一种使用H制造技术

本实用新型专利技术提供了一种使用H

A use of H

【技术实现步骤摘要】
一种使用H2的光纤拉丝加热炉装置
本技术属于光纤制造领域，尤其是涉及一种使用H2的光纤拉丝加热炉装置。
技术介绍
拉丝加热炉作为光纤拉丝中极其重要的一个功能设备，能够加热预制棒，使光纤预制棒在拉丝加热炉中熔融，并在一定的拉制条件下形成直径在125±1μm范围内的光纤。为了防止预制棒在高温环境下被氧化，通常通过惰性气体(He和Ar)来保护，其中He的导热系数较高，还有保持炉内温场稳定的作用。He作为全球战略资源，其中美国是世界上最大的He生产和供应国，其次为阿尔及利亚、卡塔尔、俄罗斯和波兰(上述五国被称为氦五国)，目前我国的使用的He主要从美国进口，近20以来，美国出口氦气的价格日益走高，这使得光纤的生产成本也越来越高。寻找一种新的气体代替氦气在拉丝加热炉中使用，能有效降低光纤的生产成本。H2的导热系数比He更高，有更好的导热效果，使用H2代替He更有利于保持炉内温场稳定，但H2是一种易燃易爆气体，拉丝加热炉内又是一个高温环境，因此在使用时具有很高的危险性。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种使用H2的光纤拉丝加热炉装置，以克服现有技术的缺陷，采用氢气作为光纤拉丝加热炉炉体内的导热气体，上部采用整体密封、下部采用惰性气体氩气隔绝空气，操作安全，可减少光纤的生产成本。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种使用H2的光纤拉丝加热炉装置，包括炉体，所述炉体顶部安装有相互连通的密封筒，密封筒内安装有光纤预制棒固定和移动单元；所述密封筒顶部连通有气体回收单元；所述炉体内安装有用于给光纤预制棒加热的加热线圈；所述炉体底部安装有气体分布单元和退火管，所述气体分布单元与氢气进入管道连通，退火管与氩气进入管道连通；氢气进入管道在氩气进入管道的上方。进一步的，所述气体分布单元包括一环状的闭合腔体；所述环状的闭合腔体上表面沿设有若干出气孔，下表面设有若干进气孔；若干进气孔均与氢气进入管道连通。进一步的，所述环状的闭合腔体上表面沿周向均匀分布有24个出气孔，下表面设有两个进气孔；炉体外设有冷却水夹套。进一步的，所述退火管与氩气进入管道成“十”字形设置；退火管上端插入环状的闭合腔体的内圆周内，且两者密封固定连接；氩气进入管道与退火管的连通处两端均为“八”字形状开口。进一步的，退火管下端安装有H2浓度监测元件和第一阀门；所述第一阀门位于H2浓度监测元件的下方。进一步的，所述密封筒顶部通过混合气管道连通气体回收单元，且该管道上安装有风机和抽真空泵；所述风机位于密封筒和抽真空泵之间，抽真空泵与气体回收单元之间的管道上安装有第二阀门。进一步的，所述光纤预制棒固定和移动单元包括一丝杆和用于安装光纤预制棒的挂棒平台；所述丝杆沿密封筒高度方向设置；所述挂棒平台安装在丝杆上，且可随丝杆的转动而上下移动；所述丝杆通过手轮或电机驱动，手轮或电机安装在密封筒外。进一步的，所述气体回收单元包括过滤网和氢气膜分离器；所述过滤网可拆卸的连接在混合气管道内，氢气膜分离器安装在混合气管道的末端；氢气膜分离器的高渗透速率气体出口连通氢气回收罐，氢气膜分离器的低渗透速率气体出口连通Ar回收罐。进一步的，所述过滤网包括相互连接的上层和下层；上层的过滤孔径大于下层的过滤孔径。本技术的另一个目的在于，提出一种基于如上所述的使用H2的光纤拉丝加热炉装置进行光纤拉丝的方法，进行光纤拉丝。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种基于如上所述的使用H2的光纤拉丝加热炉装置进行光纤拉丝的方法，包括以下步骤：S1：将光纤预制棒安装在挂棒平台上，关闭所有阀门，用抽真空泵将整个炉体抽真空；S2：加热线圈开始加热，并经氢气管道通入氢气，氢气经气体分布单元进入炉体内，同时为了避免氢气泄露及外部空气进入炉体内，自氩气进入管道通入Ar气；S3：丝杆转动，挂棒平台下移，光纤预制棒移动至炉体内，开始拉丝，炉体内的混合气体和粉尘进入气体回收单元，粉尘被过滤网过滤拦截，氢气和Ar气分别经各自的回收罐回收；S4：拉丝的同时，利用H2浓度监测元件对退火管内的氢气浓度进行监测：当监测到的H2浓度超过预设值范围，开始报警，同时降低H2流量，加大Ar流量；当监测到的H2浓度达到危险值，则关闭H2输入，加大氩气流量，同时加大风机的抽风量，停止拉丝，待炉体温度降至常温时，检查装置是否被堵塞，一经发现清理后，即可恢复拉丝处理；优选的，还包括对回收后的氢气和Ar气进行浓度检测，浓度达标直循环使用，浓度不达标待二次提纯后循环使用的步骤；优选的，步骤S1中，抽真空后，应保证炉体内的真空度至少为-1Bar，最高为-3Bar；优选的，步骤S4中，H2浓度的预设值为25％LEL，H2浓度的危险值为50％LEL。相对于现有技术，本技术所述的一种使用H2的光纤拉丝加热炉装置具有以下优势：(1)光纤拉丝加热炉炉炉体的上部采用整体密封、下部采用惰性气体氩气隔绝空气，能安全使用氢气，氢气的价格比氦气低，可减少光纤的生产成本；(2)采用氢气作为光纤拉丝加热炉炉体内的导热气体，氢气的导热系数比氦气高，有利于提高炉内温场的均匀性，提高光纤的圆度、偏振模色散、强度等参数，提高光纤质量；(3)密封性能良好，能有效隔绝外界空气、杂质的进入光纤拉丝加热炉炉体内；且炉体内产生的杂质、浮尘能通过风机被抽走；(4)具有气体回收系统，可以分别回收氢气和氩气，循环使用氢气和氩气，减少气体排放浪费，并进一步降低了生产成本。所述基于上述使用H2的光纤拉丝加热炉装置进行光纤拉丝的方法相对于现有技术的优势，与使用H2的光纤拉丝加热炉装置基本相同，故在此不再赘述。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术实施例所述的使用H2的光纤拉丝加热炉装置的结构示意图；图2为本技术实施例所述的使用H2的光纤拉丝加热炉装置中气体分布单元的简单结构示意图；图3为本技术实施例所述的使用H2的光纤拉丝加热炉装置中气体回收单元的简单结构示意图；图4为本技术实施例所述的使用H2的光纤拉丝加热炉装置中氢气膜分离器的简单结构示意图。附图标记说明：1-炉体；2-光纤预制棒；3-气体分布单元；301-环状的闭合腔体；302-出气孔；4-退火管；5-挂棒平台；6-密封筒；7-加热线圈；8-气体回收单元；9-氢气进入管道；10-氩气进入管道；11-H2浓度监测元件；12-第一阀门；13-丝杆；14-风机；15-抽真空泵；16-第二阀门；18-过滤网；19-氢气膜分离器；1901-高渗透速率气体出口；1902-低渗透速率气体出口；1903-中空纤维膜；20-氢气回收罐；21-Ar回收罐。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用H

【技术特征摘要】
1.一种使用H2的光纤拉丝加热炉装置，包括炉体(1)，其特征在于：所述炉体(1)顶部密封安装有相互连通的密封筒(6)，密封筒(6)内安装有光纤预制棒固定和移动单元；所述密封筒(6)顶部连通有气体回收单元(8)；所述炉体(1)内安装有用于给光纤预制棒(2)加热的加热线圈(7)；所述炉体(1)底部密封安装有气体分布单元(3)和退火管(4)，所述气体分布单元(3)与氢气进入管道(9)连通，退火管(4)与氩气进入管道(10)连通；氢气进入管道(9)在氩气进入管道(10)的上方。


2.根据权利要求1所述的使用H2的光纤拉丝加热炉装置，其特征在于：所述气体分布单元(3)包括一环状的闭合腔体(301)；所述环状的闭合腔体(301)上表面沿设有若干出气孔(302)，下表面设有若干进气孔；若干进气孔均与氢气进入管道(9)连通。


3.根据权利要求2所述的使用H2的光纤拉丝加热炉装置，其特征在于：所述环状的闭合腔体(301)上表面沿周向均匀分布有24个出气孔(302)，下表面设有两个进气孔。


4.根据权利要求2所述的使用H2的光纤拉丝加热炉装置，其特征在于：所述退火管(4)与氩气进入管道(10)成“十”字形设置；退火管(4)上端插入环状的闭合腔体(301)的内圆周内，且两者密封固定连接；氩气进入管道(10)与退火管(4)的连通处两端均为“八”字形状开口。


5.根据权利要求4所述的使用H2的光纤拉丝加热炉装置，其特征在于：退火管(4)下端安装有H2浓度监测元件(11)和第一阀门(12)；所述第一阀门(12)位于H2...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈小平，李彪，杨志杰，沈佳，满小忠，朱坤，颜永庆，
申请(专利权)人：通鼎互联信息股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32