本發(fā)明涉及一種復(fù)合玻璃纖維拉絲預(yù)處理雜質(zhì)分離設(shè)備，屬于離心分離。
背景技術(shù)：
1、風(fēng)電葉片是風(fēng)電機組關(guān)鍵部位之一，隨著發(fā)電機組功率的不斷提高，海上風(fēng)電及低風(fēng)速大葉型風(fēng)電機組產(chǎn)品的應(yīng)用，葉片尺寸規(guī)格也越來越大(例如某某科技147米葉型)，隨著葉型尺寸的增大，對織物性能的要求也越來越高；高性能復(fù)合玻璃纖維織物在整個葉片的克重占比的降低，與此同時模量的大幅提高，受到了大葉型風(fēng)電葉片的青睞，雖然碳纖維性能更高但價格昂貴，性價比太低，所以風(fēng)電行業(yè)在現(xiàn)有材料基礎(chǔ)上探索出了模量性能較高的高性能復(fù)合玻璃纖維織物，實現(xiàn)了更大葉型的生產(chǎn)。
2、玻璃織物纖維配合料在熔融后會澄清并去除雜質(zhì)，以現(xiàn)階段常用的窯池拉絲工藝為例，玻璃織物纖維配合料需先在窯爐中經(jīng)受高溫加熱，直至轉(zhuǎn)化為均勻的熔融狀態(tài)。隨后，這些熔融的配合料流經(jīng)被稱為“池”的主通道，在此過程中實現(xiàn)澄清并去除所含雜質(zhì)。然而，由于“池”的長度較長，配合料液在流經(jīng)“池”進行除雜的同時，會經(jīng)歷顯著的溫度下降。為了彌補這一溫度衰減，確保熔融液在到達拉絲階段時能夠達到所需的溫度，通常有兩種做法：一是在進入“池”之前的爐內(nèi)階段，將配合料液加熱至超過正常所需的溫度；二是在拉絲過程中，利用鉑銠拉絲漏嘴對配合料液實施額外的電加熱。這兩種方法都會不可避免地導(dǎo)致大量的能源消耗。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種復(fù)合玻璃纖維拉絲預(yù)處理雜質(zhì)分離設(shè)備，旨在通過優(yōu)化玻璃纖維制備過程中的除雜系統(tǒng)，以減少除雜過程中的溫度衰減，降低整個生產(chǎn)系統(tǒng)的能耗，同時保證高性能復(fù)合玻璃纖維的質(zhì)量與生產(chǎn)效率。
2、本發(fā)明所述的復(fù)合玻璃纖維拉絲預(yù)處理雜質(zhì)分離設(shè)備，包括架體、立式離心筒組件和離心驅(qū)動組件；立式離心筒組件包括外層的固定料筒和其內(nèi)的離心轉(zhuǎn)子，固定料筒上下兩端封閉，固定料筒與離心轉(zhuǎn)子之間形成封閉的離心料倉，離心料倉底部連接分離料管；
3、離心轉(zhuǎn)子上下兩端也封閉，下端呈漏斗形，固定在中軸上可隨其一同轉(zhuǎn)動；離心轉(zhuǎn)子內(nèi)壁上設(shè)有若干豎向凸起的肋板，肋板在離心轉(zhuǎn)子內(nèi)壁上呈圓周陣列狀均布，沿肋板的高度方向開設(shè)有若干橫向的離心流道，離心流道貫通肋板，其一端位于離心轉(zhuǎn)子外壁，另一端位于離心轉(zhuǎn)子內(nèi)的離心腔；
4、中軸上下兩端貫穿離心轉(zhuǎn)子和固定料筒；中軸為空心軸，中軸內(nèi)設(shè)有封堵板，封堵板將中軸內(nèi)部分隔為上部的進料流道和下部的排雜流道；進料流道底端設(shè)有貫通中軸內(nèi)外壁的出料槽，出料槽上方設(shè)有開設(shè)在中軸外壁上的氣口，氣口通過中軸壁內(nèi)的氣道與上方的排氣孔連通，排氣孔位于固定料筒外；排雜流道上設(shè)有貫通中軸內(nèi)外壁的吸收槽，吸收槽位于離心轉(zhuǎn)子漏斗形的下端底部。
5、熔融態(tài)玻璃織物纖維配合料在經(jīng)過特殊設(shè)計的離心除雜系統(tǒng)中，實現(xiàn)了高效的雜質(zhì)去除過程，該系統(tǒng)主要依賴于離心轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對不同密度雜質(zhì)的有效分離。熔融態(tài)的玻璃織物纖維配合料被引導(dǎo)至中軸，并從進料流道流入離心轉(zhuǎn)子內(nèi)部。在離心轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的作用下，配合料中的顆粒雜質(zhì)(密度較大)因離心力作用逐漸遠離中心，被甩至離心轉(zhuǎn)子內(nèi)壁的肋板之間。這些雜質(zhì)在重力的作用下進一步沉降，并經(jīng)由離心轉(zhuǎn)子漏斗形的下端被吸收槽吸入，最終通過排雜流道排出。與此同時，密度較小的氣泡等雜質(zhì)則逐漸上浮并向中心聚集，進入位于液面高度位置的氣口，隨后通過中軸壁內(nèi)的氣道，最終由頂端的排氣孔排出，離心轉(zhuǎn)子內(nèi)外始終保持氣壓平衡。中間區(qū)域純凈度高的配合料則經(jīng)肋板內(nèi)的離心流道被甩至固定料筒的離心料倉內(nèi)，后經(jīng)底部的分離料管流出。無需經(jīng)過傳統(tǒng)的長除雜通路，有助于保持熔融態(tài)配合料的溫度穩(wěn)定性，避免了以往除雜過程中導(dǎo)致的溫度衰減。通過高效的離心除雜方式，減少了不必要的加熱和能耗，據(jù)估算，該系統(tǒng)可有效降低整個生產(chǎn)系統(tǒng)的能耗達15％～20％。
6、進一步地，所述的離心轉(zhuǎn)子內(nèi)部還設(shè)有水平的隔板，隔板位于肋板下方，隔板將離心轉(zhuǎn)子內(nèi)部空間分隔為上部的離心腔和下部的漏液腔，隔板外緣貼近離心轉(zhuǎn)子內(nèi)壁處開設(shè)有若干呈圓周陣列狀均布的漏孔，吸收槽位于漏液腔底部。離心分離過程中，雜質(zhì)在重力作用下沉降后，從隔板外緣的漏孔流至漏液腔，從而減少不必要的配合料流出，提高配合料利用率。
7、優(yōu)選的，所述的氣口和出料槽均設(shè)有若干，若干氣口和出料槽均呈圓周陣列狀均布。
8、本發(fā)明所述的離心驅(qū)動組件包括減速機和與之相連的電機，減速機的輸出軸為豎向的空心軸，且上下雙向輸出；中軸上端與減速機的輸出軸下端固定連接，減速機的輸出軸上端通過進料旋轉(zhuǎn)接頭與進料管轉(zhuǎn)動連接；中軸下端通過排雜旋轉(zhuǎn)接頭與排雜管轉(zhuǎn)動連接。為保證高溫熔融料的離心安全性，本發(fā)明將固定料筒和離心轉(zhuǎn)子整體封閉，選擇從減速機的空心輸出軸不間斷進料，以提高整個生產(chǎn)過程的連續(xù)性和生產(chǎn)效率。
9、另外，所述的中軸上套設(shè)有導(dǎo)流筒，導(dǎo)流筒為上端直徑小下端直徑大的倒錐形，導(dǎo)流筒位于離心腔內(nèi)出料槽之下和隔板之上。導(dǎo)流筒用于導(dǎo)流密度較小的氣泡等雜質(zhì)，倒錐形導(dǎo)流筒可使密度較小的氣泡等雜質(zhì)向中心聚集的過程中，在離心力豎直分力的作用下沿導(dǎo)流筒外壁加速上浮，提高低密雜質(zhì)的分離效果。
10、優(yōu)選的，固定料筒上設(shè)有視口，可觀察筒內(nèi)工況。
11、離心機多臺并聯(lián)，多臺離心機均通過進料管連接同一液料總管；均通過分離料管連接同一分離料總管；均通過排雜管連接同一雜質(zhì)料總管，組成離心機組，提高分離流量和效率。
12、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果是：
13、1.顯著降低生產(chǎn)系統(tǒng)整體能耗：通過采用高效的離心除雜系統(tǒng)，本發(fā)明避免了傳統(tǒng)工藝中長除雜通路導(dǎo)致的溫度衰減問題，從而減少了不必要的超溫加熱，據(jù)估算，該系統(tǒng)可有效降低整個生產(chǎn)系統(tǒng)的能耗達15％～20％，不僅降低了生產(chǎn)成本，還有助于實現(xiàn)更環(huán)保、可持續(xù)的生產(chǎn)過程。
14、2.優(yōu)化雜質(zhì)分離效果：本發(fā)明中的離心轉(zhuǎn)子設(shè)計，包括肋板、離心流道、隔板以及漏孔等結(jié)構(gòu)，使得不同密度的雜質(zhì)能夠?qū)崿F(xiàn)高效分離。顆粒雜質(zhì)被甩至離心轉(zhuǎn)子內(nèi)壁并沉降，而氣泡等輕質(zhì)雜質(zhì)則上浮并通過氣口排出，同時，通過導(dǎo)流筒等結(jié)構(gòu)設(shè)計，進一步優(yōu)化了氣泡等輕質(zhì)雜質(zhì)的分離路徑，從而確保了熔融態(tài)配合料的純凈度。
15、3.提高生產(chǎn)連續(xù)性和效率：本發(fā)明中的離心驅(qū)動組件設(shè)計，通過減速機的空心輸出軸實現(xiàn)不間斷進料，保證了生產(chǎn)過程的連續(xù)性和穩(wěn)定性。同時，多臺離心機可以并聯(lián)組成離心機組，進一步提高分離流量和生產(chǎn)效率。
16、4.增強設(shè)備安全性：本發(fā)明將固定料筒和離心轉(zhuǎn)子整體封閉，有效避免了高溫熔融料在離心過程中的安全隱患。
17、5.本項目順應(yīng)目前風(fēng)力發(fā)電葉片發(fā)展趨勢，為風(fēng)力發(fā)電葉片高性能復(fù)合織物的開發(fā)提高了市場適應(yīng)性，解決了風(fēng)電市場對大型化葉片的需求。
18、本發(fā)明所述的復(fù)合玻璃纖維拉絲預(yù)處理雜質(zhì)分離設(shè)備在能效、雜質(zhì)分離效果、生產(chǎn)連續(xù)性以及設(shè)備安全性等方面均表現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢，為高性能復(fù)合玻璃纖維的生產(chǎn)提供了一種高效、低能耗、安全可靠的解決方案。
1.一種復(fù)合玻璃纖維拉絲預(yù)處理雜質(zhì)分離設(shè)備，其特征在于，包括架體(11)、立式離心筒組件和離心驅(qū)動組件；立式離心筒組件包括外層的固定料筒(12)和其內(nèi)的離心轉(zhuǎn)子(20)，固定料筒(12)上下兩端封閉，固定料筒(12)與離心轉(zhuǎn)子(20)之間形成封閉的離心料倉，離心料倉底部連接分離料管(4)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合玻璃纖維拉絲預(yù)處理雜質(zhì)分離設(shè)備，其特征在于，所述的離心轉(zhuǎn)子(20)內(nèi)部還設(shè)有水平的隔板(26)，隔板(26)位于肋板(29)下方，隔板(26)將離心轉(zhuǎn)子(20)內(nèi)部空間分隔為上部的離心腔和下部的漏液腔，隔板(26)外緣貼近離心轉(zhuǎn)子(20)內(nèi)壁處開設(shè)有若干呈圓周陣列狀均布的漏孔(25)，吸收槽(28)位于漏液腔底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合玻璃纖維拉絲預(yù)處理雜質(zhì)分離設(shè)備，其特征在于，所述的氣口(22)和出料槽(23)均設(shè)有若干，若干氣口(22)和出料槽(23)均呈圓周陣列狀均布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合玻璃纖維拉絲預(yù)處理雜質(zhì)分離設(shè)備，其特征在于，所述的離心驅(qū)動組件包括減速機(10)和與之相連的電機，減速機(10)的輸出軸為豎向的空心軸，且上下雙向輸出；中軸(15)上端與減速機(10)的輸出軸下端固定連接，減速機(10)的輸出軸上端通過進料旋轉(zhuǎn)接頭(8)與進料管(2)轉(zhuǎn)動連接；中軸(15)下端通過排雜旋轉(zhuǎn)接頭(13)與排雜管(6)轉(zhuǎn)動連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合玻璃纖維拉絲預(yù)處理雜質(zhì)分離設(shè)備，其特征在于，所述的中軸(15)上套設(shè)有導(dǎo)流筒(24)，導(dǎo)流筒(24)為上端直徑小下端直徑大的倒錐形，導(dǎo)流筒(24)位于離心腔內(nèi)出料槽(23)之下和隔板(26)之上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合玻璃纖維拉絲預(yù)處理雜質(zhì)分離設(shè)備，其特征在于，固定料筒(12)上設(shè)有視口(18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合玻璃纖維拉絲預(yù)處理雜質(zhì)分離設(shè)備，其特征在于，多臺并聯(lián)，多臺離心機均通過進料管(2)連接同一液料總管(1)；均通過分離料管(4)連接同一分離料總管(5)；均通過排雜管(6)連接同一雜質(zhì)料總管(7)。