本技術屬于碳纖維生產領域,具體地說,涉及一種碳纖維余熱回收裝置。
背景技術:
1、碳纖維是由碳元素組成的一種特種纖維,具有耐高溫、抗磨擦、導電、導熱及耐腐蝕等特性,外形呈纖維狀、柔軟、可加工成各種織物,由于其石墨微晶結構沿纖維軸擇優(yōu)取向,因此沿纖維軸方向有很高的強度和模量,碳纖維的密度小,因此比強度和比模量高,碳纖維的主要用途是作為增強材料與樹脂、金屬、陶瓷及碳等復合,制造先進復合材料。
2、碳纖維生產過程中,由緯織機將原絲織成布,再送入預氧化爐內進行預氧化處理,在送至低溫碳化爐內進行碳化處理,碳化處理后于碳管爐內進行石墨化處理,經過石墨化處理所得碳纖維經過無損傷檢驗后送環(huán)氧樹脂處理浴用稀環(huán)氧樹脂進行溶液浸潤處理,使得到的單向無緯碳纖維布具有良好的橫向粘結性,便于使用時操作,處理過的無緯布進入溶劑干燥器使溶劑蒸發(fā),然后再經無損傷檢驗即得成品碳纖維。
3、氧化過程是碳纖維制備過程中有機-無機結構轉變承上啟下的重要階段,從結構轉變的角度也可稱為熱穩(wěn)定化過程,其實施方式是在空氣中對原絲在一定溫度梯度的熱環(huán)境下進行較長時間的熱處理,使其成為具有耐熱穩(wěn)定化結構的纖維,在此過程中,通長通入自然新風,利用設置在氧化爐的加熱器對空氣環(huán)境進行加熱,消耗大量的電能,而焚燒爐產生的高溫廢氣沒有有效的利用。
4、有鑒于此特提出本實用新型。
技術實現思路
1、本實用新型要解決的技術問題在于克服現有技術的不足,提供了一種碳纖維余熱回收裝置,使進入氧化爐的新風進行預熱,減少后續(xù)電加熱使用過的功率和消耗。
2、為解決上述技術問題,本實用新型采用技術方案的基本構思是:
3、一種碳纖維余熱回收裝置,包括直燃式焚燒爐t0、余熱鍋爐和氧化爐,所述直燃式焚燒爐t0與余熱鍋爐之間通過新風換熱裝置連通,所述新風換熱裝置還與氧化爐連通,所述新風換熱裝置內部設有用于換熱的氣流通道,第一氣流通道的進氣端與直燃式焚燒爐t0連通,出氣端與余熱鍋爐連通,第二氣流通道的進氣端與送風風機連通送入新風,出氣端與氧化爐連通,所述第一氣流通道和第二氣流通道密封隔離,并交叉流動進行換熱。進一步地,所述新風換熱裝置包括箱體,所述箱體呈中空板狀結構,所述第一氣流通道內設有沿第二氣流方向設置的若干大小相同的新風管道,相鄰所述新風管道之間間距相同。
4、進一步地,所述新風換熱裝置內部設有兩個襯板,所述襯板上設有若干通孔,所述通孔的數量與新風管道的數量相同,所述兩個襯板分別設置在新風管道兩端,所述新風管道穿過通孔與襯板密封連接,所述新風管道外側構成第一氣流通道,新風管道內構成第二氣流通道。
5、進一步地,所述第一氣流通道沿高溫煙氣氣流方向分別設有第一開口和第二開口,所述第一開口連通焚燒爐煙氣出口,所述第二開口連通余熱鍋爐,所述第二氣流通道沿新風流動方向分別設有第三開口和第四開口,所述第三開口連通送風風機,所述第四開口連通氧化爐。
6、進一步地,所述通風管道的兩端設有膨脹補償器。
7、進一步地,所述新風換熱裝置外側設有保溫層。
8、進一步地,所述第一開口處沿煙氣流動方向傾斜擴張延伸,減緩氣流流動速度。
9、進一步地,所述第二開口處沿煙氣流動方向傾斜縮小延伸,增加氣流流動速度。
10、進一步地,所述第三開口處沿新風氣流流動方向傾斜擴張延伸,減緩氣流流動速度。
11、進一步地,所述第四開口處沿新風氣流流動方向傾斜縮小延伸,加快氣流流動速度。
12、采用上述技術方案后,本實用新型與現有技術相比具有以下有益效果:
13、1、本實用新型通過在焚燒爐與余熱鍋爐之間通過新風換熱裝置連接,新風換熱裝置再與氧化爐進行連通,利用焚燒爐的高溫煙氣在新風換熱裝置內與新風進行換熱,預熱后的新風輸送至氧化爐,降低了氧化爐內加熱裝置為氧化換熱的消耗,提高了熱回收利用率,增加電加熱器的使用壽命;
14、2、本實用新型還通過設置在第一空腔內的若干新風管道,增大換熱面積,增強換熱效率,充分換熱,節(jié)能減排,
15、3、本實用新型通過傾斜設置的第一開口、第二開口和第三開口,減緩煙氣和新風流入速度,加快換熱后的煙氣流出速度,使高溫煙氣和新風在換熱裝置氣流通道內充分換熱,換熱后的煙氣能快速流出,提高了生產效率,進一步節(jié)能減排,控制排廢溫度降低,節(jié)約電能消耗。
16、下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的描述。
1.一種碳纖維余熱回收裝置,包括直燃式焚燒爐、余熱鍋爐和氧化爐,其特征在于:所述直燃式焚燒爐與余熱鍋爐之間通過新風換熱裝置連通,所述新風換熱裝置還與氧化爐連通,所述新風換熱裝置內部設有用于換熱的第一氣流通道和第二氣流通道,第一氣流通道的進氣端與直燃式焚燒爐連通,出氣端與余熱鍋爐連通,第二氣流通道的進氣端與送風風機連通送入新風,出氣端與氧化爐連通,所述第一氣流通道和第二氣流通道密封隔離,并交叉流動進行換熱;
2.根據權利要求1所述的一種碳纖維余熱回收裝置,其特征在于:所述第一氣流通道沿高溫煙氣氣流方向分別設有第一開口(1)和第二開口(3),所述第一開口(1)連通直燃式焚燒爐煙氣出口,所述第二開口(3)連通余熱鍋爐,所述第二氣流通道沿新風流動方向分別設有第三開口(4)和第四開口(5),所述第三開口(4)連通送風風機,所述第四開口(5)連通氧化爐。
3.根據權利要求2所述的一種碳纖維余熱回收裝置,其特征在于:所述第一氣流通道自所述第一開口(1)處沿煙氣流動方向傾斜擴張延伸。
4.根據權利要求3所述的一種碳纖維余熱回收裝置,其特征在于:所述第一氣流通道向所述第二開口(3)處沿煙氣流動方向傾斜縮小延伸,所述第二開口(3)處的煙氣流通截面小于所述第一開口(1)處的煙氣流通截面。
5.根據權利要求4所述的一種碳纖維余熱回收裝置,其特征在于:所述第二氣流通道自所述第三開口(4)處沿新風流動方向傾斜擴張延伸。
6.根據權利要求5所述的一種碳纖維余熱回收裝置,其特征在于:所述第二氣流通道向所述第四開口(5)處沿新風流動方向傾斜縮小延伸,所述第四開口(5)處的新風流通截面大于所述第三開口(4)處的新風流通截面。
7.根據權利要求2-6任意一項所述的一種碳纖維余熱回收裝置,其特征在于:所述新風管道(6)的兩端設有膨脹補償器(7)。
8.根據權利要求7所述的一種碳纖維余熱回收裝置,其特征在于:新風換熱裝置外側設有保溫層(8)。