用于纤维拉伸的卧式加热装置的制作方法

1.本发明一般涉及单丝拉伸领域，尤其涉及用于纤维拉伸的卧式加热装置。


背景技术：

2.在纤维生产技术领域，纤维拉伸是一个重要的生产环节，在纤维拉伸的生产环节中广泛地应用卧式加热装置，通过加热空气达到纤维拉伸所需温度，再通过风机强制循环热空气加热纤维，衡量卧式加热装置的重要指标就是装置内温度调控的灵敏性及温度的均匀性。
3.但是，在现有技术中，加热装置中设置的风道一般较长，风道中的风压与流量仅靠调节风机叶轮转速来调节不灵敏，且风压不稳定，造成生产的纤维干热收缩差异比较大。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种用于纤维拉伸的卧式加热装置。
5.第一方面，提供一种用于纤维拉伸的卧式加热装置，所述加热装置包括设有开口的容纳腔，所述容纳腔内设置纤维通道，所述纤维通道从所述加热装置一侧延伸至所述加热装置另一侧；
6.所述容纳腔内设有多个并列的风道，多个所述风道沿所述纤维通道长度方向延伸设置，
7.每个所述风道包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分相对设置，且所述第一部分与所述第二部分之间设有用于放置所述纤维通道的空间。
8.根据本技术实施例提供的技术方案，通过将加热装置中的风道进行分隔，形成多个并列的风道，各个风道之间相互间隔，不互相影响，各个风道中间设置放置纤维通道的空间，供纤维穿过，通过各个风道对纤维进行加热，各个风道单独对纤维进行吹风控制，提高加热装置对纤维吹风的稳定性。
附图说明
9.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
10.图1为本实施例中用于纤维拉伸的卧式加热装置主视图；
11.图2为本实施例中用于纤维拉伸的卧式加热装置右视图；
12.图3为本实施例中用于纤维拉伸的卧式加热装置温度控制流程图。
具体实施方式
13.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了
便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
14.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
15.请参考图1和图2，本实施例提供一种用于纤维拉伸的卧式加热装置，所述加热装置包括设有开口的容纳腔1，所述容纳腔1内设置纤维通道2，所述纤维通道2从所述加热装置一侧延伸至所述加热装置另一侧；
16.所述容纳腔1内设有多个并列的风道3，多个所述风道3沿所述纤维通道1长度方向延伸设置，
17.每个所述风道3包括第一部分31和第二部分32，所述第一部分31和所述第二部分32相对设置，且所述第一部分31与所述第二部分32之间设有用于放置所述纤维通道1的空间。
18.本实施例通过将加热装置中的风道进行分隔，形成多个并列的风道，各个风道之间相互间隔，不互相影响，各个风道中间设置放置纤维通道的空间，供纤维穿过，各个风道吹风对纤维进行加热，各个风道分别形成类似空气幕的结构，单独对纤维进行吹风控制，提高加热装置对纤维吹风的稳定性；同时，通过上下结构的风道涉及，热风不容易从两端流出，造成热量流失，提高了该加热装置的效率。
19.其中，加热装置内设置容纳腔1，容纳腔1设有开口，便于对该加热装置进行操作，容纳腔内设置纤维通道，该纤维通道用来放置纤维，随后通过加热装置中的风道吹热风对其进行加热，便于纤维进行拉伸，其中，该加热装置在使用的时候首先对该装置的各个参数进行调节，调节各个风道的风速和温度等等，各个风道的风速和温度调节至生产工艺的需求时，工人将纤维丝束从纤维通道的一端拉入该加热装置，再从另一端拉出，将丝束排列好后进行纤维的加热拉伸，纤维在装置内以恒定的速度横向运动和加热。
20.容纳腔1内的多个风道3并列设置，相互之间紧密排列，不设置间隙，多个风道3横向排列形成图1所示的结构，风道3的个数根据实际需求进行确定，优选的设定每个风道的宽度为0.5
‑
0.6m，本实施例中的卧式加热装置的宽度为3
‑
4m，因此，优选的设置六个风道进行吹风加热；每个风道包括两个部分，分别为第一部分31和第二部分32，两部分相对设置，从第一部分31向第二部分32吹风或者由第二部分32向第一部分31吹风，其根据实际风机的安装位置确定。
21.进一步的，所述容纳腔1内还设有第一排风管道9和第二排风管道10，多个所述第一部分31连接至所述第一排风管道9，多个所述第二部分31连接至所述第二排风管道10；
22.所述加热装置还包括风机15，所述风机15出风口连接至所述第二排风管道10，
23.所述容纳腔1外侧还设第三排风管道11，所述第三排风管道11一端连接至所述第一排风管道9，另一端连接至所述风机15的进风口。
24.本实施例中的加热装置包括风机，第二排风管道连接至风机的出风口，风机启动时，将风从第二排风管道向上吹出，扩散至风道的第二部分，由第二部分吹到风道的第一部分，风道的第一部分连接有第一排风管道，并且该第一排风管道经由第三排风管道连接至风机，第一部分内的风经由第一排风管道吹至风机内，通过风机和相应的管道进行抽风和送风，强制将加热装置内的热空气进行内循环；
25.其中，增加设置第三排风管道将第二排风管道与风机进行联通，并且将第三排风
管道设置在加热装置的容纳腔外侧，对容纳腔内的动作不会影响相应排风管道实现的热风循环。
26.进一步的，每个所述第一部分31和每个所述第二部分32靠近所述纤维通道1的一侧均覆盖有过滤阻尼网4。
27.虽然本技术中将风道进行分割，形成多个风道进行送风，但是每个风道吹出的热风在进出口处风速仍会较快，热空气为紊流，对纤维仍有较大的干扰，因此，在风道的第一部分和第二部分，风进出口的位置增加设置过滤阻尼网，能够稳定流体压力和流体的流速，降低具有不稳定风压及不稳定的风速的热空气直接对通过装置内的纤维进行冲击，以及造成产品质量不稳定的缺点。
28.进一步的，每个所述第二部分32与所述纤维通道2之间均设有风速测量传感器5和温度传感器6，所述风速测量传感器5用于测量当前风道的风速，所述温度传感器6用于测量当前风道的温度。
29.现有技术中加热装置加热管布置沿宽度方向布置，且所有加热管通过同一个温度控制系统控制加热管加热，不能对装置内局部区域进行单独的温度调控，由于风道较长，而测温点仅有一个，导致装置内温度均一性较差且温度调控不灵敏，对于大直径单丝的热拉伸过程，不可避免地产生皮、芯层受热不均，拉伸点不稳定，导致单丝的强度和模量不够；本实施例中在每个风道的第二部分位置均设置风速测量传感器和温度传感器，提供多个测温点和风速测量点，分阶段对热风的温度以及流速进行测量，分阶段进行控制，使得纤维通道内的温度较为均衡，在大直径单丝的拉伸过程中，可以先控制前段的风道温度稍低，中断的风道温度提高，使得单丝的芯层和皮层均能均匀受热，不会出现皮层受热而芯层尚未受热的情况，皮芯受热均匀，使得单丝的拉伸更加温度，提高单丝的强度和模量。
30.进一步的，每个所述第二部分32与所述第二排风管道10之间均设有加热器8，用于加热当前风道的风，每个所述加热器8上安装有温度表14。
31.本实施例中还在每个风道的第二部分设置加热器，通过各个风道上的加热器对当前风道的风进行加热，实现各风道分别控制温度的功能，同时在每个加热器上安装温度表，通过温度表实时观察加热器的温度，防止加热器干烧。
32.进一步的，每个所述加热器8与所述过滤阻尼网4之间还设有比例通风调节阀7。
33.本实施例还在风道内设置比例通风调节阀进行风速和风量的调节，为了实现各个风道的单独控制，本实施例在每个风道中均设置上述调节阀，分阶段进行控制，实现各个风道的单独控制。
34.进一步的，所述容纳腔开口1罩设有可开闭的罩子13，所述罩子13表面和所述第三排风管道11表面均覆盖有气凝胶纳米保温材料12。
35.本实施例在容纳腔开口处设置罩子，罩子可开闭设置，工人可以打开罩子进行单丝丝束的调节，并且前文中的第三排风管道设置在容纳腔外侧，罩子的开闭并不影响排风管道；同时，在罩子表面和第三排风管道的表面覆盖气凝胶纳米保温材料，其具有很低的密度和极低的热导率，能够绝热保温，减少整个加热装置的热量损失。
36.本实施例中的加热装置还设有触摸屏等结构，工人可以通过触摸屏设定所有的工艺参数，同时设定紧急按钮，当发生紧急故障时，可以紧急停机；上述罩子还设有气动手转阀，可以控制气缸的伸缩，气缸拉动装置铰链拉杆，拉杆与装置上部连接，拉动拉杆可以控
制铰链旋转，来控制装置上半部分的开合，方便工人操作。
37.如图3所示，本实施例还提供用于纤维拉伸的卧式加热装置温度控制流程，包括控制装置，用于接收各个所述温度传感器的温度，
38.若接收的温度小于当前风道的最小设定值，则控制当前所述温度传感器对应的加热器启动加热，
39.若接收的温度大于当前风道的最大设定值，则控制当前所述温度传感器对应的加热传感器停止加热或者调整所述比例通风调节阀的流量，
40.若接收的温度位于当前风道最大设定值和最小设定值之间，则控制当前温度传感器对应的加热传感器和比例通风调节阀保持当前状态。
41.本实施例中通过控制装置对温度传感器的温度进行实时的接收，根据温度情况判断当前风道中的温度是否适合单丝拉伸，每个风道中设定的最大设定值和最小设定值均不尽相同，根据不同位置的风道进行相应参数的确定，若接收的温度传感器的温度大于最大值，则需要对当前风道中的温度进行调节，可以控制加热传感器停止加热，或者调节比例通风调节阀，使得热风的流量降低，起到相应热风降温的效果，若接收的温度传感器的温度小于最小值，则说明当前风道的温度没有满足要求，需要控制加热器加热，使得风道中的温度上升，若检测的温度在设定的范围之内，则需要保持当前的温度范围，在当前温度下进行单丝的加热拉伸。
42.进一步的，所述控制装置还用于接收各个风速测量装置的风速，若接收的风速位于当前风道的设定范围之外，则调整所述比例通风调节阀的流量，使得各个风速测量装置的风速位于设定范围内。
43.本实施例中在各个风道内安装风速测量装置，通过该装置实时的检测当前风道的风速，风速需要控制在合适的范围内才能对纤维不产生影响。
44.本实施例中的控制装置可以采用plc，即可编程逻辑控制器进行控制，加热装置内采用多点温度控制系统，plc通过温度采集模块周期采样各个温控点温度，根据设定目标温度，及有关参数进行运算，并输出相应控制量，控制加热器等结构从而达到温控的目的。装置内六个风道的单独设置温控系统，这样每个风道温度探测更准确灵敏。通过上位机，除了方便操作、灵活处理外，还可以设置温度、读取温度历史曲线、实时曲线、数据记录等。另外，装置内每个风道都安装有风速传感器，这样可以实时检测风道内风速实时状况，plc模拟量输入模块周期采样每个风道的的风速，plc使用浮点数进行函数运算，输出相应控制量，控制风道内比例通风调节阀以及控制风机转速来控制每个风道热风的流量，风道出口处截面积恒定，当流量减少时，风速也相应减小。
45.本实施例提供的用于纤维拉伸的卧式加热装置中各分区温度和风速独立控制，同一截面内温度更均匀，使得纤维在同一台设备内能够有可控的加热分区，以此控制纤维的受热历史，使纤维的拉伸点能够有效控制，特别对于大直径单丝的拉伸过程来说，分区加热可以使大直径单丝有可控的预热过程，消除因单丝内外受热不均匀而产生的拉伸点不稳定，消除单丝皮、芯层大分子结构的不一致，大幅提升单丝结构和性能的均一性，从而提高单丝的强度和模量；装置绝热能力好，保温效果好，节能；出风口稳流装置使流体风压更稳定，热风对纤维扰动更小，生产出来产品质量好；装置最高温度可加热至350摄氏度，适用于绝大多数聚合物纤维拉伸，通用性好；通过上位机触摸屏，操作更方便，数据处理更灵活，生
产工艺管理更方便。
46.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。