一种化纤设备中的聚酯熔体水解炉的制作方法

1.本发明涉及水解炉技术领域，具体涉及一种化纤设备中的聚酯熔体水解炉。


背景技术：

2.熔体过滤器是高速纺丝和纺制细旦丝时的重要设备，熔体过滤器用于高聚物熔体的连续过滤，熔体过滤器滤芯精度高，一般为15μm，容易发生堵塞，熔体过滤器滤芯的清洗是一个非常重要环节。
3.高温水解炉由于操作简便、对环境无污染，广泛应用于熔体过滤器滤芯的清洗工艺。
4.水解清洗原理：首先把蒸汽加热到350℃左右，再将过热蒸汽通入装有被清洗滤芯的清洗炉膛内，附着在熔体过滤器滤芯上的熔体聚合物被高温蒸汽加热发生熔融，大量的聚合物流入清洗炉下部的废料收集槽中；残留在熔体滤芯微孔内的聚合物在高温水蒸气作用下发生快速水解，生成分子量很小的低聚物或单体，直至达到蒸汽状态，这些气体随蒸汽一起排出炉外并进入气体洗涤塔，用洗涤水进行喷淋，将有害的气体吸收并排到废水槽。
5.现有的水解炉存在以下缺点：在滤芯滤层的微孔中容纳有大量无机物颗粒，这些无机物颗粒都是在>280℃时进入滤芯滤层的微孔的，由于金属热膨胀系数高于无机物颗粒的热膨胀系数，因此，在滤芯滤层与无机物颗粒降至常温时，金属微孔内的无机物颗粒被固定的更加牢固，很难在常温下清除干净，蒸汽流速低、冲击力不足，滤芯滤层的微孔中残留聚合物与消光剂等无机物在高温状态下不能裂解，难以清洗。


技术实现要素：

6.1、发明要解决的技术问题
7.针对滤芯滤层的微孔中残留聚合物与消光剂等无机物在高温状态下不能裂解，难以清洗的技术问题，本发明提供了一种化纤设备中的聚酯熔体水解炉，它通过形成蒸汽脉冲在滤芯滤层产生脉冲震荡的效应，提升熔体过滤器滤芯清洗效果。
8.2、技术方案
9.为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
10.一种化纤设备中的聚酯熔体水解炉，包括炉体、滤芯翻转固定架和若干蒸汽分配结构，所述蒸汽分配结构包括蒸汽进气管、与蒸汽进气管相连通的蒸汽集管、与蒸汽进气管相连通的蒸汽盘管，以及分布于蒸汽盘管上的若干蒸汽喷嘴，若干蒸汽进气管与同一蒸汽总管相连通，每个所述蒸汽进气管上均设有控制阀门。
11.可选地，所述蒸汽盘管上的蒸汽喷嘴的数量相同或相近。
12.可选地，所述蒸汽喷嘴可拆卸的连接于蒸汽盘管上。
13.可选地，所述蒸汽喷嘴通过螺纹结构可拆卸的连接于蒸汽盘管上。
14.可选地，还包括用于堵住蒸汽喷嘴的堵件。
15.可选地，所述蒸汽进气管和蒸汽盘管之间连接有金属软管。
16.可选地，所述炉体内设有用于安装滤芯翻转固定架的支撑牛腿，所述滤芯翻转固定架的下方设有盘管固定架，若干所述蒸汽盘管均安装于盘管固定架上，所述盘管固定架可上下调节的连接于支撑牛腿上。
17.可选地，所述滤芯翻转固定架包括滤芯安装花板，以及设于滤芯安装花板上的滤芯翻转支架，所述滤芯安装花板上设有若干与蒸汽喷嘴一一对应的蒸汽孔。
18.可选地，所述滤芯安装花板上设有至少两个不同槽径的定位槽，所述支撑牛腿上设有若干与定位槽一一配合的定位块。
19.3、有益效果
20.采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
21.(1)本化纤设备中的聚酯熔体水解炉中蒸汽穿越过滤层的方向与聚合物过滤的路径相反，高温蒸汽反吹，更容易将消光剂等无机物颗粒清除，喷嘴处的蒸汽流量与压力变化形成脉冲，蒸汽脉冲可以在滤芯滤层产生脉冲震荡的效应，提升熔体过滤器滤芯清洗效果；水解清洗效果好，滤层中存留聚合物发生水解更彻底，清洗干净；水解清洗效率高，水解运行时间短，降低水蒸气、洗涤水消耗量，运行成本低；电耗低，能耗低。
附图说明
22.图1为本发明实施例提出的一种化纤设备中的聚酯熔体水解炉包含待水解滤芯的结构示意图；
23.图2为本发明实施例提出的一种化纤设备中的聚酯熔体水解炉中蒸汽分配结构的结构示意图；
24.图3为本发明实施例提出的一种化纤设备中的聚酯熔体水解炉中残渣收集罐的结构示意图；
25.1、炉体；2、蒸汽进气管；3、蒸汽盘管；4、蒸汽喷嘴；5、金属软管；6、支撑牛腿；7、盘管固定架；8、滤芯安装花板；9、滤芯翻转支架；10、定位块；11、锥底；12、炉膛；13、炉盖；14、残渣收集罐；15、耳座；16、尾气出口；17、陶瓷电加热带；18、硅酸铝绝热保温层；19、热电藕测温点；20、偏心定位销；21、蒸汽集管；22、侧旋式转门；23、抽屉式收集槽；24、蝶形螺栓。
具体实施方式
26.为进一步了解本发明的内容，结合附图1
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3及实施例对本发明作详细描述。
27.结合附图1
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3，本实施例的一种化纤设备中的聚酯熔体水解炉，包括炉体1、滤芯翻转固定架和若干蒸汽分配结构，所述炉体1内还设有锥底11、炉膛12、炉盖13和残渣收集罐14，所述炉体1是由碳钢型钢焊接的框架，所述锥底11和炉膛12都采用304不锈钢材质，炉膛12由焊接在炉膛12筒体上的耳座15支撑在炉体1的梁上，炉膛12与锥底11采用焊接方式连为一体，所述炉盖13和炉膛12通过配对法兰连接并通过蝶形螺栓固定，便于后期的拆装，所述炉膛12的筒体上距离顶部配对法兰200mm处设有尾气出口16，夹带有小分子低聚物的水蒸气和降解气体由尾气出口16流出，经吸收处理后排进污水池；高温水解后的熔融聚合物残渣落入残渣收集罐14中，残渣收集罐14通过法兰安装在锥底11的正下方，残渣收集罐14与法兰采用304不锈钢材质，所述残渣收集罐14装配侧旋式转门22，转门关闭后由蝶形螺栓24固定，侧旋式转门22打开后可以抽出残渣收集罐14内的抽屉式收集槽23，在炉膛12筒体、
锥底11外壁附有陶瓷电加热带17；在炉膛12筒体、锥底11与炉体1之间充满有硅酸铝绝热保温层18；所述蒸汽分配结构包括蒸汽进气管2、与蒸汽进气管2相连通的蒸汽集管21、与蒸汽集管21相连通的蒸汽盘管3，以及分布于蒸汽盘管3上的若干蒸汽喷嘴4，若干蒸汽进气管2的一端伸出至炉体1外与同一蒸汽总管相连通，所述蒸汽总管内的蒸汽流量保持固定，每个所述蒸汽进气管2上均设有控制阀门，控制阀门与plc电连接以控制通断。
28.本化纤设备中的聚酯熔体水解炉的工作原理：用0.3mpa(表压)的饱和蒸汽经过电加热器加热后生成过热蒸汽，温度达到将高温蒸汽通入炉膛内对过滤芯中的聚合物进行高温水解，运行一段时间后，由plc控制3只蒸汽进汽管2连接的3只蒸汽进汽控制阀，首次关闭蒸汽进汽控制阀2、3仅开蒸汽进汽控制阀1，再次关闭蒸汽进汽控制阀1、3仅开蒸汽进汽控制阀2，再次关闭蒸汽进汽控制阀1、2仅开蒸汽进汽控制阀3，5分钟轮换一次，对滤芯滤层实施高温蒸汽脉冲清洗，直到完成水解工艺；在水解运行过程中，当3只控制阀全开时，每根蒸汽进汽管2的蒸汽流量为q/3，可以同时关闭2只蒸汽进汽管2，当关闭2根蒸汽进汽管2时，仅剩的1根蒸汽进汽管2的蒸汽流量为q；由于流经滤芯的蒸汽流量、压力发生变化，对滤芯的滤层产生脉冲震荡冲击效应，有助于加速消光剂等无机物颗粒的破碎与剥离。
29.本化纤设备中的聚酯熔体水解炉中蒸汽穿越过滤层的方向与聚合物过滤的路径相反，高温蒸汽反吹，更容易将消光剂等无机物颗粒清除，喷嘴处的蒸汽流量与压力变化形成脉冲，蒸汽脉冲可以在滤芯滤层产生脉冲震荡的效应，提升熔体过滤器滤芯清洗效果，且不会增加总的蒸汽耗量；水解清洗效果好，滤层中存留聚合物发生水解更彻底，清洗干净；水解清洗效率高，水解运行时间短，降低水蒸气、洗涤水消耗量，运行成本低；电耗低，能耗低。
30.作为本发明的可选方案，每个所述蒸汽盘管3上的蒸汽喷嘴4的数量相同或相近，每组蒸汽盘管3上安装的蒸汽喷嘴4数量尽可能相等(例如78根滤芯对应78只蒸汽喷嘴4，3组蒸汽盘管3对应的蒸汽喷嘴4数分别为27、26、25，例如90根滤芯对应90只蒸汽喷嘴4，3组蒸汽盘管3对应的蒸汽喷嘴4数分别为30、30、30)，主要目的是为了保证流经每只蒸汽喷嘴4的蒸汽流量均匀。
31.作为本发明的可选方案，所述蒸汽喷嘴4可拆卸的连接于蒸汽盘管3上，使用过程中一旦发生蒸汽喷嘴4堵塞、损坏可以快速更换维修蒸汽喷嘴4，本实施例中，所述蒸汽喷嘴4通过螺纹结构可拆卸的连接于蒸汽盘管3上，且还包括用于堵住蒸汽喷嘴4的堵件，所述堵件可以为与蒸汽喷嘴4口径相适配的螺纹塞，也可以为与蒸汽喷嘴4与蒸汽盘管3连接处相适配的丝堵，以便于堵住不需要使用的蒸汽喷嘴4，以使蒸汽喷嘴4的数量可根据滤芯的数量进行调整。
32.作为本发明的可选方案，所述蒸汽进气管2和蒸汽盘管3之间连接有金属软管5，所述金属软管5的一端与蒸汽进汽管2焊接固连，另一端焊接固连有管道活接头，并通过该管道活接头与蒸汽集管21固定连接，金属软管5可以适应蒸汽进汽管2与蒸汽集管21轴向、径向不对中，对蒸汽进汽管2的方位要求不高，为了加工、安装方便，可以把蒸汽进汽管2开在炉膛12的上部。
33.作为本发明的可选方案，所述炉体1内设有用于安装滤芯翻转固定架的支撑牛腿6，支撑牛腿6合计4只，任意2只支撑牛腿28的标高差<0.1mm，所述滤芯翻转固定架的下方设
有盘管固定架7，若干所述蒸汽盘管3均安装于盘管固定架7上，所述盘管固定架7可上下调节的连接于支撑牛腿6上，所述支撑牛腿6上开设有竖向的长圆孔，所述盘管固定架7上设有与长圆孔相配合的圆孔，所述支撑牛腿6和盘管固定架7通过螺栓穿过长圆孔和圆孔后进行固定，盘管固定架7的高度可以在一定范围内自由调整，以调整至蒸汽喷嘴4顶部与滤芯翻转固定架的距离约为10mm。
34.作为本发明的可选方案，在炉膛12筒体的顶部与底部各安装一组热电藕测温点19，热电藕测温点19的位置尽可能靠近顶部与底部。
35.作为本发明的可选方案，所述滤芯翻转固定架包括滤芯安装花板8，以及设于滤芯安装花板8上的滤芯翻转支架9，所述滤芯安装花板8和滤芯翻转支架9通过两个偏心定位销20控制连接方位。
36.所述滤芯翻转支架9是为了是滤芯倒置固定，使滤芯的芯管开口朝下，所述滤芯安装花板8上设有若干与蒸汽喷嘴4一一对应的蒸汽孔，蒸汽喷嘴4的排列方式与滤芯安装花板8上的蒸汽孔的排列方式一致，保证一只滤芯对应一只蒸汽喷嘴4，蒸汽喷嘴4的中心与蒸汽孔中心的位置度公差<1mm，保证每只滤芯23都有蒸汽穿过滤层，并且蒸汽穿越过滤层的方向与聚合物过滤的路径相反。
37.作为本发明的可选方案，所述滤芯安装花板8上设有至少两个不同槽径的定位槽，所述支撑牛腿6上设有若干与定位槽一一配合的定位块10，定位块10配合定位槽使用，起到导向定位作用，且定位槽的槽径不同，可保证滤芯安装花板8的装配方向固定，从而保证滤芯安装花板8上的蒸汽孔与蒸汽喷嘴4一一对应。
38.以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。