一种光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置的制作方法

1.本发明涉及光纤生产技术领域，具体为一种光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置。


背景技术：

2.光纤是由光纤预制棒经加热炉加热、冷却管冷却、经由涂覆、紫外线灯固化后，最终制成光纤。光纤生产的加热炉有两种，一种是感应式加热炉、一种是电阻式加热炉。对于电阻式加热炉，在光纤生产过程中不断向加热炉内通入多路氦气和多路氩气，同时使用排气泵不断向外排出气体，以排出生产过程中产生的灰尘及杂质，同时确保加热炉内保持正压，以免空气从加热炉下口进入加热炉内。
3.在生产过程中加热炉内的温度很高，炉内的大部分热量通过传热介质-氦气（起主要作用）、氩气传递给炉体，炉体再将热量传递给冷却水，冷却水将热量带走；另外加热炉的氧浓度仪在实时监控炉内氧含量时，氧浓度仪自带的抽气泵会抽出带走一部分炉体内的氦气和氩气的混合气体。炉体内通入氦气、氩气的另一作用是为了在生产过程中形成稳定的加热条件，使得光纤预制棒锥端受热均匀，生产出合格的光纤。在加热炉结构、冷却水温度、预制棒尺寸、生产速度一定的情况下，其氦气、氩气用量几乎是不变的，由于氦气的传热效果远高于氩气，因而在生产过程中是无法使用价格相对低廉的氩气替代价格较高的氦气的。
4.目前，现有的电阻式加热炉下部自下而上分别是下部开闭器，加热炉下部延长管，下部开闭器托盘，下部护套，下部法兰，炉体。加热炉下部氦气从下部开闭器托盘通入，一般情况下此路氦气占到整个加热炉氦气用量的70%以上。
5.氧浓度仪实时测试带走部分氦气造成了一定程度上的浪费，另外随着国内市场对光纤的需求越来越大，各个光纤厂家不断改进生产工艺，生产光纤的速度越来越快，更快的线速度需要更大的加热功率，同时更快的线速度也产生更多的杂质及灰尘，需要更大的排气量带走这部分脏污。同时光纤从加热炉下口带走的氦气也越来越多，因而在生产过程中需要通入更多的氦气，以保证生产的正常进行。
6.氦气是极为稀缺的战略资源，近几年随着光纤项目的不断上马，氦气的成本逐年攀升，增加光纤生产成本，所以对加热炉中的氦气进行回收是大部分厂家都在研究的内容。
7.因此，本领域技术人员提供了一种光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置，以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

8.（一）解决的技术问题
9.针对现有技术的不足，本发明提供了一种光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置，解决了氦气是极为稀缺的战略资源，中国的氦气资源匮乏，长期依赖进口，近几年随着光纤项目的不断上马，氦气的成本逐年攀升，增加光纤生产成本，所以对加热炉中的氦气进
行回收是大部分厂家都在研究的内容的问题。
10.（二）技术方案
11.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
12.一种光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置，包括加热炉、护套筒和下部回收套筒，所述加热炉的上端与护套筒下端密封连通，所述加热炉的下端与下部回收套筒的上端密封连通，所述加热炉的侧壁靠下端连接有氧气浓度测量仪口回收管，所述加热炉的侧壁靠上端连接有排气口回收管，所述排气口回收管与氧气浓度测量仪口回收管相对齐设置，所述护套筒的顶部连接有上部盖板，上部盖板为了最大程度地回收气体，又要保证不阻碍送料杆及护套筒的运行，且所述上部盖板上端两侧连接有上部护套筒回收管；
13.通过上述技术方案，在护套筒的上端设置上部盖板，并且在上部盖板的上端新增设了两个上部护套筒回收管，由于氦气是比较轻的气体，容易往上移动，会从炉体经护套筒排出，因此通过上部盖板上端的上部护套筒回收管能够有效地将从上部排出的氦气进行有效的回收利用。
14.进一步地，所述下部回收套筒的外壁两侧均连接有下部炉口回收管；
15.通过上述技术方案，通过下部炉口回收管对下部回收套筒内部的氦气进行有效回收，促进其回收利用。
16.进一步地，所述上部盖板内中部贯穿设置有送料杆，所述送料杆下端伸入护套筒的内部并且进行活动设置，送料杆主要作用是拉丝过程中光棒的递进，在运行过程中有任何移动都会使光棒移动，导致光棒中心偏移，产生不良；
17.通过上述技术方案，送料杆主要作用是拉丝过程中光棒的递进，在运行过程中有任何移动都会使光棒移动，导致光棒中心偏移，产生不良。
18.进一步地，所述上部盖板的上端设置有盖板孔，且所述盖板孔处及送料杆的位置涂覆有聚四氟乙烯，以增加其滑动性，保证不影响送料杆的移动；
19.通过上述技术方案，聚四氟乙烯能够增加送料杆滑动的性能，使送料杆滑动得更稳定顺畅。
20.进一步地，所述外边缘护套筒接触的地方安装有粘性塑胶密封圈，一般常规状态下，上部盖板和护套筒紧密接触，确保在护套筒移动时可以方便将上部盖板取下；
21.通过上述技术方案，粘性塑胶密封圈能够提高护套筒移动时的稳定性。
22.进一步地，所述下部回收套筒的外部套设有下部回收套筒罩，气体充斥到下部回收套筒罩的罩体后再进行回收，抽气的力不会直接作用到光纤上，使回收流量增加，回收率提高；
23.通过上述技术方案，经过上述改进，回收抽气流量从原来的最大5l/min，提高到15-20l/min。
24.进一步地，所述下部回收套筒的上端与加热炉的内部相贯通，且外部增加下部回收套筒罩，使回收抽气流量从原来的最大5l/min，提高到15-20l/min，有效提升了抽气量；
25.通过上述技术方案，回收抽气流量的提升有效地提升了抽气量。
26.进一步地，所述上部盖板、护套筒及送料杆均是设置为可以活动的状态。
27.（三）有益效果
28.本发明提供了一种光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置。具备以下有益效
果：
29.1、本发明提供了一种光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置，通过在护套筒的上端设置上部盖板，并且在上部盖板的上端新增设了两个上部护套筒回收管，由于氦气是比较轻的气体，容易往上移动，会从炉体经护套筒排出，因此通过上部盖板上端的上部护套筒回收管能够有效地将从上部排出的氦气进行有效的回收利用，提高对加热炉内部氦气的回收效率。
30.2、本发明提供了一种光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置，因为送料杆、护套筒都是活动的，因此上部盖板为了最大程度的回收气体，又要保证不阻碍送料杆及护套筒的运行，且盖板孔处及送料杆的位置涂覆有聚四氟乙烯增加其滑动性，保证不影响送料杆的移动，并且改变外边缘套筒接触的地方安装粘性塑胶密封圈，一般常规状态下，盖板和护套筒紧密接触，在护套筒移动时能够方面其进行取下，使用效果更好。
31.3、本发明提供了一种光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置，通过对下部回收进行改进，在改进前回收氦气时抽气量不能太大，不然会使光纤抖动，改进后是在原有的套筒上增加了一个套筒罩，气体充斥到套筒罩体后再进行回收，使抽气的力不会直接作用到光纤上，回收流量增加，回收率也大大提高，只增加盖板时，大约提高回收率5%-10%，改进下部回收结构后，提高回收率大约15%-20%，整体上总的回收率从原来的55%-60%提高到了85%-90%，提升的效果显著。
附图说明
32.图1为本发明的加热炉氦气回收装置轴测示意图；
33.图2为本发明的加热炉氦气回收装置正视示意图；
34.图3为本发明的现有技术中的加热炉氦气回收装置示意图；
35.图4为本发明的现有技术中的下部回收结构示意图；
36.图5为本发明的改进后的下部回收结构示意图。
37.其中，1、加热炉；2、护套筒；3、下部回收套筒；4、氧气浓度测量仪口回收管；5、排气口回收管；6、上部盖板；7、送料杆；8、上部护套筒回收管；9、下部炉口回收管；10、下部回收套筒罩。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.实施例：
40.如图1-5所示，本发明实施例提供一种光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置，包括加热炉1、护套筒2和下部回收套筒3，加热炉1的上端与护套筒2下端密封连通，加热炉1的下端与下部回收套筒3的上端密封连通，加热炉1的侧壁靠下端连接有氧气浓度测量仪口回收管4，加热炉1的侧壁靠上端连接有排气口回收管5，排气口回收管5与氧气浓度测量仪口回收管4相对齐设置，护套筒2的顶部连接有上部盖板6，上部盖板6为了最大程度地回收
气体，又要保证不阻碍送料杆7及护套筒2的运行，且上部盖板6上端两侧连接有上部护套筒回收管8；
41.在护套筒2的上端设置上部盖板6，并且在上部盖板6的上端新增设了两个上部护套筒回收管8，由于氦气是比较轻的气体，容易往上移动，会从炉体经护套筒2排出，因此通过上部盖板6上端的上部护套筒回收管8能够有效地将从上部排出的氦气进行有效的回收利用。
42.下部回收套筒3的外壁两侧均连接有下部炉口回收管9，通过下部炉口回收管9对下部回收套筒3内部的氦气进行有效回收，促进其回收利用。
43.上部盖板6内中部贯穿设置有送料杆7，送料杆7下端伸入护套筒2的内部并且进行活动设置，送料杆7主要作用是拉丝过程中光棒的递进，在运行过程中有任何移动都会使光棒移动，导致光棒中心偏移，产生不良，送料杆7主要作用是拉丝过程中光棒的递进，在运行过程中有任何移动都会使光棒移动，导致光棒中心偏移，产生不良。
44.上部盖板6的上端设置有盖板孔，且盖板孔处及送料杆7的位置涂覆有聚四氟乙烯，以增加其滑动性，保证不影响送料杆7的移动，聚四氟乙烯能够增加送料杆7滑动的性能，使送料杆滑动的更稳定顺畅。
45.外边缘护套筒2接触的地方安装有粘性塑胶密封圈，一般常规状态下，上部盖板6和护套筒2紧密接触，确保在护套筒2移动时可以方便将上部盖板6取下，粘性塑胶密封圈能够提高护套筒2移动时的稳定性。
46.下部回收套筒3的外部套设有下部回收套筒罩10，气体充斥到下部回收套筒罩10的罩体后再进行回收，抽气的力不会直接作用到光纤上，使回收流量增加，回收率提高，经过上述改进，回收抽气流量从原来的最大5l/min，提高到15-20l/min。
47.下部回收套筒3的上端与加热炉1的内部相贯通，且外部增加下部回收套筒罩10，使回收抽气流量从原来的最大5l/min，提高到15-20l/min，有效提升了抽气量，回收抽气流量的提升有效地提升了抽气量。
48.上部盖板6、护套筒2及送料杆7均是设置为可以活动的状态。
49.工作原理：该加热炉氦气回收装置使用时，由于氦气是比较轻的气体，容易往上移动，会从炉体经护套筒2排出，因此通过上部盖板6上端的上部护套筒回收管8能够有效地将从上部排出的氦气进行有效的回收利用，下部回收套筒3的外壁两侧均连接有下部炉口回收管9，通过下部炉口回收管9对下部回收套筒3内部的氦气进行有效回收，促进其回收利用，上部盖板6内中部贯穿设置有送料杆7，送料杆7下端伸入护套筒2的内部并且进行活动设置，送料杆7主要作用是拉丝过程中光棒的递进，在运行过程中有任何移动都会使光棒移动，导致光棒中心偏移，产生不良，送料杆7主要作用是拉丝过程中光棒的递进，在运行过程中有任何移动都会使光棒移动，导致光棒中心偏移，产生不良，上部盖板6的上端设置有盖板孔，且盖板孔处及送料杆7的位置涂覆有聚四氟乙烯，以增加其滑动性，保证不影响送料杆7的移动，聚四氟乙烯能够增加送料杆7滑动的性能，使送料杆滑动得更稳定顺畅，外边缘护套筒2接触的地方安装有粘性塑胶密封圈，一般常规状态下，上部盖板6和护套筒2紧密接触，确保在护套筒2移动时可以方便将上部盖板6取下，粘性塑胶密封圈能够提高护套筒2移动时的稳定性，下部回收套筒3的外部套设有下部回收套筒罩10，气体充斥到下部回收套筒罩10的罩体后再进行回收，抽气的力不会直接作用到光纤上，使回收流量增加，回收率提
高，经过上述改进，回收抽气流量从原来的最大5l/min，提高到15-20l/min，有效提升了抽气量，回收抽气流量的提升有效的提升了抽气量。
50.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置，包括加热炉（1）、护套筒（2）和下部回收套筒（3），其特征在于：所述加热炉（1）的上端与护套筒（2）下端密封连通，所述加热炉（1）的下端与下部回收套筒（3）的上端密封连通，所述加热炉（1）的侧壁靠下端连接有氧气浓度测量仪口回收管（4），所述加热炉（1）的侧壁靠上端连接有排气口回收管（5），所述排气口回收管（5）与氧气浓度测量仪口回收管（4）相对齐设置，所述护套筒（2）的顶部连接有上部盖板（6），上部盖板（6）为了最大程度地回收气体，又要保证不阻碍送料杆（7）及护套筒（2）的运行，且所述上部盖板（6）上端两侧连接有上部护套筒回收管（8）。2.根据权利要求1所述的一种光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置，其特征在于：所述下部回收套筒（3）的外壁两侧均连接有下部炉口回收管（9）。3.根据权利要求1所述的一种光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置，其特征在于：所述上部盖板（6）内中部贯穿设置有送料杆（7），所述送料杆（7）下端伸入护套筒（2）的内部并且进行活动设置，送料杆（7）主要作用是拉丝过程中光棒的递进，在运行过程中有任何移动都会使光棒移动，导致光棒中心偏移，产生不良。4.根据权利要求1所述的一种光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置，其特征在于：所述上部盖板（6）的上端设置有盖板孔，且所述盖板孔处及送料杆（7）的位置涂覆有聚四氟乙烯，以增加其滑动性，保证不影响送料杆（7）的移动。5.根据权利要求1所述的一种光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置，其特征在于：所述外边缘护套筒（2）接触的地方安装有粘性塑胶密封圈，一般常规状态下，上部盖板（6）和护套筒（2）紧密接触，确保在护套筒（2）移动时可以方面将上部盖板（6）取下。6.根据权利要求1所述的一种光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置，其特征在于：所述下部回收套筒（3）的外部套设有下部回收套筒罩（10），气体充斥到下部回收套筒罩（10）的罩体后再进行回收，抽气的力不会直接作用到光纤上，使回收流量增加，回收率提高。7.根据权利要求1所述的一种光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置，其特征在于：所述下部回收套筒（3）的上端与加热炉（1）的内部相贯通，且外部增加下部回收套筒罩（10），使回收抽气流量从原来的最大5l/min，提高到15-20l/min，有效提升了抽气量。8.根据权利要求1所述的一种光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置，其特征在于：所述上部盖板（6）、护套筒（2）及送料杆（7）均是设置为可以活动的状态。

技术总结
本发明提供一种光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置，涉及光纤生产技术领域。该光纤生产过程中提高加热炉氦气回收装置，包括加热炉、护套筒和下部回收套筒，所述加热炉的上端与护套筒下端密封连通，所述加热炉的下端与下部回收套筒的上端密封连通，所述加热炉的侧壁靠下端连接有氧气浓度测量仪口回收管，所述加热炉的侧壁靠上端连接有排气口回收管，所述排气口回收管与氧气浓度测量仪口回收管相对齐设置，所述护套筒的顶部连接有上部盖板。本发明中，在加热炉上只增加盖板时，大约提高回收率5%-10%，改进下部回收结构后，提高回收率大约15%-20%，整体上总的回收率从原来的55%-60%提高到了85%-90%，提升的效果显著。提升的效果显著。提升的效果显著。


技术研发人员：李红军 谢晓红 王小泉
受保护的技术使用者：南京华信藤仓光通信有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/10/19