一种脱泡塔及纺丝原液脱泡装置

摘要

本发明提供了一种脱泡塔和纺丝原液脱泡装置，该脱泡塔，包括上封头、下封头以及位于上封头与下封头之间的调节垫片；其中：上封头由有顶罐体以及设置在有顶罐体底部开口的上法兰组成，上法兰下表面设有用于放置第一密封胶圈的第一凹槽；下封头由锥形筒体以及设置在锥形筒体中大开口端的下法兰组成，下法兰的上表面设有用于放置第二密封胶圈的第二凹槽及位于第二凹槽内侧的第一成膜流道，下法兰的侧壁上设有与第一成膜流道相连通的进液口；调节垫片位于第一密封圈与第二密封圈之间；上法兰与下法兰之间形成与第一成膜流道相连通的第二成膜流道。本发明提脱泡过程耗时短，通过成膜流道将原液成膜显著改善微小气泡脱泡效果。

权利要求

1.一种脱泡塔，其特征在于，包括上封头、下封头以及位于所述上封头与下封头之间的调节垫片；其中：

所述上封头由有顶罐体以及设置在有顶罐体底部开口的上法兰组成，所述上法兰下表面设有用于放置第一密封胶圈的第一凹槽；

所述下封头由锥形筒体以及设置在所述锥形筒体中大开口端的下法兰组成，所述下法兰的上表面设有用于放置第二密封胶圈的第二凹槽及位于所述第二凹槽内侧的第一成膜流道，所述下法兰的侧壁上设有与所述第一成膜流道相连通的进液孔；

所述调节垫片位于所述第一密封胶圈与第二密封胶圈之间；所述上法兰与下法兰之间形成与所述第一成膜流道相连通的第二成膜流道；

所述脱泡塔包括主管线以及n层对称枝状管，所述主管线与第一层的对称枝状管的中心相连，第一层的对称枝状管的两端与第二层对称枝状管的中心相连，以此类推，第n层的对称枝状管的两端与两个相邻的所述进液孔相连；

n

所述进液孔的个数为2个，且沿下法兰的外壁均匀分布。

2.根据权利要求1所述脱泡塔，其特征在于，所述上法兰的内壁具有竖直柱面以及锥面，所述竖直柱面与锥面之间设有台阶，使所述锥面的直径小于所述竖直柱面的直径；有底筒体的开口端与所述台阶相接触并固定。

3.根据权利要求2所述脱泡塔，其特征在于，所述锥面向下延伸形成环状突起。

4.根据权利要求3所述脱泡塔，其特征在于，所述第二成膜流道包括所述上法兰与下法兰之间的水平窄缝以及所述环状凸起与下法兰的内壁之间的倾斜窄缝。

5.根据权利要求1所述脱泡塔，其特征在于，所述下法兰的内壁具有第一锥面与第二锥面，所述第一锥面与第二锥面之间具有台阶，所述台阶使所述第一锥面的直径小于第二锥面的直径；所述锥形筒体大开口端与所述台阶相接触并固定。

6.根据权利要求5所述脱泡塔，其特征在于，第n层的对称枝状管的两侧安装有压力表和调节阀。

7.一种纺丝原液脱泡装置，其特征在于，包括：如权利要求1至6任一所述的脱泡塔；

气液分离器，与所述脱泡塔的顶部相连；

真空系统，与所述气液分离器相连；

缓冲罐，与所述脱泡塔的底部相连。

8.根据权利要求7所述纺丝原液脱泡装置，其特征在于，所述脱泡塔内的负压由位于所述气液分离器顶部的真空调节阀和脱泡塔顶压力变送器联锁调节控制。

说明书

一种脱泡塔及纺丝原液脱泡装置

技术领域

[0001] 本发明属于化学纤维纺丝原液脱泡领域，具体涉及一种脱泡塔及纺丝原液脱泡装置。

背景技术

[0002] 现有工艺中纺丝原液的脱泡方法是原液在储罐中长时间缓慢循环，原液中气泡缓慢上浮，逸出液面。

[0003] 现有技术不足：1)脱泡过程缓慢，耗时长，需要体积很大的储罐；2)由于纺丝原液比较粘稠，体积微小的气泡上浮速度缓慢，在原液储罐内停留的时间内无法逸出液面，微小
气泡脱泡效果不佳。

发明内容

[0004] 本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。

[0005] 为克服现有技术的问题，本发明提供一种脱泡塔，包括上封头、下封头以及位于所述上封头与下封头之间的调节垫片；其中：

[0006] 所述上封头由有顶罐体以及设置在有顶罐体底部开口的上法兰组成，所述上法兰下表面设有用于放置第一密封胶圈的第一凹槽；

[0007] 所述下封头由锥形筒体以及设置在所述锥形筒体中大开口端的下法兰组成，所述下法兰的上表面设有用于放置第二密封胶圈的第二凹槽及位于所述第二凹槽内侧的第一
成膜流道，所述下法兰的侧壁上设有与所述第一成膜流道相连通的进液口；

[0008] 所述调节垫片位于所述第一密封胶圈与第二密封胶圈之间；所述上法兰与下法兰之间形成与所述第一成膜流道相连通的第二成膜流道。

[0009] 可选地，所述上法兰的内壁具有竖直柱面以及锥面，所述竖直柱面与锥面之间设有台阶，使所述锥面的直径小于所述竖直柱面的直径；有底筒体的开口端与所述台阶相接
触并固定。

[0010] 可选地，所述锥面向下延伸形成环状突起。

[0011] 可选地，所述第二成膜流道包括所述上法兰与下法兰之间的水平窄缝以及所述环状凸起与下法兰的内壁之间的倾斜窄缝。

[0012] 可选地，所述下法兰的内壁具有第一锥面与第二锥面，所述第一锥面与第二锥面之间具有台阶，所述台阶使所述第一锥面的直径小于第二锥面的直径；所述锥形筒体大开
口端与所述台阶相接触并固定。

[0013] 可选地，所述脱泡塔包括主管线以及n层对称枝状管，所述主管线与第一层的对称枝状管的中心相连，第一层的对称枝状管的两端与第二层对称枝状管的中心相连，以此类
推，第n层的对称枝状管的两端与两个相邻的所述进液孔相连。

[0014] 可选地，所述进液孔的个数为2n个。

[0015] 可选地，第n层的对称枝状管的两侧安装有压力表和调节阀。

[0016] 本发明提供一种纺丝原液脱泡装置，包括：

[0017] 本发明任一实施例提供的脱泡塔；

[0018] 气液分离器，与所述脱泡塔的顶部相连；

[0019] 真空系统，与所述气液分离器相连；

[0020] 缓冲罐，与所述脱泡塔的底部相连。

[0021] 可选地，所述脱泡塔内的负压由位于所述气液分离器顶部的真空调节阀和脱泡塔顶压力变送器联锁调节控制。

[0022] 本发明提供一种脱泡塔和纺丝原液脱泡装置，脱泡过程耗时短，将原液成膜显著改善微小气泡脱泡效果。

附图说明

[0023] 图1为本发明实施例提供的脱泡塔的结构示意图。

[0024] 图2为本发明实施例提供的脱泡塔的侧视图。

[0025] 图3为本发明实施例提供的下法兰的结构示意图。

[0026] 图4为本发明实施例提供的上法兰的四分之一剖视图。

[0027] 图5为本发明实施例提供的下法兰的四分之一剖视图。

[0028] 图6为本发明实施例提供的上法兰与下法兰安装在一起的四分之一剖视图。

[0029] 图7为本发明实施例提供的纺丝原液脱泡装置的结构示意图。

具体实施方式

[0030] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

[0031] 如图1至图6所示，本发明提供一种脱泡塔，包括上封头10、下封头20以及位于上封头10与下封头20之间的调节垫片30。脱泡塔的顶部可以设置附属仪表，用来检测脱泡塔内
温度、压力、液位等参数。

[0032] 上封头10由有顶罐体以及设置在有顶罐体底部开口的上法兰组成，本实施例中，有顶罐体为锥型。有顶罐体与上法兰之间采用焊接方式固定连接在一起。所述上法兰的下
表面设有环状的第一凹槽11，第一凹槽11用于放置第一密封胶圈1。

[0033] 上法兰的内壁从上至下具有竖直柱面12以及锥面14，竖直柱面12与锥面14 之间设有向所述上法兰的中心轴线突出的台阶，使所述垂直柱面的直径大于该锥面14的直径，
该锥面14为倒锥形对应的锥面，有顶罐体的开口端位于该台阶上，且其部分外壁与该竖直
柱面12相接触。优选地，上法兰的下表面上第一凹槽11的内侧设有环状突起13，该环状突起
13由锥面14向下延伸形成。

[0034] 下封头20由锥形筒体以及设置在所述锥形筒体大开口端的下法兰组成。锥形筒体与下法兰之间采用焊接固定连接在一起。为使下封头20的内壁呈平滑的锥形面，下法兰的
内壁从上至下具有第一锥面22与第二锥面24，第一锥面22与第二锥面24之间具有台阶，所
述台阶使第二锥面靠近下法兰的外壁，即第一锥面的直径小于第二锥面24的直径。

[0035] 第一锥面22能与锥形筒体的内壁平滑过渡，使成膜均匀，第二锥面24则与锥形筒体的部分筒体外壁相接触并固定连接在一起。第一锥面22与第二锥面24 均为倒锥形对应
的锥面。

[0036] 下法兰的上表面设有环形的第二凹槽21用于放置第二密封胶圈2。环形调节垫片30夹在上下封头第一密封胶圈1、第二密封胶圈2之间，有效防止原液涌出塔外。上法兰与下
法兰上设有相互对应的螺栓通孔，通过固定螺栓使上下封头固定在一起。本实施例中，环形
调节垫片30的宽度大于凹槽11、21，外径略小于固定螺栓所在圆。在本发明的另一实施例
中，环形调节垫片30上也可以设置用于供固定螺栓穿过的通孔。

[0037] 下法兰的上表面还设有环形的第一成膜流道23，第一成膜流道23为环状凹槽，设置在第二凹槽21的内侧。下法兰的侧壁设有与该第一成膜流道23相连通的多个进液孔25，
环形调节垫片30不覆盖住第一成膜流道23，如此，装配完成后，上下封头之间形成均匀连续
的窄缝作为第二成膜流道27，更具体地，第二成膜流道27包括上法兰的下表面与下法兰的
上表面之间的水平窄缝以及上法兰上的环状凸起13与下法兰的第一锥面22之间的倾斜窄
缝。

[0038] 第二成膜流道27(主要是指水平的窄缝)的宽窄可由上下封头之间调节垫片30的薄厚调节，原液通过第一成膜流道及第二成膜流道27的引导，铺成均匀薄膜，沿脱泡塔器壁
流下。且由于上法兰上设有突起13，该突起13的设置可以防止原液往上涌，使原液沿下封头
的内壁成膜流下。

[0039] 本实施例中，进液孔25为2n个，n优选为2或3，对应的进液孔的个数为4个或 8个。该多个进液孔均匀分布在下封头的周边，更具体地，是沿下法兰的外壁均匀分布，一般地，
该进液孔25可以与第一成膜流道23垂直设置。

[0040] 原液依次经过主管线41、多层对称枝状管42、43、44、进液孔25进入脱泡塔顶，对称n
枝状管的层数根据进液孔的个数设置，更具体地，进液孔25为2个，其对应的层数为n个。第
一层的对称枝状管的中心与主管线相连，其两端分别连接第二层的对称枝状管的中心；第
二层的对称枝状管的两端分别连接第三层的对称枝状管的中心，以此类推，位于最上面一
层即第n层的对称枝状管的两端分别连接两个相邻的进液孔。可见，每一层的对称枝状管的
n‑1
个数为2 个。

[0041] 本实施例中，进液孔25为8个，因此其对应的对称枝状管的层数为3层，位于第一层的对称枝状管42的中心与主管线41相连，对称枝状管42的两端分别与第二层的对称枝状管
43的中心相连，第二层的对称枝状管43的两端分别与位于第三层的对称枝状管44的中心相
连，第三层的对称枝状管44的两端分别连接两个相邻的进液孔25，从而使原液进入到每个
进液孔时通过的距离是相等的。

[0042] 在这对称枝状配管方式下，原液从供液总管到脱泡塔每一个进液口所经过的管线长度、所经过的管件数量形式都相同，尽可能的保证了脱泡塔进液均匀，脱泡塔每个进口前
即第n层的对称枝状管的两侧都安装压力表和调节阀，可根据压力表读数对比调节阀门，使
所有进口压力完全一致。原液从脱泡塔顶部多个进液孔均匀进入脱泡塔，从脱泡塔上部均
匀挤出，铺成薄膜顺着塔壁均匀留下。脱泡塔内抽真空，使原液内气泡和溶解在原液中的空
气顺利脱出。

[0043] 原液铺成均匀薄膜，在脱泡塔内负压环境内脱出气泡。脱泡后的原液经管线流入原液缓冲罐，从原液缓冲罐出口输送泵输送到纺丝线进行生产。

[0044] 如图7所示，本发明还提供一种纺丝原液脱泡装置，包括脱泡塔40、气液分离器50、缓冲罐70、真空系统60。

[0045] 气液分离器50与脱泡塔40的顶部相连，脱泡塔顶部抽出的气体中含有部分水蒸气，水蒸气凝结后在气液分离器中收集，可以通过气液分离器底部排液管道上的两道阀门
排出。

[0046] 缓冲罐70与脱泡塔40的底部相连，缓冲罐70用于维持一定液位的原液，为脱泡塔原液排出管线提供液封，真空度波动时不会倒吸入空气，增强脱泡工艺和后续工艺稳定性。

[0047] 真空系统60与气液分离器50相连，能使系统保持一定的负压，及时抽走原液中脱出的气体。

[0048] 在具体实施时，气液分离器50、缓冲罐70为定制容器，气液分离器50全容积1.4m33
缓冲罐70全容积5.7m ， 真空系统60由真空泵组和管线及附属设施组成，真
空泵组整套采购，型号为PSK35‑2/1.0‑WL。

[0049] 脱泡塔内负压由气液分离罐50顶部的真空管线上真空调节阀和脱泡塔顶压力变送器33联锁调节控制，维持在一定负压范围。

[0050] 真空调节阀和脱泡塔顶压力变送器是常见的控制真空度的手段，属于真空系统附属设施。脱泡塔顶压力变送器检测脱泡塔内真空度，如真空度大于设定值，自动系统控制真
空调节阀打开使外界空气进入真空系统，降低系统真空度，真空度正常后关闭真空调节阀。

[0051] 脱泡塔内脱出的气体及水蒸气经管线抽到气液分离器内，凝结的水蒸气收集在气液分离器底部最终排出，不凝气体经管线抽到真空系统排出。

[0052] 本发明提供一种脱泡塔和纺丝原液脱泡装置，通过均匀分布的进液孔输入原液，脱泡过程耗时短，通过成膜流道将原液成膜显著改善微小气泡脱泡效果。

[0053] 上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本
发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制
性的意义。