[发明专利]一种高温热定型设备

说明书

技术领域

本发明涉及化纤加工领域，具体而言，涉及一种高温热定型设备。

背景技术

高性能纤维具有高强度、高模量、耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，被广泛应用于国民经济的各个领域，具有其它传统纤维不可替代的地位，在高性能轮胎帘子线、强力传送带、防弹服、头盔、机翼或火箭引擎外壳、压力容器、绳索及纤维复合材料中被大量应用。

热定型是提升纤维性能、稳定性的关键技术。对于高性能纤维在定型工艺过程中，热定型箱的温度高达400～500℃，同时对温度的均匀性要求高，必须满足控温精度±2℃。常规的蒸汽加热方式的热定型设备，控温精度高，但最高温度一般不超过200℃，无法达到高性能纤维热定型的工艺要求。现有技术中的高性能纤维/织物的热定型设备，均采用电加热方式。传统的电加热热定型设备，能够达到较高的热定型温度，但电加热通过热辐射进行能量传递并且与箱体壁为线接触，其效率低、速度慢、能耗高，工作腔体内的温度分布均匀性不好。采用电阻丝组件加热方式，在高温条件下，电阻丝温度高，容易氧化、断裂，一旦损坏需整体更换加热组件。此外，一般的热定型设备采用箱体、加热组件和工作腔体一体化的箱体设计，长时间连续运行会出现箱体变形。另外，高性能纤维在高温下易被氧化，无法满足高温热定型工艺要求。

专利CN102051697A采用电加热将气体进行加热，将高温气体通入箱体中对纤维加热。对气体的加热不够充分，会导致温度不能满足要求。

专利CN101845678A一体化箱体结构，采用翅片式电加热加热方式，因为其包含散热器，故热传递效率高，但是工作室经过热气体对其加热，加热温度有限。同时循环式热气体的存在，会吹乱热定型丝束。

发明内容

本发明旨在提供一种高温热定型设备，以解决现有技术中的高温热定型设备效率低、速度慢、能耗高，工作腔体内温度和箱体温度均性差的技术问题。

为了实现上述目的本发明提供了一种高温热定型设备，包括：箱体，包括上壳体、与上壳体相对的下壳体以及由上壳体和下壳体围成的内腔体，内腔体包括设置于上壳体内的上腔体和设置于下壳体内的下腔体；框架，包括设置于上腔体内的第一框架和设置于下腔体内的第二框架，第一框架和第二框架上下对应设置；加热装置，设置于框架内，包括设置于第一框架内的第一加热装置和设置于第二框架内的第二加热装置，第一加热装置和第二加热装置各自包括沿框架的长度方向依次布置的多个板式加热器。

进一步地，第一加热装置和第二加热装置各自包括2至20个板式加热器。

进一步地，每个板式加热器均可拆卸的固定于框架内。

进一步地，箱体设置有恒温区，恒温区的长度为2000mm至3000mm；恒温区的宽度根据公式W=n（w_x+10）+20得出，其中W为箱体恒温区宽度、单位为mm，w_x是纤维或者织物的宽度、单位为mm，n为纤维或者织物的数量。

进一步地，板式加热器与框架间以及每两个相邻板式加热器间均设置有2mm至30mm的间隙。

进一步地，板式加热器设置为抽屉式结构，每个板式加热器均能够单独地相对于框架滑动；板式加热器在箱体的侧面进行接线和拆装，侧面与板式加热器的滑动方向垂直。

进一步地，高温热定型设备还包括两个均热层，所述两个均热层与第一加热装置和第二加热装置分别对应设置的，第一加热装置和第二加热装置远离框架的一侧表面与相应的均热层贴合。

进一步地，均热层的两端部与框架之间设置有2mm至30mm的间隙。

进一步地，均热层远离加热装置一侧的表面设置有用于保护纤维的保护层。

进一步地，高温热定型设备还包括气体循环控制装置，气体循环控制装置设置于上壳体和/或下壳体上。

进一步地，气体循环控制装置包括：加热器、盘绕在加热器上并与内腔体连通的盘形管和控制盘形管内气体流量的控制阀。

进一步地，盘形管与内腔体连通的一侧端口安装有多孔管道，多孔管道的各出气孔的出气方向对准相邻板式加热器之间的间隙。

进一步地，高温热定型设备还包括铰链和压紧装置，铰链两端分别与上壳体和下壳体相应一侧的外表面连接，压紧装置设置于箱体上远离安装有铰链一侧的外表面以保证上壳体和下壳体的密封。

进一步地，高温热定型设备还包括驱动上壳体打开或关闭的流体驱动装置。

进一步地，上壳体和下壳体分别包括保温层。