Герметизирующее устройство с азотным затвором для печи пиролиза для производства углеродных волокон из гидратцеллюлозных волокон

Герметизирующее устройство с азотным затвором для печи пиролиза для производства углеродных волокон из гидратцеллюлозных волокон
Полезная модель относится к области производства углеродных волокон из гидратцеллюлозных волокон, а именно к герметизирующему устройству с азотным затвором для печи пиролиза для производства углеродных волокон из гидратцеллюлозных волокон, и может быть использована в процессе получения непрерывных жгутовых или ленточных углеродных материалов.
Известны конструкции герметизирующих устройств, использующихся в различных отраслях промышленности (см. патент РФ №2441053, МПК С10В 57/00, 2012, или патент РФ №2355773, МПК С21В 7/20, 2009).
Однако известные конструкции не были использованы заявителем в качестве известного источника информации.
Задачей полезной модели является разработка герметизирующего устройства с азотным затвором для печи пиролиза для производства углеродных волокон из гидратцеллюлозных волокон.
Техническим результатом является обеспечение высокой степени герметичности, создание аэродинамических возмущений, поддерживающих необходимое давление в рабочей камере, обеспечение выхода продуктов пиролиза через предусмотренные патрубки, а также обеспечение отсутствия напряжения обрабатываемого материала, способного нарушить условия транспортирования и целостность материала.
Технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что предложено герметизирующее устройство с азотным затвором для печи пиролиза для производства углеродных волокон из гидратцеллюлозных волокон, характеризующееся тем, что оно выполнено в виде плоского корпуса с жестко установленной на нем опорной площадкой и щелевидным отверстием для непрерывного движения обрабатываемого волокна через него за пределы рабочего пространства печи пиролиза, причем плоский корпус герметизирующего устройства содержит гибкий надуваемый азотом элемент, выполненный из термопрочной ткани и закрепленный сверху прижимной планкой, выполненной в виде сегмента трубчатой формы, при этом поверхность гибкого надуваемого азотом элемента покрыта углеродной тканью, а прижимная планка посредством втулки с регулируемым штифтом закреплена на плоском корпусе, при этом корпус герметизирующего устройства присоединен к печи посредством установленного на откатной тележке коробчатого корпуса с охлаждающими ребрами и щелевидным фланцем, выполненным с одной стороны корпуса для присоединения коробчатого корпуса к рабочей камере печи пиролиза и стыковочным фланцем с другой стороны корпуса, предназначенным для присоединения герметизирующего устройства. При этом ширина щелевидного отверстия выхода обрабатываемого волокна за пределы рабочего пространства печи соответствует ширине обрабатываемого волокна.
Среди существенных признаков, характеризующих предложенное герметизирующее устройство с азотным затвором для печи пиролиза для производства углеродных волокон из гидратцеллюлозных волокон, отличительными являются:
- выполнение устройства в виде плоского корпуса с жестко установленной на нем опорной площадкой и щелевидным отверстием для непрерывного движения обрабатываемого волокна через него за пределы рабочего пространства печи пиролиза,
- плоский корпус герметизирующего устройства содержит гибкий надуваемый азотом элемент, выполненный из термопрочной ткани и закрепленный сверху прижимной планкой, выполненной в виде сегмента трубчатой формы,
- поверхность гибкого надуваемого азотом элемента покрыта углеродной тканью,
- прижимная планка посредством втулки с регулируемым штифтом закреплена на плоском корпусе,
- присоединение корпуса герметизирующего устройства к печи посредством установленного на откатной тележке коробчатого корпуса с охлаждающими ребрами и щелевидным фланцем, выполненным с одной стороны корпуса для присоединения коробчатого корпуса к рабочей камере печи пиролиза и стыковочным фланцем с другой стороны корпуса, предназначенным для присоединения герметизирующего устройства,
- соответствие ширины щелевидного отверстия выхода обрабатываемого волокна за пределы рабочего пространства печи ширине обрабатываемого волокна.
Экспериментальные испытания в печи пиролиза, используемой для получения непрерывных жгутовых или ленточных углеродных материалов, предложенного герметизирующего устройства с азотным затвором для печи пиролиза для производства углеродных волокон из гидратцеллюлозных волокон, показали его высокую эффективность. Было установлено, что предложенное герметизирующее устройство с азотным затвором для печи пиролиза для производства углеродных волокон из гидратцеллюлозных волокон при своем использовании в составе печи пиролиза обеспечило высокую степень герметичности, обеспечило создание аэродинамических возмущений, поддерживающих необходимое давление в рабочей камере, обеспечило выход продуктов пиролиза через предусмотренные патрубки, а также обеспечило отсутствие напряжения обрабатываемого материала при одновременном сохранении целостности получаемого углеродного материала.
Сущность предложенного герметизирующего устройства с азотным затвором для печи пиролиза для производства углеродных волокон из гидратцеллюлозных волокон поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид устройства, на фиг. 2 - вид герметизирующего устройства и на фиг. 3 показано сечение А-А герметизирующего устройства.
Герметизирующее устройство с азотным затвором для печи пиролиза для производства углеродных волокон из гидратцеллюлозных волокон содержит расположенный на оснащенной колесами откатной тележке 1 коробчатый корпус 2 с охлаждающими ребрами 3 и с выполненным с одной стороны коробчатого корпуса щелевидным фланцем 4 для присоединения коробчатого корпуса 2 к рабочей камере печи пиролиза и со стыковочным фланцем 5 с другой стороны коробчатого корпуса 2 для присоединения герметизирующего устройства (фиг. 1). Герметизирующее устройство выполнено в виде совпадающего по форме стыковочного фланца 5 плоского корпуса 6 (фиг. 2) с жестко установленной на плоском корпусе 6 опорной площадкой 7 (фиг. 3) для непрерывно движущегося обрабатываемого волокна через выполненное в плоском корпусе 6 щелевидное отверстие 8 выхода обрабатываемого волокна за пределы рабочего пространства печи пиролиза. При этом ширина щелевидного отверстия 8 выхода обрабатываемого волокна за пределы рабочего пространства печи пиролиза соответствует ширине обрабатываемого волокна.
Плоский корпус герметизирующего устройства 6 снабжен выполненным из термопрочной ткани гибким надуваемым азотом элементом 9, охватываемым сверху закрепленной на плоском корпусе 6 втулкой 10 с регулируемым штифтом 11 прижимной планкой 12 в виде сегмента трубчатой формы (фиг. 3). Поверхность гибкого надуваемого азотом элемента 9 покрыта углеродной тканью (на фиг. не показано).
Предложенное герметизирующее устройство с азотным затвором для печи пиролиза для производства углеродных волокон из гидратцеллюлозных волокон эксплуатируется следующим образом. Расположенный на оснащенной колесами откатной тележке 1 коробчатый корпус 2 с охлаждающими ребрами 3 азотного затвора присоединен к корпусу рабочей камеры печи пиролиза исходного жгутового гидратцеллюлозного волокна с использованием стыковочного фланца 5. С другой стороны коробчатого корпуса 2 присоединено герметизирующее устройство, выполненное виде совпадающего по форме стыковочного фланца 5 плоского корпуса 6 (фиг. 2) с жестко установленной на плоском корпусе 6 опорной площадкой 7 (фиг. 3).
Непрерывно движущееся из рабочей камеры печи пиролиза обрабатываемое жгутовое волокно через выполненное в плоском корпусе 6 щелевидное отверстие 8 выхода обрабатываемого волокна за пределы рабочего пространства печи пиролиза проходит через пространство коробчатого корпуса 2 и через щелевидное отверстие 8 подается на следующий технологический этап получения углеродного волокна. При этом движущееся обрабатываемое жгутовое волокно герметично прижато выполненным из термопрочной ткани гибким надуваемым азотом элементом 9 к поверхности опорной площадке 7, а гибкий надуваемый азотом элемент 9 оснащен закрепленной сверху на плоском корпусе 6 втулкой 10 с регулируемым штифтом 11 прижимной планкой 12 в виде сегмента трубчатой формы (фиг. 3). Прижатое гибким надуваемым азотом элементом 9 к поверхности опорной площадки 7 движущееся гибкий надуваемый азотом элемент 9 надежно защищает рабочее пространство печи пиролиза от проникновения в него воздушной атмосферы цеха.