光纖制造成本有很大作用。
[0005]光纖從加熱爐下口帶走部分氦氣會造成了一定程度上的浪費，另外隨著國內(nèi)市場對光纖的需求越來越大，各個光纖廠家不斷改進(jìn)生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)光纖的速度越來越快，更快的線速度需要更大的加熱功率，同時更快的線速度也產(chǎn)生更多的雜質(zhì)及灰塵，需要更大的排氣量帶走這部分臟污，同時光纖從加熱爐下口帶走的氦氣也越來越多。因而在生產(chǎn)過程中需要通入更多的氦氣，以保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
[0006]氦氣是極為稀缺的戰(zhàn)略資源，中國的氦氣資源匱乏，長期依賴進(jìn)口，近幾年隨著光纖項目的不斷上馬，氦氣的成本逐年攀升，增加光纖生產(chǎn)成本，所以降低光纖生產(chǎn)過程中氦氣用量勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種能降低氦氣用量的光纖生產(chǎn)加熱爐。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:一種可降低氦氣用量的光纖生產(chǎn)加熱爐，包括爐體以及自上而下依次設(shè)置于爐體下方的下部護(hù)套、下部開閉器托盤和下部開閉器，所述下部護(hù)套通過法蘭連接在爐體底部，所述下部開閉器托盤底部設(shè)有氦氣通入孔;還包括延長管，所述延長管上端與下部開閉器托盤下端相連，其下端與下部開閉器上端相連，所述延長管上設(shè)有可形成氣封的若干個氬氣通入孔。
[0009]上述技術(shù)方案在下部開閉器托盤與下部開閉器之間設(shè)有延長管，并在延長管上設(shè)有可形成氣封的若干個氬氣通入孔，這樣就可在加熱爐出口處形成氣封，從而減少光纖從加熱爐下口帶走的氦氣的量，從而可降低加熱爐下部氦氣的通入量。
[0010]對上述技術(shù)方案的改進(jìn)為:所述若干個氬氣通入孔位于延長管底部且沿延長管管壁周向分布，所述若干個氬氣通入孔的通氣方向與所述延長管徑向平行或夾角呈銳角。
[0011 ]對上述技術(shù)方案的改進(jìn)為:所述若干個氬氣通入孔沿延長管管壁周向均勻分布。這樣就使得加熱爐延長管下部的氬氣形成環(huán)形通入，避免生產(chǎn)過程中單側(cè)通入的氬氣產(chǎn)生的氣流影響到裸光纖的位置。
[0012]對上述技術(shù)方案的改進(jìn)為:所述延長管與下部開閉器托盤連接處以及延長管與下部開閉器連接處均設(shè)有密封圈。實現(xiàn)延長管與上下裝置密封連接。
[0013]對上述技術(shù)方案的改進(jìn)為:所述延長管內(nèi)徑大于或等于下部開閉器最大外徑。避免在光纖預(yù)制棒初始加熱階段，因延長管比下部開閉器細(xì)，導(dǎo)致光纖錐端無法靠自身重力下垂，進(jìn)而影響生產(chǎn)。
[0014]對上述技術(shù)方案的改進(jìn)為:所述延長管內(nèi)壁為光滑內(nèi)壁。避免在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的灰塵及雜物附著在其上，另外光滑的內(nèi)壁也利于常規(guī)的清潔。
[0015]上述技術(shù)方案的一種優(yōu)選方案為:所述延長管管壁內(nèi)設(shè)有水冷夾層；當(dāng)生產(chǎn)溫度較高時可通入循環(huán)水進(jìn)行水冷。
[0016]上述技術(shù)方案的一種優(yōu)選方案為:所述延長管長度為300mm至1000mm。延長管長度可根據(jù)生產(chǎn)實際效果而定，當(dāng)延長管越長，節(jié)省氦氣的效果越好，但是過長的延長管在生產(chǎn)過程中會帶來不便，如不便于拆卸、不便清潔等；當(dāng)延長管長度為300mm至600mm時無論是節(jié)省氦氣還是操作的便利性，都比較好;而當(dāng)延長管長度大于700_時操作的便利性較差。
[0017]上述技術(shù)方案的一種優(yōu)選方案為:所述加熱爐生產(chǎn)光纖的線速度為2500m/min，所述延長管長度為300mm，所述氦氣通入孔通入氦氣流量為141/min，所述氬氣通入孔通入氬氣流量為51/min。當(dāng)采用上述優(yōu)選方案的各項參數(shù)生產(chǎn)的光纖的各項性能無明顯變化，滿足生產(chǎn)要求，同時將光纖生產(chǎn)過程中加熱爐下部氦氣的通入量從原來的181/min降低到141/min，從而降低了光纖生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中A-A向剖面圖。
[0019]以上附圖的附圖標(biāo)記為:
爐體I;法蘭2;下部護(hù)套3;下部開閉器托盤4;延長管5;下部開閉器6;密封圈7;氬氣通入孔8;氦氣通入孔9 ;水冷夾層10。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖以及具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0021]實施例1 本實施例中的光纖加熱爐為電阻式加熱爐。
[0022]如圖1和圖2所示，本實施例的可降低氦氣用量的光纖生產(chǎn)加熱爐，包括爐體I以及自上而下依次設(shè)置于爐體I下方的下部護(hù)套3、下部開閉器托盤4、延長管5和下部開閉器6，下部護(hù)套3通過法蘭連接在爐體I底部，下部開閉器托盤4底部設(shè)有氦氣通入孔9，延長管5上端與下部開閉器托盤4下端相連且其下端與下部開閉器6上端相連，延長管5上還設(shè)有若干個可形成氣封的氬氣通入孔8，這樣通過氬氣形成的氣封對爐內(nèi)的傳熱介質(zhì)進(jìn)行動態(tài)的密閉，從而減少氦氣隨光纖從加熱爐下口引出而可能引起的泄漏。
[0023]本實施例在下部開閉器托盤4與下部開閉器6之間設(shè)置延長管5，并進(jìn)一步的將若干個氬氣通入孔8設(shè)置在延長管5底部，使氣封形成在加熱爐出口處，從而可盡量延長傳熱介質(zhì)的傳導(dǎo)行程，這樣就可增加傳熱介質(zhì)的導(dǎo)熱效果，從而減少光纖從加熱爐下口帶出的氦氣量，由此可降低加熱爐下部氦氣的通入量。為了避免生產(chǎn)過程中單側(cè)通入的氬氣產(chǎn)生的氣流影響到裸光纖的位置，本實施例中的氬氣通入孔8沿延長管5管壁周向均勻分布，這樣就使得加熱爐延長管下部的氬氣形成環(huán)形通入。
[0024]從上述可知，延長管5越長傳熱介質(zhì)導(dǎo)熱效果越好，由此傳熱介質(zhì)中的氦氣利率越高，隨光纖帶出量越少，浪費越少，但較長的延長管5會影響操作，本案發(fā)明人通過富有創(chuàng)造性的試驗及對試驗數(shù)據(jù)縝密細(xì)致的分析得到:當(dāng)延長管長度為300mm-600mm時，操作既方便同時傳熱介質(zhì)的導(dǎo)熱效果也較佳，而當(dāng)延長管長度超過700mm時，雖然節(jié)省氦氣的效果會更好一些，但是操作便利性會越來越差。
[0025]為了更好地在延長管5內(nèi)形成一個密閉傳熱介質(zhì)外泄的氣封面，一個較佳的設(shè)計是將氬氣通入孔8的通氣方向與延長管5徑向平行。此外還可以將氣通入孔8的通氣方向與延長管5徑向呈銳角夾角，以確保能形成穩(wěn)定的氣封環(huán)境。
[0026]上述延長管5的上下兩端連接處均設(shè)有密封圈7，可參見圖2，用于實現(xiàn)延長管5與開閉器托盤4和開閉器6密封連接。
[0027]本實施例中延長管5的管壁內(nèi)還設(shè)有水冷夾層10，當(dāng)生產(chǎn)溫度較高時可通入循環(huán)水進(jìn)行降溫。
[0028]本實施例中延長管5內(nèi)徑大于下部開閉器6的最大外徑，避免在光纖預(yù)制棒初始加熱階段，因延長管5比下部開閉器6細(xì)，導(dǎo)致光纖錐端無法靠自身重力下垂，進(jìn)而影響生產(chǎn)。延長管5內(nèi)壁為光滑內(nèi)壁，避免在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的灰塵及雜物附著在其上，也利于常規(guī)的清潔。
[0029]實施例2
本實施例是將實施例1所述的加熱爐用之于光纖生產(chǎn)的試驗。試驗中光纖線速度設(shè)定為2500m/min，延長管5長度為300mm，內(nèi)徑為50mm，氬氣通過通入孔8的流量為51/min，該氬氣在通入孔處的延長管5內(nèi)形成氣封，含有氦氣的傳熱介質(zhì)通過延長管5可增加熱傳導(dǎo)的過程，并在光纖出口處受到氣封阻擋，從而提高熱傳導(dǎo)效率，降低氦氣隨光纖運動的帶出的量。試驗中將原先氦氣流量181/min降低到141/min，而生產(chǎn)的光纖的各項性能無明顯變化，滿足生產(chǎn)要求。
[0030]本發(fā)明的可降低氦氣用量的光纖生產(chǎn)加熱爐不局限于上述各實施例，凡采用等同替換方式得到的技術(shù)方案均落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種可降低氦氣用量的光纖生產(chǎn)加熱爐，包括爐體以及自上而下依次設(shè)置于爐體下方的下部護(hù)套、下部開閉器托盤和下部開閉器，所述下部護(hù)套通過法蘭連接在爐體底部，所述下部開閉器托盤底部設(shè)有氦氣通入孔，其特征在于:還包括延長管，所述延長管上端與下部開閉器托盤下端相連，其下端與下部開閉器上端相連，所述延長管上設(shè)有可形成氣封的若干個氬氣通入孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述可降低氦氣用量的光纖生產(chǎn)加熱爐，其特征在于:所述若干個氬氣通入孔位于延長管底部且沿延長管管壁周向分布，所述若干個氬氣通入孔的通氣方向與所述延長管徑向平行或夾角呈銳角。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述可降低氦氣用量的光纖生產(chǎn)加熱爐，其特征在于:所述若干個氬氣通入孔沿延長管管壁周向均勻分布。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述可降低氦氣用量的光纖生產(chǎn)加熱爐，其特征在于:所述延長管與下部開閉器托盤連接處以及延長管與下部開閉器連接處均設(shè)有密封圈。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述可降低氦氣用量的光纖生產(chǎn)加熱爐，其特征在于:所述延長管內(nèi)徑大于或等于下部開閉器最大外徑。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述可降低氦氣用量的光纖生產(chǎn)加熱爐，其特征在于:所述延長管內(nèi)壁為光滑內(nèi)壁。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述可降低氦氣用量的光纖生產(chǎn)加熱爐，其特征在于:所述延長管管壁內(nèi)設(shè)有水冷夾層。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述可降低氦氣用量的光纖生產(chǎn)加熱爐，其特征在于:所述延長管長度為300mm 至 1000mm。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述可降低氦氣用量的光纖生產(chǎn)加熱爐，其特征在于:所述延長管長度為300mm 至600mm。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述可降低氦氣用量的光纖生產(chǎn)加熱爐，其特征在于:所述加熱爐生產(chǎn)光纖的線速度為2500m/min，所述延長管長度為300mm，所述氦氣通入孔通入氦氣流量為141/min，所述氬氣通入孔通入氬氣流量為51/min。
【文檔編號】C03B37/029GK105948478SQ201610441015
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月20日
【發(fā)明人】周利佳, 姚晗, 郭洪光
【申請人】南京華信藤倉光通信有限公司