一種制備預(yù)浸料的烘干裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及高性能纖維預(yù)浸料制備工具，具體涉及一種制備預(yù)浸料的烘干裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高性能纖維預(yù)浸料(以下用預(yù)浸料代替)是以無捻粗紗或是經(jīng)瑋織物為增強(qiáng)材料，經(jīng)過高分子化合物(如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等)溶液充分浸漬后，再經(jīng)加熱干燥而得到的一種薄片狀材料。預(yù)浸料的干燥目的是為了蒸發(fā)膠層中的有機(jī)溶劑(酒精、丙酮、水分和游離酚)，其次是促進(jìn)樹脂的初步固化。
[0003]由于預(yù)浸料的固有特性，決定了材料在干燥過程中具有兩個不同性質(zhì)的階段，SP等速蒸發(fā)干燥階段和降速蒸發(fā)干燥階段。在等速干燥階段，預(yù)浸料表面的濕度高于“結(jié)合水分”，其物料表面處于飽和狀態(tài)。因此，揮發(fā)物能自內(nèi)層向表面擴(kuò)散，隨之迅速氣化而擴(kuò)散到空氣中。此時為表面氣化，故此干燥過程與物料的濕含量無關(guān)，干燥速度達(dá)到最大值，而且是在恒定的干燥條件下等速進(jìn)行。隨著干燥的持續(xù)進(jìn)行，當(dāng)預(yù)浸料表面的濕度低于“結(jié)合水分”時，物料表面開始“結(jié)皮”成膜，此時干燥過程的速度由物料內(nèi)部的擴(kuò)散速度所決定。故預(yù)浸料干燥開始進(jìn)入降速階段。當(dāng)“結(jié)皮”成膜的厚度繼續(xù)增加時，干燥速度迅速下降，直至達(dá)到平衡濕度時干燥速度就趨近于零。
[0004]目前的單一加熱方式，無論是熱接觸、熱輻射或是熱對流的烘干效率都比較低，為了快速的烘干預(yù)浸料，目前主要的手段是提高加熱溫度。試驗和生產(chǎn)證明，溫度過高，會使不溶性樹脂量增加，預(yù)浸料表面也會產(chǎn)生氣泡裂縫，嚴(yán)重影響預(yù)浸料質(zhì)量。
[0005]相對于目前較為常見的熱對流式加熱，只有烘干裝置內(nèi)的氣流分布一致，熱量才能均勻的傳導(dǎo)到預(yù)浸料上。也就是說，為了均勻的烘干和初步固化預(yù)浸料中的樹脂，烘干裝置中的氣流必須保持穩(wěn)定。這樣的話，預(yù)浸料的預(yù)固化時間就是保持一致，而預(yù)固化時間也是先進(jìn)復(fù)合材料生產(chǎn)中重要的物理性質(zhì)。目前的對流式烘箱中，從熱交換器出來的氣流通過一根管道進(jìn)入烘箱氣流輸入裝置，氣流輸入裝置中包含有氣流分配部件將氣流輸送到預(yù)浸料的加熱區(qū)段中。但是由于分配到預(yù)浸料上下表面的流量不能保證同步，預(yù)浸料上下表面的溫度會因為受熱量的不同而有差異。而且為了能保證一致的氣流流量，就需要在氣流分配裝置中安裝導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和閥門，以將熱量均勻分布于預(yù)浸料的左、中、右部分，而氣流的流量會隨著時間發(fā)生變化，難以保持流量穩(wěn)定，這也導(dǎo)致了預(yù)浸料各部分的預(yù)固化時間不同，不能滿足先進(jìn)復(fù)合對于預(yù)浸料的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種制備預(yù)浸料的烘干裝置，解決現(xiàn)有的烘干裝置難以保持氣流的流量穩(wěn)定，烘干熱量分布不均勻，導(dǎo)致預(yù)浸料各部分的預(yù)固化時間不同，最終影響預(yù)浸料質(zhì)量的問題。
[0007]為解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0008]—種制備預(yù)浸料的烘干裝置，包括由導(dǎo)熱油加熱裝置和熱對流加熱裝置構(gòu)成的烘箱加熱裝置，所述導(dǎo)熱油加熱裝置通過導(dǎo)熱油管道連接至導(dǎo)熱油爐，熱對流加熱裝置通過風(fēng)道連接至氣流熱交換器;所述導(dǎo)熱油加熱裝置包括從導(dǎo)熱油管道依次連接的導(dǎo)熱油輸入裝置、錐形孔平板、導(dǎo)熱油分配裝置和導(dǎo)熱油接觸通道，其中所述導(dǎo)熱油接觸通道設(shè)置在烘干通道下方對經(jīng)過烘干通道的預(yù)浸料下側(cè)進(jìn)行接觸式熱交換;所述熱對流加熱裝置包括從風(fēng)道依次連接氣流輸入裝置、微孔平板、氣流分配裝置和空氣對流通道，其中所述空氣對流通道設(shè)置在烘干通道上方并對經(jīng)過烘干通道的預(yù)浸料上側(cè)進(jìn)行非接觸式熱交換。
[0009]進(jìn)一步的，所述氣流分配裝置和空氣對流通道之間設(shè)有氣流通道，氣流通道內(nèi)至少設(shè)置有至少一個打孔平板。
[0010]進(jìn)一步的，所述氣流通道的通道截面面積逐節(jié)減小，所述打孔平板設(shè)置在道截面面積變化的位置。
[0011]進(jìn)一步的，所述錐形孔平板的中心有一個直徑逐漸減小的錐形圓孔。
[0012]進(jìn)一步的，所述烘箱加熱裝置上安裝有揮發(fā)物排出通道。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:根據(jù)預(yù)浸料的固化特性，通過下方的導(dǎo)熱油加熱裝置和上方的熱對流加熱裝置分別對預(yù)浸料的下方和上方進(jìn)行加熱，可以熱量均勻的分布于預(yù)浸料的上下表面，使預(yù)浸料得到一致的烘干和預(yù)固化效果，減少預(yù)浸料上下表面干燥和預(yù)固化的差異;甚至利用打孔平板讓熱對流加熱裝置中的熱空氣對預(yù)浸料的上方的幅寬和前進(jìn)的方向上一致、均勻的加熱，熱氣流的分配相較于現(xiàn)有技術(shù)更為結(jié)構(gòu)簡單，無需多于操作。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型一種制備預(yù)浸料的烘干裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型一種制備預(yù)浸料的烘干裝置熱介質(zhì)(包括導(dǎo)熱油和氣流)分配裝置處結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型一種制備預(yù)浸料的烘干裝置熱介質(zhì)流向示意圖。
[0017]圖4為圖3中A-A剖面示意圖。
[0018]圖中:100是加熱裝置入口、200是烘箱加熱裝置、300是加熱裝置出口、400是預(yù)浸料、200a是導(dǎo)熱油加熱裝置、200b是熱對流加熱裝置、201是烘干通道、10a是導(dǎo)熱油爐、10b是氣流熱交換器、20a是導(dǎo)熱油管道、20b是風(fēng)道，30a是導(dǎo)熱油輸入裝置、30b是氣流輸入裝置、60a是導(dǎo)熱油分配裝置、60b是氣流分配裝置、40a是錐形孔平板、40b是微孔平板、61a是導(dǎo)熱油通道、61b是氣流通道、80是打孔平板、201a是導(dǎo)熱油接觸通道、201b是空氣對流通道。500是揮發(fā)物排出通道。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0020]圖1和圖2示出了本實(shí)用新型一種制備預(yù)浸料的烘干裝置的一個實(shí)施例:一種制備預(yù)浸料的烘干裝置，包括由導(dǎo)熱油加熱裝置200a和熱對流加熱裝置200b構(gòu)成的烘箱加熱裝置200，所述導(dǎo)熱油加熱裝置200a通過導(dǎo)熱油管道20a連接至導(dǎo)熱油爐10a，熱對流加熱裝置200b通過風(fēng)道20b連接至氣流熱交換器10b;所述導(dǎo)熱油加熱裝置200a包括從導(dǎo)熱油管道20a依次連接的導(dǎo)熱油輸入裝置30a、錐形孔平板40a、導(dǎo)熱油分配裝置60a和導(dǎo)熱油接觸通道201a，其中所述導(dǎo)熱油接觸通道201a設(shè)置在烘干通道201下方對經(jīng)過烘干通道201的預(yù)浸料400下側(cè)進(jìn)行接觸式熱交換;所述熱對流加熱裝置200b包括從風(fēng)道20b依次連接氣流輸入裝置30b、微孔平板40b、氣流分配裝置60b和空氣對流通道201b，其中所述空氣對流通道201b設(shè)置在烘干通道201上方并對經(jīng)過烘干通道201的預(yù)浸料400上側(cè)進(jìn)行非接觸式熱交換。
[0021]根據(jù)本實(shí)用新型一種制備預(yù)浸料的烘干裝置的另一個實(shí)施例，所述氣流分配裝置60b和空氣對流通道201b