中试线热亚胺化炉

摘要

本发明公开了中试线热亚胺化炉，包括有走丝腔、数个热处理腔，其特征在于：纤维丝分别经过走丝腔、数个热处理腔，热处理腔的两侧分别设置有滚丝轮，所述的热处理腔内壁为内炉膛，内炉膛由支撑梁固定，内炉膛内侧装有真空成型加热环板，热处理腔中部设有进风口，热处理腔的两端为出风口。本发明提供一种中试线热亚胺化炉，温度控制采用进口单回路智能温控仪控制，具有控温精度、温度稳定性高等特点，设备整体能耗较低，外型美观、整洁。

权利要求

1.中试线热亚胺化炉，包括有走丝腔、数个热处理腔，其特征在于：纤维丝分别经过走丝腔、数个热处理腔，热处理腔的两侧分别设置有滚丝轮，所述的热处理腔内壁为内炉膛，内炉膛由支撑梁固定，内炉膛内侧装有真空成型加热环板，热处理腔中部设有进风口，热处理腔的两端为出风口。

2.根据权利要求1所述的中试线热亚胺化炉，其特征在于：所述的热处理腔内设置有温度控制仪。

3.根据权利要求1所述的中试线热亚胺化炉，其特征在于：所述的热处理腔为五个并置排列。

说明书

中试线热亚胺化炉

技术领域

[0001] 本发明涉及纤维丝热领域，具体属于中试线热亚胺化炉。

背景技术

[0002] 中试线热亚胺化A炉专门设计应用于聚酰亚胺纤维材料在400℃以下进行热处理之用，窑炉设计充分考虑和理解聚酰亚胺纤维材料的制备工艺要求，尽可能满足其重点特殊要求。根据材料的制备工艺要求独立设计，分别采用远红外加热，以及远红外结合辅助循环风加热，内炉膛结构。但是目前的中试线热亚胺化A炉各种工艺性能还不能满足聚酰亚胺纤维材料的热处理要求。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种中试线热亚胺化炉，温度控制采用进口单回路智能温控仪控制，具有控温精度、温度稳定性高等特点，设备整体能耗较低，外型美观、整洁。

[0004] 本发明的技术方案如下：

[0005] 中试线热亚胺化炉，包括有走丝腔、数个热处理腔，纤维丝分别经过走丝腔、数个热处理腔，热处理腔的两侧分别设置有滚丝轮，所述的热处理腔内壁为内炉膛，内炉膛由支撑梁固定，内炉膛内侧装有真空成型加热环板，热处理腔中部设有进风口，热处理腔的两端为出风口。

[0006] 所述的热处理腔内设置有温度控制仪。

[0007] 所述的热处理腔为五个并置排列。

[0008] 本发明中试线热亚胺化炉的热工结构有5个热处理腔和走丝腔组成，其中每个热处理腔分成2段；全部选用轻质纤维材料隔热保温，纤维制品真空成型加热环板四面加热，聚轻耐火结构砖作为支撑梁，组块式构成热工结构的主体，为确保炉膛温度的均匀性，温区不仅采用独立控制，而且在发热丝的布置上我们采用非均匀分布，同时采用辅助循环送风系统。

[0009] 内炉膛采用耐热耐氧化不锈钢焊接成方型管，采取防变形处理，高温下不易变形、掉渣。为方便清洁内炉膛，间接的开设了四组可拆卸式清洁门。

[0010] 与已有技术相比，本发明的有益效果如下：

[0011] 1、符合性强--充分理解用户工艺需求，设计时有针对性的确定炉型结构；在材料选择方面，做到选择优质供应商，以确保设备交付后，整机性能尽可能的满足用户产品热处理工艺的使用。

[0012] 2、效率高、成本合理--合理的选材，科学的计算结合丰富的经验，设备装机能耗与实际需求能耗十分接近，大大降低了用户的后期使用成本。

[0013] 3、温度精确、稳定、--独特的控制方式，合理的功率分布，温度的精确性、稳定性达到了最佳状态，从而大大提高了用户产品热处理的品质。

附图说明

[0014] 图1为本发明的结构示意图。

[0015] 图2为本发明的温度控制系统方框图。

[0016] 图3为传统单一周期过零触发方式在负载上的波形图。

[0017] 图4为周波过零触发控制方式在负载上的波形图。

具体实施方式

[0018] 参见附图，中试线热亚胺化炉，包括有走丝腔1、五个热处理腔2，纤维丝3分别经过走丝腔、五个热处理腔，热处理腔的两侧分别设置有滚丝轮4，热处理腔2内壁为内炉膛5，内炉膛5由支撑梁6固定，内炉膛5内侧装有真空成型加热环板7，热处理腔中部设有进风口8，热处理腔的两端为出风口9，热处理腔内设置有温度控制仪。主要有热工结构、辅助循环送风系统、炉体机械框架结构、温度测控制系统四大部分组成。中试线热亚胺化炉有五个热处理腔和走丝腔组成，其中每个热处理腔分成2段；全部选用轻质纤维材料隔热保温，纤维制品真空成型板四面加热，聚轻耐火结构砖作为支撑梁。组块式构成热工结构的主体，独立热处理腔见图4所示。为确保炉膛温度的均匀性，温区不仅采用独立控制，而且在发热丝的布置上我们采用非均匀分布，同时采用辅助循环送风系统。

[0019] 内炉膛采用耐热耐氧化不锈钢焊接成方型管，采取防变形处理，高温下不易变形、掉渣。为方便清洁内炉膛，间接的开设了四组可拆卸式清洁门。

[0020] 中试线热亚胺化炉的主要技术参数如下：

[0021] 设备型号：RYA(D)-800热亚胺化专用炉

[0022] 最高温度：430℃

[0023] 常用温度：室温～380℃

[0024] 炉口尺寸：800×30×4500mm(W×H×L)

[0025] 内炉膛材料：内炉膛采用SUS321材质

[0026] 走丝腔数量：1个；空气走丝通道

[0027] 热处理腔数量：5个；对应温度275℃、310℃、350℃、380℃、380℃[0028] 温度测控点数：每个热处理腔1控温点、1个测温点，共计10个

[0029] 控制精度：±1℃，采用进口智能温控仪表控制，PID参数自整定，断偶，超温报警、断电保护。

[0030] 温度均匀性：≤±5℃

[0031] 加热元件：纤维制品加热板结合热风循环加热，每热处理腔四面加热，独立送风。

[0032] 循环风速：≤0.5m/s

[0033] 最快升温时间：≤45min(380℃)

[0034] 安全保护：超温、断偶、以及应急开关、过流保护等报警保护功能。

[0035] 最大装机功率：约200KW

[0036] 空炉保温功率：≤约70KW

[0037] 窑炉外观：采用SUS304拉丝板(§1.2)

[0038] 炉体表面温升：≤45℃

[0039] 外形参考尺寸：1450mm×4000×5000(W×H×L)

[0040] 温度控制系统：

[0041] 中试线热亚胺化炉的温度控制系统，有个5个单点控制单元组成，每个单点主控仪表带通讯接口(RS485)，可以方便今后监控系统集成通讯，单点温度控制采用经典的闭环负反馈控制系统控制。

[0042] 控温仪表选用日本进口单点控温仪，其具有P、I、D参数自整定和人工修订功能，同时具有超温、欠温、断偶等断电报警保护功能，任何一种报警一旦产生系统会立即切断动力电源，以防止温控系统失效时产品过烧。执行元件用进口固态继电器技术代替传统的交流接触器控制，实现软触点控制，控温精确、可靠、使用寿命长。同时其控制方式结合我公司几年来的实际经验采用周波过零触发方式，其原理是将仪表的输出时间占空比信号转化成周波数，使负载电流的通断按一个正弦周波为基本时间单位均匀分布，采用此控制方式大大缓和了负载的冲击，改善了因P、I、D积分饱和引起的超调现象，提高了系统的控制精度。同时克服调压方式造成功率因数低，电网污染等问题；以占空比50％输出为例，列出周波过零触发控制方式与传统单一周期过零触发方式在负载上的波形图见附图图3、图4。

[0043] 从图4可看出，周波过零触发控制方式负载电压波形是间隔断开的正弦波。在多组加热温区同时运行时，由于负载电流的随机性和叠加性，造成总动力负载电流相对均衡，从而解决了电流表打针问题，提高了电源设备的利用率和避免增容，同时也大大缓和了负载冲击，提高了系统的控制精度。

[0044] 测温元件采用K分度热偶。独立控制柜，所有控制均位于同一面板上，操作方便，并配有中文标识。

[0045] 中试线热亚胺化炉的设备工作环境：

[0046] 1、供电配置；420KVA；380V，50HZ，三相五线制，：

[0047] 2、设备环境大气压力：86.0～106.0Kpa

[0048] 3、设备环境空气湿度：＜85％RH

[0049] 2、设备占地空间：3500mm×4500mm×6500mm；(W×H×L)

[0050] 3、设备毛重约：≤5000kg/台.套