设备简介:
该系统是采用碳化法(热解法)将有机纤维制备成碳纤维的设备。其功能包含预氧化-热解-高温碳化,纤维自动放卷收卷,张力控制,气氛控制等部分。实现了温度、速度、张力、气体流量在一个触摸屏上集中统一控制。外形尺寸也进一步缩减,初步尺寸为:2100*760*1800mm(宽深高)。底部设计有承重万向轮,方便移动设备。
电控部分:
位于设备的最下方,内部包含收放卷机构,加热炉的电气部分和三路质量流量计。与上部加热炉分层隔离,前后板可以打开,方便安放纤维卷轴和检修维护。
气路部分:
设计有三个独立通道,一路分配给6个气帘法兰用,用于隔离炉管内部气体和外部空气接触。每个气帘法兰设计三层气帘,可以起到很好的隔离作用。
每个炉子的炉管内插入一根直径8mm的布气管,布气管深入到炉子的整个加热区,加热区这一段的布气管侧壁上开1.5mm小孔,越接近加热区中心密度越高,如此预氧化阶段的干燥空气或氧气和高温碳化阶段的氮气可以分散从小孔内进入炉管,直接布满整个加热区,最中间区域气流多,越往两边越少,中间加热区进气,两端出气,如此布气更均匀。避免了从一端进气,气体直接跑向气压更低的管口气帘区。
散热部分:
加热炉和底部电气部分中间设计有隔离层,隔离层有若干向上散热风扇,冷风从电控部分吸入向上吹经三个炉子的散热风道,从顶部排出。如此设计可以完全排除加热炉对电气部分的温度影响,也同时能够满足整套设备外壳温度始终低于人体可触摸温度,小于55℃。
收放卷和走丝部分:
收放卷设计在炉体底部,走丝辊轮设计在炉体两侧,两侧可以测开门方便人工装丝。收放卷轴均通过伺服电机精密控制转速,速度可无极调节,最慢可满足每分钟走1mm.最快速度可以根据用户需求配置。收卷机构采用纺丝收卷专用结构,让纤维丝能够均匀布满整个收线盘,提前设定好参数,系统会自动完成均匀收卷。
系统设计有两个张力计,可以在预氧化和热解过程中实现前后两段不同的张力。两个半圆型聚四氟件,对称安装在法兰盘上,上下两个进气嘴形成气帘密封。炉子上除了三路质量流量计,还需要配置6个浮子流量计,给法兰气帘提供。
主要参数:
名称 | 技术参数 |
碳化法制备碳纤维 热解法 |
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1.2第一/二加热模组: 1.2.1最高温度: 1000℃ | |
1.2.2最高使用温度:1000℃ | |
1.2.3控温精度:≤±1℃ | |
1.2.4温场均匀性:≤±1℃ | |
1.2.5最大升温速率: ≥10℃/min | |
1.2.6温区长度: 4个独立控制温区,每个温区长度250mm | |
1.2.7炉管直径:Φ60mm | |
1.2.8炉管材质:高纯石英 | |
1.2.9炉膛材料:高纯氧化铝纤维 | |
1.2.10加热元件:掺钼铁铬铝合金丝 | |
1.2.11热偶类型: K型热电偶 | |
1.2.12密封方式:三层气帘密封 | |
1.2.13工艺曲线: 30段PID可编程控温 | |
1.3第三加热模组: 1.3.1最高温度:1650℃ | |
1.3.2最高使用温度:1600℃ | |
1.3.3控温精度:±1℃ | |
1.3.4温场均匀性:±1℃ | |
1.3.5最高升温速率:10℃/min | |
1.3.6温区长度:两个独立控制温区,每个长度230mm | |
1.3.7炉管直径:Φ60mm | |
1.3.8炉管材质:高纯刚玉 | |
1.3.9炉膛材料:高纯氧化铝纤维 | |
1.3.10加热元件: 硅钼棒 | |
1.3.11热偶类型: B型热电偶 | |
1.3.12密封方式:三层气帘密封 | |
1.3.13工艺曲线: 30段PID可编程控温 | |
1.4气路部分 1.4.1气体种类:三路气体,氮气、压缩空气、氧气 | |
1.4.2流量计类型:质量流量计 | |
1.4.3第一路流量:范围包含5~500sccm | |
1.4.4第二路流量:范围包含5~500sccm | |
1.4.5第三路流量:范围包含20~2000sccm | |
1.4.6准确度:±1.5% | |
1.4.7线性:范围包含-0.5~+1.5% | |
1.4.8重复精度:±0.2% | |
1.4.9响应时间:气特性时间范围包含1~4 Sec,电特性时间范围包含1~10 Sec | |
1.4.10工作压差: 范围包含0.1~0.5 MPa | |
1.4.11控制方式: 触摸屏集中控制温度和流量 | |
1.4.12报警种类: 超温报警、断偶报警、过流保护 | |
1.4.13报警记录: 具有报警记录 | |
1.5走线控制部分 1.5.1走线速度:范围包含10~1000mm/min无极调速 | |
1.5.2速度波动: ≤1% | |
1.5.3拆绕控制: 均匀自动布满整个线轴 | |
1.5.4第一段张力:≥300cN | |
1.5.5第二段张力:≥100cN |