均风结构和纺丝甬道制造技术

本实用新型专利技术公开了一种均风结构，设置在管道内，至少包括第一均风板，所述第一均风板的周缘部与所述管道的侧壁固定连接，所述第一均风板上开设有多个均风孔，所述第一均风板的开孔率为40％～60％。所述均风结构使管道中的气流穿过均风板，从而达到均匀管道内的气流流场，减少气流湍动的目的，结构简单，易于安装使用。本实用新型专利技术还公开了一种具有前述均风结构的纺丝甬道，通过在纺丝甬道内设置所述均风结构，使得进入到壳体的气流在穿过均风板后，大部分气流成为沿纺丝甬道轴向流动的均匀气流，能有效加快浆液中挥发性溶液的蒸发，提高丝束质量。质量。质量。

【技术实现步骤摘要】
均风结构和纺丝甬道


[0001]本技术属于丝束成形设备
，涉及纺丝甬道。

技术介绍

[0002]在纺丝甬道中，由喷丝帽喷出的二醋酸纤维素浆液在热风气流的作用下，浆液中的丙酮快速蒸发，剩下的物料固化成丝。由于超高单旦丝束的单旦在15旦以上，远远高于常规丝束，浆液从喷丝帽孔喷出后，溶剂蒸发速率较慢，会导致丝束产品的残余溶剂指标超标，生产出的丝束在后道使用时无法开松。而气流湍动越剧烈越有利于液体向气相中挥发。因此增强循环热风在甬道中、尤其是在喷丝口下方区域的湍动，有利于二醋酸纤维素浆液中挥发组分的蒸发。但是另一方面，过于剧烈的气相湍动可能会导致纺丝在飘动中发生相互粘连，从而影响所得丝束产品的质量。因此需要调节纺丝甬道中的气流，使满足丝束的生产需要。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种均风结构，调节管道中的气流，减少气流湍动。
[0004]本技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]一种均风结构，设置在管道内，至少包括第一均风板，所述第一均风板的周缘部与所述管道的侧壁固定连接，所述第一均风板上开设有多个均风孔，所述均风板的开孔率为40％～60％。
[0006]可选地，还包括设置在第一均风板下游的第二均风板，所述第二均风板的周缘部也与所述管道的侧壁固定连接，所述第一均风板的开孔率小于所述第二均风板的开孔率。
[0007]可选地，所述第二均风板的开孔率为65％～75％。
[0008]可选地，所述第一均风板的开孔率为40％。
[0009]可选地，所述第一均风板的开孔率40％，所述第二均风板的开孔率为70％。
[0010]可选地，所述第一均风板的开孔率55％，所述第二均风板的开孔率为70％。
[0011]可选地，所述第一均风板的开孔率60％，所述第二均风板的开孔率为65％。
[0012]可选地，所述第一均风板的开孔率60％，所述第二均风板的开孔率为75％。
[0013]可选地，所述均风板厚度为1mm～3mm。
[0014]本技术还公开了一种纺丝甬道，包括壳体，所述壳体包括端面板以及和端面板相对设置的底端板，以及多块两端分别和端面板以及底端板固定连接的侧板，所述端面板上开设有进风孔，在所述端面板的中间固定连接有喷丝柱，所述喷丝柱的底部固定连接有喷丝帽，所述壳体内设置前文任一所述的均风结构，所述均风结构的位置高于所述喷丝帽。
[0015]本技术的有益效果包括：
[0016]1、本技术公开的均风结构，使管道中的气流穿过均风板，从而达到均匀管道内的气流流场，减少气流湍动的目的，结构简单，易于安装使用。
[0017]2、本技术公开的纺丝甬道通过在壳体安装前文所述的均风结构，使得进入到壳体的气流在穿过均风板后，气流湍动减少，大部分气流成为沿纺丝甬道轴向流动的均匀气流，减少了气流湍动对丝束成形、开松的负面影响，避免了气流湍动导致的丝束粘连问题，同时所述均风结构也使穿过其的气流中具有部分切向气流，能有效加快浆液中挥发性溶液的蒸发，提高丝束产品的质量。
附图说明
[0018]图1为纺丝甬道结构及二维模拟计算域选取示意图。
[0019]图2为图1中所选取的模拟时选取的计算域示意图。
[0020]图3为模拟表1中方案一获得的选取的计算域中不同轴向位置气体速度分布情况。
[0021]图4为模拟表1中方案一获得的气体流场图。
[0022]图5为本技术公开的纺丝甬道的第一实施例的内部结构图。
[0023]图6为本技术公开的纺丝甬道的第二实施例的内部结构图。
[0024]图7为本技术公开的纺丝甬道轴测示意图。
[0025]图中：1、壳体；2、第一均风板；3、第二均风板；4、喷丝柱；5、喷丝帽；6、进风口；7、补风口；8、出风口。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0027]如图5～6所示，纺丝甬道包括壳体1，所述壳体1包括端面板以及和端面板相对设置的底端板，以及多块两端分别和端面板以及底端板固定连接的侧板，多块所述侧板形成管道。端面板中间位置设置有喷丝柱4，喷丝柱4的底端设置在壳体1内，在喷丝柱4的底端安装有喷丝帽5，所述端面板上开设有进风孔6。进风口6向壳体1内通入气流，同时二醋酸纤维素浆液通过喷丝柱4和喷丝帽5被喷入到壳体1的管腔内，气流与喷出的浆液接触，二醋酸纤维素浆液中的挥发性溶剂如丙酮，会在气流的作用下快速蒸发，使所述浆液固化形成丝束。
[0028]参照图1，端面板的中部设置有喷丝柱4，所述进风孔6设置在端面板的一侧，且由于进风孔6的面积小于壳体1横截面面积，若壳体1内不设置布风、均风结构，则大部分气流只会在进风孔6正下方流动，相应地，壳体1内远离进风孔6的那一侧的气流流量小，而喷丝帽5喷出的浆液是从壳体1的中部向周围扩散并形成丝束，因此喷丝帽5喷出的浆液在壳体1内的位置不同接触到的气流流量存在较大差异，尤其是位于远离进风孔6的一侧的浆液丝束接触到的气流流量较小，不利于该侧丝束的成形和开松。
[0029]因此，在壳体1内还固定连接有用于调节气流流场的均风结构，所述均风结构设置在进风孔6和喷丝帽5的喷丝口之间的区域内。所述均风结构包括至少一块均风板，所述均风板的周缘与壳体1的侧板内壁固定连接。均风板上开设有许多沿轴向方向延伸的均风孔，均风板上非开孔的部分会对进入壳体1内的气流形成阻碍，迫使部分气流沿均风板板面流动，使气流能扩散到壳体1远离进风孔6的那一侧，使气流在穿过均风板后在壳体1的横截面上分布的更均衡。另一方面，由于进入到壳体1中的气流只能通过均风孔穿过均风板，均风孔对气流的流动形成限制，因此穿过均风板后的气流的湍动减少，可以减小气流的湍动对丝束成形的负面影响。
[0030]为了更好地确定如图1的均风结构对纺丝甬道内的气流流场的影响，可以利用CFD(计算流体动力学)模拟的方法对图1所示的纺丝甬道中的气流流场进行模拟，以确定均风板布置方式、开孔率等因素对均风板下方的气流流场的影响。
[0031]进行模拟时要忽略温度场对甬道内部气流均匀性的影响。需要指出的是，设置均风板的目的是为了优化均风板下方的气相流场。由于在纺丝甬道出口处测得的丙酮含量仅为2％，因此从研究均风板布风效果来说，模拟时也要忽略二醋酸纤维素浆液中丙酮挥发对气流流场的影响。在喷丝帽5下方，由于气液间的传热、液体挥发可能会对气体流场也会有影响，但这些因素实质上与均风板的均风效果无关。在不考虑能量方程的前提下，甬道内流体的控制方程包括质量和动量方程：
[0032]质量守恒方程：
[0033]动量守恒方程：
[0034]上式中，ρ为气体密度，为气体速度(矢量)，p为压力，μ为气相粘度，为重力加速度，为梯度算子符号。
[0035]在数值求解以上控制方程时，必须要对整个计算空间(即甬道空间)进行离散，将微分函数表达为差分格式，从而将控制方程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种均风结构，设置在管道内，至少包括第一均风板，所述第一均风板的周缘部与所述管道的侧壁固定连接，其特征在于：所述第一均风板上开设有多个均风孔，所述第一均风板的开孔率为40％～60％；还包括设置在第一均风板下游的第二均风板，所述第二均风板的周缘部也与所述管道的侧壁固定连接，所述第一均风板的开孔率小于所述第二均风板的开孔率，所述第二均风板的开孔率为65％～75％。2.根据权利要求1所述的均风结构，其特征在于：所述第一均风板的开孔率为40％。3.根据权利要求1所述的均风结构，其特征在于：所述第一均风板的开孔率40％，所述第二均风板的开孔率为70％。4.根据权利要求1所述的均风结构，其特征在于：所述第一均风板的开孔率55％，所述第二均风板的开孔率为7...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽，黄海建，石浩轩，曹智祥，
申请(专利权)人：南通醋酸纤维有限公司，
类型：新型
国别省市：