一种带接焦油功能的顶部废气口装置的制作方法

本实用属于碳纤维生产设备，具体涉及一种带接焦油功能的顶部废气口装置。

背景技术：

1、碳纤维材料具有重量轻、强度高、热稳定性好和尺寸稳定等优异性能，已在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用。如在航天、航空、汽车、电子、机械、化工、轻纺、运动器材和休闲用品等领域都具有广泛的应用。碳纤维增强的复合材料可以应用于飞机制造等军工领域、风力发电叶片等工业领域，以及用于制造火箭顶板、机动船、工业机器人、汽车板簧、驱动轴、球棒、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料等。碳纤维是典型的高科技领域中的新型工业材料。

2、低温碳化炉，简称低碳炉，在目前的低碳炉马弗废气处理结构中，一般采用废气口安装带四通管道结构处理废气。而在实际应用中，低炭炉在加热过程中纤维原丝所产生的热解产物烟气在通过炉口时由于温度大幅度下降，会凝结成焦油。当焦油积累到一定程度时会向下滴落到碳纤维丝上，从而影响碳纤维丝的质量，虽然加大废气排气的抽吸压力，提升流速可以改善该种情况，但一段时间后照样会出现上述问题，并且太大的抽气流速，会造成马弗内部的气流紊乱，同样会造成碳纤维丝的质量下降。因此现有的结构及解决方式均不能很好的处理焦油的滴落问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种带接焦油功能的顶部废气口装置，以期解决上述背景技术中提出的全部或部分问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种带接焦油功能的顶部废气口装置，包括挡板、马弗盖板、废气管，马弗盖板焊接在马弗顶部，马弗盖板上设有开口，废气管穿过低炭炉炉体设置在马弗盖板上表面，马弗是炉膛为了实现密封和可控气氛，设置的一种密封的形似箱体的结构，马弗设置在低炭炉内部，废气管垂直穿过低炭炉炉体，并紧密焊接在所述开口上，废气管的管壁正好可与所述开口进行匹配，所述挡板为弧面，并设置在马弗内部，且固定在马弗盖板下表面上。马弗盖板与挡板相配合，且挡板的投影面积小于马弗盖板的投影面积，挡板固定在马弗盖板下表面后，挡板与马弗盖板之间形成空腔，生产过程中产生的热解产物烟气上升至挡板后，在抽吸气流的带动下，会向挡板边缘移动，由于挡板的投影面积小于马弗盖板的投影面积，会在四周形成空隙，烟气可沿空隙进入所述空腔，并在空腔内移动汇聚至废气管口位置，被抽吸排出。由于挡板的存在，烟气上升后与挡板接触，形成的焦油会凝结在挡板上，被挡板所承接，并沿弧面从挡板四周滴落，不会滴落在碳纤维丝上，并且由于挡板的存在，将马弗内的抽吸方式由废气口集中抽吸改变成挡板边缘抽吸的方式，使抽吸气流均匀分布，不会影响马弗内部的气流流动，不产生气流的紊乱。

4、在一种可优化前述方案的实施方式中，所述废气管为1根或2根。废气管为1根时，马弗上对应的开口设置在马弗盖板的中心位置，废气管为2根时，马弗上对应的开口围绕马弗盖板的中心位置对称设置。并且2根废气管同时抽吸时，可以更好的降低因废气抽吸造成的马弗内部的气流紊乱。

5、在一种可优化前述方案的实施方式中，还包括废气清理管，所述废气清理管一端与废气管上部连接，另一端与排废口连接。废气管与排废口之间增设废气清理管，可以在长时间使用后，积累过多焦油或其他废物时，将废气清理管拆下，进行清理或维修。

6、在一种可优化前述方案的实施方式中，还包括阀门，废气清理管上部与下部分别设有阀门。废气清理管的上端和下端分别设置阀门，在进行清理时，可以先关闭上端与下端的阀门，再将废气清理管拆下进行清理、维修或者更换，该设置使操作更加简便、快捷、安全。

7、在一种可优化前述方案的实施方式中，还包括导轨组件，所述导轨组件包括x直线导轨、y直线导轨、z直线导轨,所述x直线导轨与y直线导轨垂直连接，y直线导轨与z直线导轨垂直连接，所述z直线导轨与废气清理管连接，所述x直线导轨与低炭炉炉体连接。x直线导轨、y直线导轨、z直线导轨以xyz空间坐标系的空间方式进行连接，x直线导轨的滑块与y直线导轨的滑轨连接，y直线导轨的滑块与z直线导轨的滑轨连接，而x直线导轨的滑轨固定连接在低炭炉炉体上，z直线导轨的滑块与废气清理管连接，由于马弗在受热后，会膨胀产生位移，所述导轨组件的结构可以实现前后、上下、左右六个方向的移动，以配合被马弗带动的废气清理管的位移。

8、在一种可优化前述方案的实施方式中，还包括保温层，所述保温层设置在低炭炉炉体外部，并包围在废气管上。保温层下部并不与低炭炉炉体固定，在马弗产生受热膨胀位移时，可以随废气管移动，废气管上包围的保温层可以减少马弗内部的热量损失，也可以保证在烟气离开马弗之后不会快速降温，在废气口进行凝结，延长设备的使用时间。

9、在一种可优化前述方案的实施方式中，所述挡板弧面半径为5000mm-5500mm，弧面夹角为18°-20°。经测试，该弧面半径及夹角范围内，挡板的承接焦油并向四周边缘导流的效果最好，不会在焦油未到达边缘时就产生滴落。

10、在一种可优化前述方案的实施方式中，所述挡板与马弗盖板之间的固定方式为焊接、螺栓固定、铆接中的一种。

11、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

12、本方案可以使生产中产生的烟气沿挡板与马弗盖板之间的空腔移动，并汇聚至废气管口被抽吸排出，烟气产生后上升与挡板接触，形成的焦油会凝结在挡板上，并沿弧面从挡板四周滴落，不会滴落在碳纤维丝上；并且由于挡板将马弗内的抽吸方式由废气口集中抽吸改变成挡板边缘抽吸的方式，使抽吸气流均匀分布，极大的降低了马弗内部气流的不规律流动，防止气流的紊乱。

技术特征：

1.一种带接焦油功能的顶部废气口装置，其特征在于，包括挡板(1)、马弗盖板(2)、废气管(3)，马弗盖板(2)焊接在马弗顶部，马弗盖板(2)上设有开口，废气管(3)穿过低炭炉炉体设置在马弗盖板(2)上表面，并焊接在所述开口上，所述挡板(1)为弧面，并设置在马弗内部，且固定在马弗盖板(2)下表面上。

2.根据权利要求1所述一种带接焦油功能的顶部废气口装置，其特征在于，所述废气管(3)为1根或2根。

3.根据权利要求1或2所述一种带接焦油功能的顶部废气口装置，其特征在于，还包括废气清理管(6)，所述废气清理管(6)一端与废气管(3)上部连接，另一端与排废口连接。

4.根据权利要求3所述一种带接焦油功能的顶部废气口装置，其特征在于，还包括阀门(4)，废气清理管(6)上部与下部分别设有阀门(4)。

5.根据权利要求4所述一种带接焦油功能的顶部废气口装置，其特征在于，还包括导轨组件(5)，所述导轨组件(5)包括x直线导轨(5-3)、y直线导轨(5-2)、z直线导轨(5-1),所述x直线导轨(5-3)与y直线导轨(5-2)垂直连接，y直线导轨(5-2)与z直线导轨(5-1)垂直连接，所述z直线导轨(5-1)与废气清理管(6)连接，所述x直线导轨(5-3)与低炭炉炉体连接。

6.根据权利要求1所述一种带接焦油功能的顶部废气口装置，其特征在于，还包括保温层(7)，所述保温层(7)设置在低炭炉炉体外部，并包围在废气管(3)上。

7.根据权利要求1所述一种带接焦油功能的顶部废气口装置，其特征在于，所述挡板(1)弧面半径为5000mm-5500mm，弧面夹角为18°-20°。

8.根据权利要求1所述一种带接焦油功能的顶部废气口装置，其特征在于，所述挡板(1)与马弗盖板(2)之间的固定方式为焊接、螺栓固定、铆接中的一种。

技术总结
一种带接焦油功能的顶部废气口装置，包括挡板、马弗盖板、废气管，马弗盖板焊接在马弗顶部，马弗盖板上设有开口，废气管穿过低炭炉炉体设置在马弗盖板上表面，并焊接在所述开口上，所述挡板为弧面，并设置在马弗内部，且固定在马弗盖板下表面上。本方案可以使生产中产生的烟气沿挡板与马弗盖板之间的空腔移动，并汇聚至废气管口被抽吸排出，烟气产生后上升与挡板接触，形成的焦油会凝结在挡板上，并沿弧面从挡板四周滴落，不会滴落在碳纤维丝上；并且由于挡板将马弗内的抽吸方式由废气口集中抽吸改变成挡板边缘抽吸的方式，使抽吸气流均匀分布，极大的降低了马弗内部气流的不规律流动，防止气流的紊乱。

技术研发人员：谭军,傅建根,刘志伟,李钊,韩宝灯
受保护的技术使用者：浙江精工集成科技股份有限公司
技术研发日：20230626
技术公布日：2024/1/15