[发明专利]一种采用H2的光纤拉丝冷却管装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于光纤制造领域，更具体的涉及一种采用H₂的光纤拉丝冷却管装置和方法。

背景技术

由于拉丝速度不断提升，光纤进入涂敷杯之前必须使用冷却管进行强制冷却以降低其裸光纤的温度，He因其高导热系数，一直被用做冷却管的介质气体。但是由于近几年本来已经很高的He气价格还在不断走高，使其在光纤生产成本中的比重不断增加。同时，由于He是全球战略资源，作为主产地的美国对其他国家的出口控制日趋收紧。基于以上两点，可替代He的冷却管介质气体的使用变得尤为重要。

H₂的导热系数与He其相当，而且价格便宜，气体来源充分，是He最理想的替代气体，但是在使用过程需要对爆炸和燃烧的危险性进行严格的控制。

表1列出了几种气体的导热系数，通过对比得出H₂的导热系数是很高的，甚至比He的导热系数还高，所以在导热方面H₂代替He作为光纤冷却管的介质是可行的。

表1几种气体的导热系数

气体导热系数[W/(m·K)]H₂0.1805He0.1513N₂0.02583O₂0.02658Ar0.01772空气0.023

虽然，H₂的导热系数很高，作为光纤冷却管用是理想的介质气体，但使用时具有很高的危险性，要对常规的冷却管及厂房结构进行设计。H₂作为冷却管的介质气体在使用过程容易泄漏到厂房内，当其体积达到总体积的4％～74.2％时极易发生爆炸。

因此，现在需要一种采用H₂的光纤拉丝冷却管装置和方法，采用该装置能够将H₂及时的排放，有效的避免H₂在厂房内的积留，从而避免H₂的燃烧爆炸。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能够采用H₂的光纤拉丝冷却管装置和方法，该装置能够安全使用H₂作为冷却气体，相对降低了光纤生产成本。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种采用H₂的光纤拉丝冷却管装置，其包括：设置在冷却管外的第一层密封腔体和设置在所述第一层密封腔体外部的第二层密封腔体，所述第一层密封腔体固定于冷却管支架上，所述第一层密封气体上下两端均设有气封装置；所述第二层密封腔体从拉丝炉延伸管延伸到所述第一层密封腔体的下端，所述第二层密封腔体将部分拉丝炉延伸管和所述第一层密封腔体包裹在里面，所述第二层密封腔体固定于拉丝塔上。

优选的，所述第一层密封腔体包括：套设在所述冷却管外部的密封壳，所述密封壳上下两端均设有所述气封装置，所述气封装置中间设有与所述冷却管串通的光纤通道，所述气封装置的两侧设有N₂管道；所述密封壳的上端设有抽风管道一。