一种聚丙烯聚乙烯复合纤维成丝设备

技术领域

本发明涉及稀土电解质颗粒处理设备领域，具体涉及一种聚丙烯聚乙烯复合纤维成丝设备。

背景技术

目前，现有的复合短纤维在纺丝生产过程中，首先需要喷丝结晶设备将塑料原液结晶成长丝，在成丝过程中，为了将聚丙烯、聚乙烯形成排列高度规整有序的等规复合高分子纤维，整个过程中，需要控制成丝的稳定结晶点。

喷丝结晶过程需要在一个设备造就的稳定环境下结晶，由于丙纶丝的密度比水小，水喷淋冷却存在成丝表面不光滑，成丝容易飘丝断裂等问题，目前采用的都是气冷方式，气冷方式进行需要在一段狭长的风道中进行冷却，现有的喷丝结晶过程的风道中的温度无法精确保持恒温恒湿，无法进行适当的调节温度，无法适应生产不同种类的复合纤维。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种聚丙烯聚乙烯复合纤维成丝设备，解决了现有无法精确保持恒温恒湿，无法进行适当的调节温度，且换热效率差、无法适应生产不同种类的复合纤维的缺陷。

本发明采取的技术方案如下：

一种聚丙烯聚乙烯复合纤维成丝设备，包括：恒温恒湿喷丝结晶设备，所述恒温恒湿喷丝结晶设备包括惰性气体存储装置、结晶装置和表冷器，所述惰性气体存储装置的出风口连接有冷冻机，所述冷冻机上的出风口连接在表冷器上，所述表冷器受空调驱动；所述结晶装置包括结晶管，所述结晶管上部设有连通原料液管的喷丝头，所述结晶管一侧设有连通表冷器出风口的进风管；所述结晶管另一侧连通回流出风管，所述回流出风管末端连接惰性气体存储装置；所述表冷器一端通过管路连通冷冻机，另一端通过管路连通结晶管；所述回流出风管上装有气泵和回流冷却装置。本发明通过设置表冷器、惰性气体存储装置，利用提前存储的惰性气体来对丙纶丝进行降温，而不是这接利用外界空气(外界空气的温度和湿度波动大)，降低控制进入结晶管气体的温湿度的难度；更优的，本发明采用惰性气体为氦气，氦气其分子量小，换热效率高；采用惰性气体有助于保护丙纶丝，避免丙纶丝高温氧化。

可选的，所述回流冷却装置包括热交换罐体和冷却水罐体，所述热交换罐体上部设有出水管，热交换罐体下部设有进水管，所述出水管和进水管均连通冷却水罐体；所述回流出风管上还装有干燥净化装置。本发明通过冷却水对换热后的惰性气体进行降温。

可选的，位于所述热交换罐体前端的回流出风管上装有侧通管，所述侧通管上内装有第一转轴，所述第一转轴上装有活动叶片，侧通管内惰性气体流动以驱动活动叶片转动，所述第一转轴一端穿出回流出风管，且该穿出回流出风管的第一转轴末端装有竖直布置的第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的下方设有水平布置且与其相互啮合的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮中心装有第二转轴，所述第二转轴向下伸入出水管中，所述第二转轴伸入出水管的端部装有转动叶片，所述转动叶片转动用于驱动水流向上流动。本发明通过气泵的气流流动，使得活动叶片转轴，使得第一转轴及安装在第一转轴的第一锥齿轮转动，进而驱动第二锥齿轮转动，使得转动叶片转动用于驱动水流向上流动。

可选的，所述热交换罐体内部设空腔，空腔内径由底部向上逐渐减少。

可选的，所述空腔内设有分隔组件，所述分隔组件将空腔分割成内腔体和外腔体，所述内腔体上部和下部均连通回流出风管，使得回流出风管的气体穿过内腔体；所述外腔体的下部连通进水管，而外腔体的上部连通出水管。本发明设置空腔内径由底部向上逐渐减少，使得水流由下向上流动时，由于伯努利效应，其流速会加速向流动。

可选的，所述分割组件包括位于两端的翻转件和连通两端的翻转件的可伸缩的第一分隔膜。

可选的，所述翻转件包括多件底部铰接分隔组件的内壁的导热铜片，相邻的两个导热铜片之间连接有可伸缩的第二分隔膜，所述第二分隔膜的一端与第一分隔膜相连，第二分隔膜的另一端固定在分隔组件的中。

可选的，所述导热铜片上铰接有采用记忆金属制成的第一弹簧，当惰性温度超过记忆金属的形变温度时，会使得第一弹簧伸展，所述第一弹簧远离导热铜片的一端连接活动片；位于内腔上部的第一弹簧斜向上连接活动片，位于内腔下部的第一弹簧同样斜向上连接活动片。

可选的，所述活动片上连接有第二弹簧，位于上部的活动片顶部的第二弹簧连接分隔组件的内壁的顶部，同时位于下部的活动片底部的第二弹簧连接分隔组件的内壁的底部，所述第二弹簧用于提供使得活动片向下移动的回弹力。本发明的惰性气体经过结晶管加热后，进入热交换罐体中，当惰性温度超过记忆金属的形变温度时，会使得第一弹簧伸展，而这时第二弹簧使得活动片无法向上移动，进而使得导热铜片向外翻转，进而带动第一分隔膜和第二分隔膜拉伸，增大了内腔体，使得第一分隔膜和第二分隔膜与面积增大，并使得第一分隔膜和第二分隔膜变薄，提高了换热效率，同时当需要增大结晶管的冷却效率时，会增大回流出风管的风量，并使得活动板沿着气流运动方向移动，进而推动第一弹簧和导热铜片向外翻转，进一步带动第一分隔膜和第二分隔膜拉伸，增大了内腔体；而且增强的气流也会使得向外膨胀，增强换热效率。

可选的，位于所述气泵后端的回流出风管上装有电磁控制阀，所述气泵和电磁控制阀电性连接控制单元，所述控制单元用于控制气泵的功率大小和电磁控制阀的开关程度，进而控制回流出风管中气流的大小。

(三)有益效果

1、本发明本发明通过设置表冷器、惰性气体存储装置，利用提前存储的惰性气体来对丙纶丝进行降温，而不是这接利用外界空气(外界空气的温度和湿度波动大)，降低控制进入结晶管气体的温湿度的难度；更优的，本发明采用惰性气体为氦气，氦气其分子量小，换热效率高；采用惰性气体有助于保护丙纶丝，避免丙纶丝高温氧化。

2、本发明通过气泵的气流流动，使得活动叶片转轴，使得第一转轴及安装在第一转轴的第一锥齿轮转动，进而驱动第二锥齿轮转动，使得转动叶片转动用于驱动水流向上流动。

3、本发明设置空腔内径由底部向上逐渐减少，使得水流由下向上流动时，由于伯努利效应，其流速会加速向流动。

4、本发明的惰性气体经过结晶管加热后，进入热交换罐体中，当惰性温度超过记忆金属的形变温度时，会使得第一弹簧伸展，而这时第二弹簧使得活动片无法向上移动，进而使得导热铜片向外翻转，进而带动第一分隔膜和第二分隔膜拉伸，增大了内腔体，使得第一分隔膜和第二分隔膜与面积增大，并使得第一分隔膜和第二分隔膜变薄，提高了换热效率，同时当需要增大结晶管的冷却效率时，会增大回流出风管的风量，并使得活动板沿着气流运动方向移动，进而推动第一弹簧和导热铜片向外翻转，进一步带动第一分隔膜和第二分隔膜拉伸，增大了内腔体；而且增强的气流也会使得向外膨胀，增强换热效率。

附图说明：

图1是本发明的实施例2的聚丙烯聚乙烯复合纤维成丝设备的外部结构图；

图2是本发明的实施例2的聚丙烯聚乙烯复合纤维成丝设备的图1的 A部分结构图；

图3是本发明的实施例2的聚丙烯聚乙烯复合纤维成丝设备的冷却水罐体内部结构图；

图4是本发明的实施例2的聚丙烯聚乙烯复合纤维成丝设备的翻转件局部展开结构图；

图5是本发明的实施例2的聚丙烯聚乙烯复合纤维成丝设备的控制单元的控制流程图。

图中各附图标记为：

1、惰性气体存储装置，2、结晶装置，3、冷冻机，4、表冷器，5、结晶管，6、气泵，7、进风管，8、回流出风管，9、回流冷却装置，10、热交换罐体，11、冷却水罐体，12、出水管，13、进水管，14、侧通管， 15、第一转轴，16、活动叶片，17、第一锥齿轮，18、第二锥齿轮，19、第二转轴，20、转动叶片，21、空腔，22、分隔组件，23、内腔体，24、外腔体，25、翻转件，26、第一分隔膜，27、导热铜片，28、第二分隔膜， 29、第一弹簧，30、活动片，31、第二弹簧，32、电磁控制阀，33、控制单元，34、干燥净化装置。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

实施例1

本发明采取的技术方案如下：

一种聚丙烯聚乙烯复合纤维成丝设备，包括：恒温恒湿喷丝结晶设备，所述恒温恒湿喷丝结晶设备包括惰性气体存储装置1和结晶装置2，所述惰性气体存储装置的出风口连接有冷冻机3，所述冷冻机上的出风口连接在表冷器4上，所述表冷器受空调驱动；所述结晶装置包括结晶管5，所述结晶管上部设有连通原料液管的喷丝头，所述结晶管一侧设有连通表冷器出风口的进风管7；所述结晶管另一侧连通回流出风管8，所述回流出风管末端连接惰性气体存储装置；所述表冷器一端通过管路连通冷冻机，另一端通过管路连通结晶管；所述回流出风管上装有气泵6和回流冷却装置9。

本实施例实施时，利用提前存储的惰性气体来对丙纶丝进行降温，而不是这接利用外界空气(外界空气的温度和湿度波动大)，降低控制进入结晶管气体的温湿度的难度；更优的，本发明采用惰性气体为氦气，氦气其分子量小，换热效率高；采用惰性气体有助于保护丙纶丝，避免丙纶丝高温氧化。

实施例2

如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种聚丙烯聚乙烯复合纤维成丝设备，包括：恒温恒湿喷丝结晶设备，所述恒温恒湿喷丝结晶设备包括惰性气体存储装置、结晶装置和表冷器，所述惰性气体存储装置的出风口连接有冷冻机，所述冷冻机上的出风口连接在表冷器上，所述表冷器受空调驱动；所述结晶装置包括结晶管，所述结晶管上部设有连通原料液管的喷丝头，所述结晶管一侧设有连通表冷器出风口的进风管；所述结晶管另一侧连通回流出风管，所述回流出风管末端连接惰性气体存储装置；所述表冷器一端通过管路连通冷冻机，另一端通过管路连通结晶管；所述回流出风管上装有气泵和回流冷却装置。

所述回流冷却装置包括热交换罐体10和冷却水罐体11，所述热交换罐体上部设有出水管12，热交换罐体下部设有进水管13，所述出水管和进水管均连通冷却水罐体；位于所述热交换罐体前端的回流出风管上装有侧通管14，所述侧通管上内装有第一转轴15，所述第一转轴上装有活动叶片16，侧通管内惰性气体流动以驱动活动叶片转动，所述第一转轴一端穿出回流出风管，且该穿出回流出风管的第一转轴末端装有竖直布置的第一锥齿轮17，所述第一锥齿轮的下方设有水平布置且与其相互啮合的第二锥齿轮18，所述第二锥齿轮中心装有第二转轴19，所述第二转轴向下伸入出水管中，所述第二转轴伸入出水管的端部装有转动叶片20，所述转动叶片转动用于驱动水流向上流动。第一转轴和第二转轴筒密封轴承分别安装在回流出风管和出水管上。所述回流出风管上装有干燥净化装置34。

所述热交换罐体内部设空腔21，空腔内径由底部向上逐渐减少。所述空腔内设有分隔组件22，所述分隔组件将空腔分割成内腔体23和外腔体 24，所述内腔体上部和下部均连通回流出风管，使得回流出风管的气体穿过内腔体；所述外腔体的下部连通进水管，而外腔体的上部连通出水管。

所述分割组件包括位于两端的翻转件25和连通两端的翻转件的可伸缩的第一分隔膜26。所述翻转件包括多件底部铰接分隔组件的内壁的导热铜片27，相邻的两个导热铜片之间连接有可伸缩的第二分隔膜28，所述第二分隔膜的一端与第一分隔膜相连，第二分隔膜的另一端固定在分隔组件的中。

所述导热铜片上铰接有采用记忆金属制成的第一弹簧29，所述第一弹簧远离导热铜片的一端连接活动片30；位于内腔上部的第一弹簧斜向上连接活动片，位于内腔下部的第一弹簧同样斜向上连接活动片。所述活动片上连接有第二弹簧31，位于上部的活动片顶部的第二弹簧连接分隔组件的内壁的顶部，同时位于下部的活动片底部的第二弹簧连接分隔组件的内壁的底部，所述第二弹簧用于提供使得活动片向下移动的回弹力。

位于所述气泵后端的回流出风管上装有电磁控制阀32，所述气泵和电磁控制阀电性连接控制单元33，所述控制单元用于控制气泵的功率大小和电磁控制阀的开关程度，进而控制回流出风管中气流的大小。

本实施例实施时，当通过气泵的气流流动，使得活动叶片转轴，使得第一转轴及安装在第一转轴的第一锥齿轮转动，进而驱动第二锥齿轮转动，使得转动叶片转动用于驱动水流向上流动。空腔内径由底部向上逐渐减少，使得水流由下向上流动时，由于伯努利效应，其流速会加速向流动。

惰性气体经过结晶管加热后，进入热交换罐体中，当惰性温度超过记忆金属的形变温度时，会使得第一弹簧伸展，而这时第二弹簧使得活动片无法向上移动，进而使得导热铜片向外翻转，进而带动第一分隔膜和第二分隔膜拉伸，增大了内腔体，使得第一分隔膜和第二分隔膜与面积增大，并使得第一分隔膜和第二分隔膜变薄，提高了换热效率，同时当需要增大结晶管的冷却效率时，会增大回流出风管的风量，并使得活动板沿着气流运动方向移动，进而推动第一弹簧和导热铜片向外翻转，进一步带动第一分隔膜和第二分隔膜拉伸，增大了内腔体；而且增强的气流也会使得向外膨胀，增强换热效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。