用于在光纤拉制炉中回收气体的方法和设备技术

一种光纤拉制炉，其包含加热区段，所述加热区段配置成容纳并加热玻璃源，所述光纤由所述玻璃源拉制。具有第一端部和第二端部的低位延伸马弗炉。气体滤网连接至低位延伸马弗炉的第二端部，且配置成允许气体流入低位延伸马弗炉。包含限定回收腔室的外壳的回收圆筒连接至低位延伸马弗炉。多个回收口切向连接至外壳，且内壳定位于外壳内。

Method and Equipment for Recovering Gas in Fiber Drawing Furnace

【技术实现步骤摘要】
用于在光纤拉制炉中回收气体的方法和设备
本公开总体上涉及光纤拉制炉，更具体而言，涉及用于在光纤拉制炉中回收气体的方法和系统。
技术介绍
氦气被用于常规光纤制造工艺中的各个阶段。对于一些制造工艺，光纤拉制炉要消耗大量氦气，在这些光纤拉制炉中，需要用惰性气体对炉进行主动换气，以防止炉中热组件发生空气夹带和氧化。氦气是一种不可再生资源，其作为副产品从天然气井中回收。由于预计未来氦气的价格将会走高，且供给短缺会中断光纤生产，从光纤拉制炉中除去并且/或者再利用氦气可能是有利的。从光纤拉制炉中循环利用氦气会增加操作复杂度，以收集、净化和重复利用拉制炉中的氦气。在光纤拉制炉中使用其它惰性气体(例如氮气和氩气)可比氦气成本更低，但时常导致不可接受的光纤直径波动。因此，需要提供会允许在规格内拉制光纤且不在光纤拉制炉中使用氦气的方法和设备。石墨因其高工作温度而被广泛用于光纤拉制炉的马弗炉中。石墨可在升高了的温度下发生氧化。石墨的氧化可导致石墨或者含碳化合物的晶粒和/或颗粒从马弗炉上脱落而接触正在被拉制的光纤。除了经过马弗炉的晶粒和颗粒以外，还可能产生一种或更多种会损坏马弗炉的气体。如果允许这些颗粒到达低位延伸马弗炉(lowerextendedmuffle)，则它们可能团聚成更大的颗粒，而这些更大的颗粒可能最终从低位延伸马弗炉上松脱，重新进入气流并与光纤接触。因此，能够回收氦气并且除去颗粒的新光纤拉制炉设计可能具有优势。
技术实现思路
根据本公开的至少一个特征，一种光纤拉制炉，其包含加热区段，所述加热区段配置成容纳并加热玻璃源，所述光纤由所述玻璃源拉制。低位延伸马弗炉具有第一端部和第二端部。气体滤网(gasscreen)连接至低位延伸马弗炉的第二端部，且配置成允许气体流入低位延伸马弗炉。回收圆筒(reclaimcylinder)连接至低位延伸马弗炉，且包含限定回收腔室的外壳。多个回收口切向连接至外壳。内壳定位于外壳内。根据本公开的另一个特征，一种光纤拉制炉，其包含加热区段，所述加热区段配置成容纳并加热玻璃源，所述光纤由所述玻璃源拉制。顶部气体滤网连接至加热区段的第一端部，且配置成使第一气体进入加热区段。回收圆筒连接至加热区段的第二端部，且包含限定包含多个回收口的回收腔室的外壳，所述多个回收口连接至所述外壳。多个回收口相对于外壳的外表面基本上切向取向。内壳定位于外壳内。内壳限定倒钩式入口。低位延伸马弗炉具有连接至回收圆筒的第一端部。底部气体滤网连接至低位延伸马弗炉的第二端部，且配置成使第二气体进入低位延伸马弗炉。根据本公开的另一个特征，一种生产光纤的方法，所述方法包括以下步骤：使第一气体流入光纤拉制炉；使第一气体通过加热区段，所述加热区段配置成容纳并加热玻璃源，所述光纤由所述玻璃源拉制；使第一气体进入回收圆筒；经由至少一个与回收圆筒相连的回收口来除去一部分第一气体，从而在回收圆筒中产生第一气体的涡流；以及使来自气体滤网的第二气体以配置成基本上补偿与除去一部分第一气体相关联的压降的速率流动。本领域技术人员通过参考以下说明、所附权利要求以及附图，能够进一步理解和领会本公开的上述以及其它特征、优势和目的。附图说明以下是对附图中各图的描述。为了清楚和简明起见，附图不一定按比例绘制，附图的某些特征和某些视图可能按比例放大显示或以示意图方式显示。附图中：图1是一种光纤拉制炉的示意图；图2A是根据至少一个例子的回收圆筒的透视图；图2B是根据至少一个例子的沿图2A的线IIB的剖面图；图3是根据至少一个例子的取自图1区域III的放大图；图4A是取自图3区域IVA的放大图；图4B是取自图3区域IVB的放大图；图4C是取自图3区域IVC的放大图；图5是根据至少一个例子的示例性方法的流程图；图6A是根据第一比较例的气流图；图6B是图6A区域VIB的放大图；图7是第一比较例的颗粒流模拟；图8A是本公开的第一实施例的颗粒流模拟；以及图8B是本公开的第二实施例的颗粒流模拟。具体实施方式在以下的详细描述中提出了本专利技术的附加特征和优势，其对于本领域的技术人员而言通过所作描述而显而易见，或者通过实施以下描述、权利要求以及附图中所述的本专利技术而被认识。如本文所用，当对两项或更多项事物使用术语“和/或(以及/或者)”时，其表示可只采用所列事物中的任一种，或者可采用所列事物中的两种或更多种的任意组合。例如，如果组合物被表述成含有组分A、B和/或C，则该组合物可只含有A；只含有B；只含有C；含有A与B的组合；含有A与C的组合；含有B与C的组合；或者含有A、B与C的组合。本文件中，相关术语(例如第一与第二、顶部与底部等)被单独用于对一个实体或行为与另一个实体或行为进行区分，而不一定需要或暗示这些实体或行为之间具有任意的这种实际关系或次序。本领域技术人员以及制造或使用本公开的人员将会对本公开进行修改。因此，应当理解的是，如专利法的原则所解释的那样(包括等同原则)，附图中所示的以及上文所述的实施方式只是出于例示目的，不旨在限制由所附权利要求限定的本公开的范围。本领域普通技术人员应当理解的是，所述公开的结构以及其它组件不限于任何具体材料。本文所公开的公开内容的其它示例性实施方式可由各种各样的材料形成，除非本文另有描述。出于本公开的目的，术语“连接”(其它表述方式：相连、连接至、与……相连等)一般表示两个组件彼此直接或间接地(电或机械)接合。这种接合可以是本质上固定的或本质上可移动的。这种(电或机械)接合可通过两个组件以及任意附加中间部件来实现，所述中间部件可彼此或与两个组件整体地形成为单体主体。这种接合可以是本质上永久的，或者可以是本质上可移除的或可释放的，除非本文另有说明如本文所用，术语“约”指数量、尺寸、公式、参数和其它数量和特征不是精确的或无需精确的，但可按照要求是大致的和/或更大或者更小，如反射公差、转化因子、四舍五入、测量误差等，以及本领域技术人员所知的其它因子。当术语“约”用于描述一个值或一个范围的端点值，应理解本公开包含所提及的具体值或端点值。无论说明书中的数值或范围端点值是否使用“约”，该数值或范围端点值旨在包含以下两种实施方式：受到“约”的修饰；以及不受“约”的修饰。还应理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值相结合以及独立于另一个端点值的情况下都是有意义的。本文所用的术语“几乎”、“基本上”以及它们的变体旨在表示所描述的特征等于或约等于一个数值或描述。例如，“基本(上)呈平面”的表面旨在表示呈平面或基本上呈平面的表面。而且，“基本(上)”旨在表示两个数值相等或大致相等。在一些实施方式中，“基本(上)”可表示彼此约10％以内的值。还需要重点注意的是，如示例性实施方式中所示的本公开的元件的结构和排布只是示例性的。尽管本公开只详细描述了本创新的少量实施方式，但阅读本公开的本领域技术人员会轻易领会到可在不实质上偏离所述主题的创新教导和优势的前提下进行多种修改(例如，改变尺寸、大小、结构、形状和各种元件的比例、参数值、装配排布、材料的使用、颜色、取向等)。例如，显示为整体形成的元件可由多个零件构成，或者显示为多个零件的元件可整体形成，界面的操作可以颠倒或改变，可改变结构的长度或宽度和/或系统中的部件或连接件或其它元件，且可改变提供于元件之间的调节位置的属性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤拉制炉，其包含：加热区段，所述加热区段配置成容纳并加热玻璃源，光纤由所述玻璃源拉制；低位延伸马弗炉，所述低位延伸马弗炉具有第一端部和第二端部；气体滤网，所述气体滤网连接至所述低位延伸马弗炉的所述第二端部，且配置成允许气体流入所述低位延伸马弗炉；以及回收圆筒，所述回收圆筒与所述低位延伸马弗炉相连，且包含：限定回收腔室的外壳，其中，多个回收口切向连接至所述外壳；和定位于所述外壳内的内壳。

【技术特征摘要】
1.一种光纤拉制炉，其包含：加热区段，所述加热区段配置成容纳并加热玻璃源，光纤由所述玻璃源拉制；低位延伸马弗炉，所述低位延伸马弗炉具有第一端部和第二端部；气体滤网，所述气体滤网连接至所述低位延伸马弗炉的所述第二端部，且配置成允许气体流入所述低位延伸马弗炉；以及回收圆筒，所述回收圆筒与所述低位延伸马弗炉相连，且包含：限定回收腔室的外壳，其中，多个回收口切向连接至所述外壳；和定位于所述外壳内的内壳。2.如权利要求1所述的光纤拉制炉，其特征在于，所述回收圆筒定位于所述低位延伸马弗炉的所述第一端部与所述加热区段之间。3.如权利要求2所述的光纤拉制炉，其特征在于，所述回收圆筒的所述外壳限定与所述加热区段相连的第一端部和与所述低位延伸马弗炉的所述第一端部相连的第二端部，且其中，所述多个回收口相比于所述外壳的所述第一端部更靠近所述外壳的所述第二端部。4.如权利要求1所述的光纤拉制炉，其特征在于，所述内壳包含倒钩式入口。5.如权利要求1所述的光纤拉制炉，其特征在于，所述内壳与所述低位延伸马弗炉同轴。6.如权利要求5所述的光纤拉制炉，其特征在于，所述低位延伸马弗炉的内径与所述内壳的内径基本上相同。7.如权利要求1所述的光纤拉制炉，其特征在于，还包含：接头管，所述接头管从所述低位延伸马弗炉的所述第二端部向所述第一端部延伸，且与所述低位延伸马弗炉基本上同轴。8.如权利要求7所述的光纤拉制炉，其特征在于，所述接头管从低位延伸马弗炉的出口延伸。9.如权利要求1所述的光纤拉制炉，其特征在于，所述多个回收口配置成在所述回收腔室内产生气体涡流。10.一种光纤拉制炉，其包含：加热区段，所述加热区段配置成容纳并加热玻璃源，光纤由所述玻璃源拉制；顶部气体滤网，所述顶部气体滤网连接至所述加热区段的第一端部，且配置成使第一气体进入所述加热区段；回收圆筒，所述回收圆筒连接至所述加热区段的第二端部，且包含：限定包含多个回收口的回收腔室的外壳，所述多个回收口连接至所述外壳，其中，所述多个回收口相对于所述外壳的外表面基本上切向取向；和定位于所述外壳内的内壳，所述内壳限定倒钩式入口；低位延伸马弗炉，所述低位延伸马弗炉具有连接至所述回收圆筒的第一端部；以及底部气体滤网，所述底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·P·克拉戴斯，邵云飞，王小勇，周春锋，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US