一种防止碳纤维氧化炉着火后火势蔓延的装置的制作方法

1.本发明涉及碳纤维生产设备技术领域，具体为一种防止碳纤维氧化炉着火后火势蔓延的装置。


背景技术：

2.pan基碳纤维是纤维状的炭材料，其化学组成中碳元素占总质量的90％以上。碳纤维结构为沿着纤维轴向排列的不完全石墨结晶，各个平行层原子堆积不规则，呈乱层结构，其具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐摩擦、导电等特性。由于碳纤维材料具有质轻、高抗拉强度和高弹性模量、耐高温、耐摩擦等特点，被广泛应用在航空、航天、风电、汽车等领域。
3.pan基碳纤维的主要原材料是聚丙烯腈原丝，未经处理原丝是易燃材料，在常温下极易燃烧，所以为使原丝进行高温碳化，预氧化则成为了一个非常重要的中间过程，聚丙烯晴原丝的分子链在预氧化的过程中逐步变为耐热的梯形环化结构，预氧化过程是一个氧化、脱氢、脱氮、环化的过程，每一个过程都是放热反应，会在纤维内成蓄热和过热，轻则热熔单丝烧断，重则多跟丝束缠绕在一起引发火灾。
4.目前，氧化炉一旦失火，火势过快过于凶猛，原丝又是及易燃材料，如不在瞬间切断火势与原丝之间的联系，会导致放丝架上所有原丝着火，后果不堪设想。


技术实现要素：

5.本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
6.为此，本发明所采用的技术方案为：
7.一种防止碳纤维氧化炉着火后火势蔓延的装置，包括：卧式驱动机体和阻火机构；其中，所述卧式驱动机体上安装有用于碳纤维导向的导辊；所述阻火机构设置于所述卧式驱动机体上，所述阻火机构包括安装于所述卧式驱动机体且围绕在所述导辊侧边的白钢水槽、固定于所述白钢水槽上部的白钢板、固定于所述白钢水槽两侧底部的气囊、连接于所述气囊上的气源管、连接于所述气源管另一端的气泵、安装于所述气泵上的控制器、连接于所述白钢水槽上用于注入的白钢管、设置于所述白钢管上的控制阀一、连接于所述白钢水槽底部的排水管和设置于所述排水管进水侧的控制阀二。
8.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导辊设有多组，且位于所述白钢水槽中部的碳纤维导辊的中心点与所述白钢水槽的上沿平齐。
9.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述白钢板的底部与所述白钢水槽的底部之间留有间隙，通过所述白钢板使所述白钢水槽形成半密封空间。
10.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述气囊位于白钢水槽与白钢板半密封空间的底部。
11.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述阻火机构侧设有氧化炉，且所述控制阀一和控制器信号连接所述氧化炉的控制系统。
12.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述白钢水槽的内壁上还安装有液位检测器，且所述液位检测器信号连接所述控制阀二。
13.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述白钢水槽内预留有液面高度低于所述导辊底部的纯水。
14.本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
15.本发明发明的防止碳纤维氧化炉着火后火势蔓延的装置，结构简单，成本低，通过气囊瞬间的涨气，将池内的水位进行提升，使水快速没过导辊，当氧化炉发生着火后火焰顺着聚丙烯腈原丝蔓延，当蔓延到水槽时火焰被水浸灭，防止放丝架上聚丙烯腈原丝全部引燃，并由补水管源源不断的补入新的水来降低水的温度，提高安全性。
附图说明
16.图1为本发明一个实施例的整体结构示意图。
17.附图标记：
18.1、白钢管；2、控制阀一；3、白钢水槽；4、气囊；5、白钢板；6、气源管；7、气泵；8、控制器；9、控制阀二；10、排水管；11、纯水；12、卧式驱动机体；13、导辊。
具体实施方式
19.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种防止碳纤维氧化炉着火后火势蔓延的装置。
21.实施例一：
22.结合图1所示，本发明提供的一种防止碳纤维氧化炉着火后火势蔓延的装置，包括：卧式驱动机体12和阻火机构；
23.其中，所述卧式驱动机体12上安装有用于碳纤维导向的导辊13，卧式驱动机体12与导辊13传动连接，其内配置有驱动电机，作用包括驱动导辊13转动以及为阻火机构提供平台，该装置设置在氧化炉和放丝架之间，实现阻火。
24.具体的，所述导辊13设有多组，且位于白钢水槽3中部的碳纤维导辊的中心点与白钢水槽3的上沿平齐，即中部的导辊13略低于两侧，方便气囊4将纯水11挤压接触到位于中部的导辊13的底部，进而防止火势顺着丝线蔓延，实现阻断。
25.其中，所述阻火机构设置于卧式驱动机体12上，阻火机构包括安装于卧式驱动机体12且围绕在导辊13侧边的白钢水槽3、固定于白钢水槽3上部的白钢板5、固定于白钢水槽3两侧底部的气囊4、连接于气囊4上的气源管6、连接于气源管6另一端的气泵7、安装于气泵7上的控制器8、连接于白钢水槽3上用于注入的白钢管1、设置于白钢管1上的控制阀一2、连接于白钢水槽3底部的排水管10和设置于排水管10进水侧的控制阀二9，通过阻火机构使得控制器8在接收到火灾信息后打开气泵7，将气囊4瞬间充满气体，让白钢水槽3内预留的一部分纯水11迅速没过卧式驱动机体12上的导辊13，控制阀一2接收信息后打开，通过白钢管1将纯水11注入到白钢水槽3中，从氧化炉内蔓延出来的火焰，蔓延到导辊13时因为水已经
将导辊浸没，所以火焰瞬间被熄灭，火焰无法蔓延到放丝架上引燃原丝，可以防止氧化炉着火无法第一时间切断火源与原丝直接的联系，使火势蔓延到原丝引发严重火灾的问题。
26.具体的，所述白钢管1的另一端连接有储水箱，白钢板5的底部与白钢水槽3的底部之间留有间隙，且气囊4位于白钢水槽3与白钢板5半密封空间的底部，通过白钢板5使白钢水槽3形成半密封空间，利用在半密封空间内的气囊4膨胀，将其内的纯水11挤压到中部位置，使得纯水11漫过导辊13的下部，实现阻火，较为合理。
27.进一步的，所述阻火机构侧设有氧化炉，且控制阀一2和控制器8信号连接氧化炉的控制系统，便于自动化控制，可采用plc控制器等控制器件，较为常用简单。
28.实施例二：
29.在实施例一的基础上，所述白钢水槽3的内壁上还安装有液位检测器，且液位检测器信号连接控制阀二9，通过液位检测器可以在水位达到一定高度后配合控制阀二9开启向外排水，防止溢出，同时白钢水槽3内预留有液面高度低于导辊13底部的纯水11，预备的纯水11可以起到紧急阻断的效果，后续再通过白钢管1持续加水阻隔。
30.本发明的工作原理及使用流程：当所述氧化炉发生着火，火势向外蔓延时，控制器8接收到氧化炉控制系统的信息启动打开气泵7，将气囊4瞬间充满气体，让白钢水槽3内预留的一部分纯水11迅速没过卧式驱动机体12上的导辊13，控制阀一2接收信息后打开，通过白钢管1将纯水11注入到白钢水槽3中，从氧化炉内蔓延出来的火焰，蔓延到导辊13时因为水已经将导辊浸没，所以火焰瞬间被熄灭，火焰无法蔓延到放丝架上引燃原丝，达到防止火势蔓延的目的，而后控制控制阀一2打开，由白钢管1源源不断的补入新的水来降低水的温度，配合控制阀二9打开通过排水管10排出，防止溢出即可。
31.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限。