УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРЯДИЛЬНОГО ДИСКА Российский патент 2022 года по МПК C03B37/04 

Настоящее изобретение относится к области волокнообразующих устройств.

Уровень техники

Стекловолокна, называемые изоляционными, производят в настоящее время путем внутреннего центрифугирования, то есть вводя нить расплавленного стекла в центрифугу, называемую также прядильным диском, вращающуюся с большой скоростью и имеющую на своей периферии очень большое число отверстий. Под действием центробежной силы стекло выбрасывается через эти отверстия в виде филаментов. К центробежной силе может добавляться вытягивание потоком газа, имеющим высокие температуру и давление и текущим тангенциально перфорированной стенке центрифуги. В этих методах центрифуга испытывает очень сильные нагрузки из-за механических (высокая скорость вращения), термических (температура стекла порядка 1000°C) и химических (коррозия стеклом) напряжений. Однако качество получаемых волокон очень сильно зависит от безупречной работы центрифуги, то есть от ее степени износа и соблюдения требуемых значений скорости и температуры.

Особых причин для изменения скорости из-за возмущений в ходе производства не имеется, и в основном она может полностью контролироваться независимо от всех других параметров, если выбрать, например, привод вала от асинхронного двигателя, управляемого надлежащим образом. Таким образом, можно считать, что установленное значение для скорости вращения строго соблюдается.

Напротив, температура центрифуги чувствительна к целому ряду факторов, таких, например, как действие внутренних горелок, нагревающих внутренний объем центрифуги, и дополнительных нагревательных средств, например, за счет магнитной индукции, предусмотренных более конкретно внизу центрифуги, таких как температура стекла, скорость течения стекла, температура вытягивающего газового потока, возможно текущего в непосредственной близости от центрифуги, или во всяком случае зависит от более или менее горячей атмосферы, царящей вокруг центрифуги, более или менее интенсивного охлаждения из-за вращения с более или менее высокой скоростью, и от самой центрифуги, которая может, в частности, деформироваться после определенного периода использования и из-за этого по-разному испытывать нагревающее действие горелок.

Кроме того, качество волокон зависит от газового потока, позволяющего вытягивать волокна. Действительно, течение газового потока и температура указанного потока позволяют задавать степень вытяжки волокон. Однако степень вытяжки обеспечивает достижение определенного качества волокон.

В настоящее время регулирование горелок производится через регулирование параметров подачи окислителя/топлива, что влечет изменение газового потока и/или температуры. Таким образом, это изменение газового потока и/или температуры приводит к изменению качества волокон.

Следовательно, существует потребность в волокнообразующем устройстве, в котором температуру диска можно регулировать без изменения газового потока.

Сущность изобретения

Итак, настоящее изобретение предлагает устранить указанные недостатки путем создания устройства, позволяющего точно регулировать температуру прядильного диска.

С этой целью изобретение относится к волокнообразующему устройству для получения минеральных волокон, содержащему перфорированный прядильный диск, позволяющий образовывать волокна путем внутреннего центрифугирования, причем волокнообразующее устройство содержит по меньшей мере одну кольцевую горелку, создающую кольцевой поток газа для вытягивания волокон, и систему выпуска для удаления дыма, производимого указанной горелкой, причем указанное волокнообразующее устройство отличается тем, что оно дополнительно содержит устройство изменения температуры указанного диска, содержащее устройство циркуляции воздуха, предназначенное для контроля потока дымоудаления.

Это волокнообразующее устройство позволяет с успехом изменять температуру в зоне прядильного диска с целью управления.

В одном примере прядильный диск содержит кольцевую стенку, в которой проделано множество отверстий, продолжающуюся сбоку верхней частью и нижней частью, причем указанное устройство циркуляции воздуха предусмотрено для локального изменения температуры в одной точке указанного диска.

В одном примере устройство циркуляция воздуха предназначено для локального изменения температуры на стыке верхней части и кольцевой стенки.

В одном примере устройство циркуляции воздуха содержит главную трубу, имеющую первый конец, соединенный с первой вспомогательной трубой, использующейся в качестве выпуска для воздуха, и второй конец, соединенный со второй вспомогательной трубой, в которую входит воздух, причем указанное устройство циркуляции воздуха содержит также средство изменения потока, предназначенное для создания дополнительного потока в главной трубе, дополняющего или противодействующего потоку входящего воздуха.

В одном примере средство изменения потока содержит управляемую турбину, которая может вращаться по часовой стрелке или против часовой стрелки, чтобы создавать поток в двух разных направлениях.

В одном примере средство изменения потока содержит две турбины, и каждая турбина предназначена обеспечивать поток в одном направлении, причем указанные турбины расположены так, чтобы их потоки были противоположными.

В одном примере средство изменения потока содержит два воздухонагнетательных сопла, соединенные с контуром воздушного компрессора, снабженным клапанами, причем указанные воздухонагнетательные сопла находятся в центре главной трубы, и указанная главная труба имеет переменный диаметр, позволяющий создавать разрежение.

В одном примере каждое из указанных двух воздухонагнетательных сопел находится на конце главной трубы, причем указанная главная труба имеет на каждом конце увеличенный диаметр, чтобы обеспечить возможность разрежения.

В одном примере средство изменения потока содержит два кольцевых воздухонагнетательных сопла, соединенных с контуром воздушного компрессора, снабженного клапанами, причем указанные кольцевые воздухонагнетательные сопла имеют кольцевой выпуск, создающий кольцевую или частично кольцевую струю, и при этом указанные кольцевые воздухонагнетательные сопла расположены так, чтобы рассеивать кольцевую воздушную струю вдоль внутренней стенки трубы, позволяя создавать разрежение.

В одном примере вторая вспомогательная труба имеет параллельные внутреннюю стенку и наружную стенку, расположенные так, чтобы иметь U-образный профиль, два параллельных участка которого соединены друг с другом перпендикулярным участком, причем эти два параллельных участка являются открытыми, позволяя дыму течь в них, причем в продолжение перпендикулярного участка сделано отверстие для соединения упомянутой второй вспомогательной трубы с главной трубой.

В одном примере волокнообразующее устройство дополнительно содержит второе устройство изменения температуры указанного диска, размещенное рядом с нижней частью указанного диска.

Наличие этого второго устройства изменения температуры указанного диска позволяет, в сочетании с первым устройством изменения температуры, действовать взаимодополняющим образом и более тонко изменять температуру диска в разных местах и получать температурный профиль, в котором регулируются несколько точек.

В одном примере верхняя часть представляет собой перемычку, соединяющую диск с приводным валом, а нижняя часть представляет собой внутреннюю кромку, загнутую в направлении приводного вала.

В одном примере верхняя часть представляет собой внутреннюю кромку, загнутую в направлении приводного вала, а нижняя часть представляет собой перемычку, образующую дно диска.

Кроме того, изобретение относится к способу изменения температуры прядильного диска волокнообразующего устройства согласно изобретению, отличающемуся тем, что он включает следующие этапы:

- измерение температуры в некоторой точке указанного диска с помощью измерительного модуля;

- сравнение температуры, измеренной указанным измерительным модулем, с заданным значением;

- изменение потока дымоудаления путем создания дополнительного потока в главной трубе, добавляющего или противодействующего указанному выходному потоку, с помощью указанного устройства циркуляции воздуха.

В одном примере указанное устройство циркуляции воздуха предназначено для изменения температуры на стыке верхней части и кольцевой стенки.

В одном примере изменение потока производится вручную.

В одном примере изменение потока производится автоматизировано.

В одном примере этап изменения потока дымоудаления включает в себя последовательность введения дополнительного потока, дополняющего указанный отходящий поток, и/или последовательность введения дополнительного потока, противоположного указанному отходящему потоку.

Настоящее изобретение относится также к компьютерной программе, содержащей команды для выполнения всех или части этапов способа согласно изобретению, когда указанная программа исполняется компьютером.

Настоящее изобретение относится также к машиночитаемому носителю записи, на котором записана компьютерная программа, содержащая инструкции для выполнения всех или части этапов способа согласно изобретению.

Описание фигур

Другие особенности и преимущества четко выявляются из нижеследующего описания, имеющего иллюстративный, но никоим образом не ограничительный характер, которое проводится с обращением к прилагаемым чертежи, на которых:

- фиг. 1 схематически показывает систему образования волокон согласно изобретению,

- фиг. 1a схематически показывает один вариант центрифуги в системе волокнообразования;

- фиг. 2-4 иллюстрируют средства циркуляции воздуха согласно изобретению;

- фиг. 5 схематически показывает первый вариант осуществления средства изменения потока, использующегося в устройстве циркуляции воздуха;

- фиг. 6a и 6b схематически показывают второй вариант осуществления средства изменения потока, использующегося в устройстве циркуляции воздуха;

- фиг. 7a и 7b схематически показывают третий вариант осуществления средства изменения потока, использующегося в устройстве циркуляции воздуха;

- фиг. 8 схематически показывает систему волокнообразования, использующую первое устройство изменения температуры и второе устройство изменения температуры.

Подробное описание изобретения

На фигуре 1 показано вид в сечении системы 1 волокнообразования. Такая система волокнообразования содержит центрифугу, называемую также прядильным диском 10, соединенную с приводным валом 12, вращающуюся с высокой скоростью и имеющую на периферии очень большое число отверстий. Под действием центробежной силы стекло выбрасывается через эти отверстия в виде филаментов.

Прядильный диск 10 представляет собой устройство внутреннего центрифугирования минеральных волокон микронного диаметра. Прядильный диск 10 имеет кольцевую стенку 10a, в которой проделано множество отверстий, продолжающуюся сбоку верхней частью и нижней частью. В первой конфигурации, показанной на фигуре 1b, верхняя часть представляет собой перемычку 10b, соединяющую диск с приводным валом, а нижняя часть представляет собой внутреннюю кромку 10c, загнутую в направление приводного вала 12. Во второй конфигурации, называемой "диском с дном", показанной на фигуре 1a (заменяющей центрифугу за пунктирной линией), верхняя часть представляет собой внутреннюю кромку 10c’, загнутую в направление приводного вала, а нижняя часть представляет собой перемычку 10b’, образующую дно диска 10’.

В одном неограничивающем примере осуществления устройства с фигуры 1 центрифуга закреплена на валу 12. Вал 12 и центрифуга 10 приводятся в быстрое вращательное движение с помощью двигателя (не показан). Вал 12 является полым, и стекло в расплавленном состоянии течет от непоказанного устройства подачи в вал до распределительной корзины 13, в которую выливается расплавленное стекло. Корзина также приводится во вращение, чтобы расплавленное стекло выталкивалось на ее перфорированную боковую стенку и оттуда в виде объемистых нитей на периферийную стенку центрифуги, образуя на этой стенке постоянный запас расплавленного стекла, питающий отверстия, проделанные в указанной стенке. Эта стенка наклонена примерно на 1-10° относительно вертикали.

В одном неограничивающем примере осуществления устройства с фигуры 1a расплавленное стекло подается со стороны приводного вала на дно прядильного диска, образованного перемычкой 10b’.

Прядильный диск нагревается посредством нагревательного модуля 20. Нагревательный модуль 20 содержит кольцевую горелку 22, позволяющую размягчить волокна. Эта кольцевая горелка 22 внутреннего сгорания имеет камеру сгорания, снабжаемую топливом и окислителем, причем камера содержит оболочку, имеющую первый закрытый конец и второй противоположный открытый выпускной конец, через который выходят газообразные продукты сгорания, причем оболочка имеет по меньшей мере две противоположные стенки, которые соединяют эти два конца. Кольцевая горелка 22 содержит в камере и на уровне первого закрытого конца по меньшей мере одно устройство горения, снабжаемое окислителем и топливом.

Стеклянные филаменты, выбрасываемые через отверстия диска под действием центробежной силы, подвергаются затем действию кольцевого потока газа, выходящего из кольцевой горелки 22 с высокими температурой и скоростью и текущего вдоль стенок центрифуги, этот поток делает их более тонкими и вытягивает в волокна.

Такое волокнообразующее устройство содержит также колпак 11 для сбора и отвода дымовых газов.

Согласно изобретению, волокнообразующее устройство 1 содержит также устройство 100 изменения температуры диска. Это устройство 100 изменения температуры предназначено для изменения температуры в некоторой точке диска. Эта точка предпочтительно является точкой диска, называемой верхом обода, или закруглением. Действительно, эта точка находится в зоне стыка между верхней частью и перфорированной кольцевой стенкой 10a, через которую проходит расплавленное стекло. Устройство изменения температуры диска предпочтительно действует в объеме, находящемся между указанным диском 10 и горелкой 22, не мешая потоку вытягивающего газа. Таким образом, устройство 100 изменения температуры способно изменять температуру в верхней точке обода прядильного диска 10, и, через падение температурного профиля вдоль обода, независимо от средства вытягивания.

В данном примере устройство 100 изменения температуры представляет собой устройство 110 циркуляции воздуха, использующееся для контроля потока F удаления дымовых газов, выходящих из кольцевой горелки 22. Действительно, было установлено, что скорость потока этих дымовых газов существенно влияет на температуру в закруглении диска и тепловой баланс диска. Поэтому устройство 110 циркуляции воздуха согласно настоящему изобретению является устройством, позволяющим уменьшить или увеличить отвод дыма к колпаку 11, чтобы изменить температуру в закруглении (верху обода) прядильного диска. Устройство 110 циркуляции воздуха расположено, например, таким образом, чтобы заканчиваться между системой прядильный диск-горелка и системой отвода дымовых газов, содержащей, например, колпак 11, снабженный отводящим каналом 11a.

Один вариант осуществления устройства 110 циркуляции воздуха представлен в виде сечения на фигуре 2. Устройство 110 циркуляции воздуха содержит главную трубу 111, имеющую два конца. Первый конец 111a называется отводящим концом и соединен с первой вспомогательной трубой 112, называемой также дымоходом. Эта первая вспомогательная труба 112 используется для отведения части дымовых газов из горелки к системе отвода дымовых газов. Второй конец 111b, называемый сборным концом, соединен со второй вспомогательной трубой 113, называемой также сборным трубопроводом. Эта вторая вспомогательная труба 113 используется для сбора дымовых газов кольцевой горелки. Для этого указанная вторая вспомогательная труба 113 имеет форму, подходящую для сбора дымовых газов вокруг прядильного диска, поэтому она может содержать кольцевой коллектор.

В неограничивающем примере, показанном на фигурах 3 и 4, вторая вспомогательная труба 113 имеет кольцевую форму, то есть она содержит две концентрические трубчатые стенки: внутреннюю стенку 113b и наружную стенку 113a, соединенные фланцем 113c, образуя канал с U-образным профилем, то есть с двумя параллельными участками 113a, 113b, соединенными друг с другом перпендикулярным участком 113c, при этом два параллельных участка 113a, 113b образуют напротив фланца отверстие, чтобы позволить дыму течь в него, как это видно на фигуре 3, показывающей вид волокнообразующего устройства с фигуры 4 в разрезе по оси A-A’. Для соединения этой второй вспомогательной трубы 113 с главной трубой 111 в наружной трубчатой стенке 113a может быть выполнено отверстие в продолжение перпендикулярного участка, это отверстие позволяет проходить соединительному патрубку 113d для соединения с главной трубой 111. Патрубок 113d может иметь постоянное или непостоянное сечение. В случае непостоянного сечения (не показано) отверстие на уровне второй вспомогательной трубы 113 имело бы большее сечение, чем сечение на уровне главной трубы 111. Этот неограничивающий пример выгоден тем, что он позволяет всасывать дым вокруг вала 12, поддерживающего центрифугу 10.

Разумеется, вторая вспомогательная труба 113 может иметь любые возможные формы, позволяющие получить аналогичный результат, в частности, усеченно-коническую форму, образованную внутренней стенкой 113b и наружной стенкой 113a.

Чтобы обеспечить возможность изменения потока дымоудаления, устройство 110 циркуляции воздуха содержит также средство 120 изменения потока, управляемого блоком управления (не показан). Указанное средство 120 изменения потока дымовых газов используется для введения дополнительного потока f в трубы, чтобы дополнить или воспрепятствовать отходящему потоку F. В случае, когда средство 120 изменения потока дымовых газов добавляет поток воздуха f к отходящему потоку F, оно позволяет создать вытяжку, обеспечивающую повышение скорости дымоудаления. В случае, когда средство 120 изменения потока дымовых газов создает воздушный поток f, направленный в направлении, противоположном отходящему потоку F, речь идет о потоке, который действует как противодавление. Таким образом, этот поток противодавления создается в направлении, противоположном отходящему потоку F. Как результат, этот поток противодавления снижает скорость удаления дымовых газов.

В первом варианте осуществления, показанном на фигуре 5, средство изменения потока содержит по меньшей мере одну турбину 121. Эта турбина размещена в главной трубе 111 по соображениям более легкого встраивания.

В случае единственной турбины 121 она должна быть выполнена как двунаправленная, то есть должна позволять вращение по часовой стрелке или против часовой стрелки. Следовательно, в зависимости от направления вращения турбины 121 можно будет улучшить отвод, более эффективно всасывая дымовые газы, или замедлить этот отвод, создавая поток противодавления.

В непоказанном случае нескольких турбин установлены две турбины 121. Каждая турбина имеет особое направление вращения, позволяющее всасывать или выдувать. Эти турбины могут иметь фиксированную или регулируемую скорость вращения для изменения потока.

Во втором варианте осуществления, показанном на фигурах 6a и 6b, средство изменения потока содержит по меньшей мере два воздухонагнетательных сопла 122. Эти воздухонагнетательные сопла 122 соединены с контуром воздушного компрессора 123 через клапаны 124. Воздухонагнетательные сопла 122 предназначены для нагнетания дополнительного воздушного потока f, имеющего мощность и/или скорость выше, чем у обычного потока дымоудаления.

Воздухонагнетательные сопла 122 размещены на уровне главной трубы 111. Главная труба 111 может иметь или не иметь однородный или переменный диаметр.

Таким образом, воздухонагнетательные сопла 122 располагаются на уровне концов 111a, 111b главной трубы. Указанные воздухонагнетательные сопла 122 размещены так, чтобы иметь противоположные направления нагнетания, при этом воздухонагнетательное сопло 122 на первом конце главной трубы нагнетает воздух в направлении, противоположном направлению воздуха, нагнетаемого воздухонагнетательным соплом 122 на втором конце.

Такое расположение воздухонагнетательных сопел 122 на указанных концах 111a, 111b реализовано так, чтобы сопла 122 были ориентированы к части главной трубы 111, и они действуют следующим образом.

Действие воздухонагнетательного сопла 122, ориентированного к концу 111a, то есть к выпуску, состоит в том, чтобы нагнетание воздуха приводило к ускорению дымовых газов в соседней зоне. Таким образом, это ускорение приводит к разрежению, которое отсасывает дымовые газы наружу и ускоряет их.

Действие воздухонагнетательного сопла 122, ориентированного к концу 111b, то есть к коллектору, состоит в том, чтобы нагнетание воздуха было противоположно направлению потока F дымоудаления. В этих условиях поток F дымоудаления замедляется и уменьшается.

Указанные воздухонагнетательные сопла 122 могут быть размещены на осевом центре главной трубы 111 или быть смещены от центра.

Для регулирования температуры можно использовать два фактора: температуру и скорость потока (расход). Действительно, расход используется, чтобы вызвать процесс, приводящий к всасыванию. Таким образом, изменение расхода влечет изменение эффекта, вызванного этим дополнительным потоком f. Так, если в случае всасывания дымов повысить расход дополнительного потока f, то дымовые газы будут всасываться более интенсивно и, следовательно, температура на закруглении диска повысится. Напротив, при использовании всасывания для продувки увеличение расхода приведет к снижению температуры.

В случае регулирования путем изменения температуры закачиваемого воздуха это влияет только на режим продувки. Действительно, этот режим продувки используется для снижения температуры прядильного диска. Таким образом, при постоянном расходе снижение температуры закачиваемого воздуха приведет к снижению температуры прядильного диска.

Для изменения температуры закачиваемого воздуха можно использовать традиционную систему охлаждения с циркуляцией воды.

В третьем варианте осуществления, показанном на фигурах 7a и 7b, средство 120 изменения потока содержит по меньшей мере два пневмоусилителя 125. Каждый пневмоусилитель состоит из кольцевого воздухонагнетательного сопла 125a, размещенного в трубе. Это кольцевое воздухонагнетательное сопло 125a имеет выход в форме кольца и нагнетает в трубу воздушную струю j кольцевой формы. Кольцевая воздушная струя j может быть фрагментированной или нефрагментированной. Такая кольцевая воздушная струя j представляет собой воздушную струю, которая локализована на внутренней стенке трубы и которая распространяется вдоль этой внутренней стенки. Это распространение вдоль внутренней стенки стало возможным благодаря эффекту флотации, согласно которому струя жидкости или газа налипает на выпуклую поверхность, по которой она течет, в данном случае на внутреннюю стенку трубы. Кольцевая воздушная струя создает различие между кольцевым потоком и потоком в центральной части трубы, создавая тем самым разрежение. Это разрежение приводит к явлению всасывания.

Кольцевые сопла 125a размещены в трубе противоположным образом, то есть два сопла выдают потоки, текущие в противоположном направлении. Таким образом, в зависимости от того, какое кольцевое воздухонагнетательное сопло активировано, разрежение порождает явление всасывания дымового газа, которое позволяет усилить отвод дымовых газов за счет их всасывания или уменьшить отвод дыма, индуцируя всасывание в направлении, противоположном отводу.

Для разных вариантов осуществления управление может быть реализовано вручную или автоматизировано с помощью регулятора.

Для обеспечения как можно более плавного регулирования предпочтительно предусмотреть, чтобы воздействие на различные клапаны устройства циркуляции воздуха осуществлялось так, чтобы клапаны не настраивались одновременно. Действительно, регулирование, при котором открытие клапанов для продувки воздухом, то есть для нагнетания дополнительного потока f, который противодействует отходящему потоку F, и для всасывания воздуха, то есть нагнетания дополнительного потока f, который добавляется к отходящему потоку F, будет осуществляться одновременно, будет нестабильным с колебаниями температуры, что будет отрицательно влиять на качество волокна.

Напротив, регулирование, называемое последовательным, позволит обеспечить меньшие флуктуации температуры. Более конкретно, такое регулирование означает, что используемый клапан закроется до того, как будет открыт клапан другого контура. Таким образом, регулирование включает несколько последовательностей. В примере, в котором устройство циркуляции воздуха находится в режиме всасывания, то есть когда температура повышается, температуру снижают, закрывая всасывающий клапан. Если закрытия этого клапана достаточно, то клапан продувочного контура не открывают. Напротив, если температура не опустилась в достаточной степени после закрытия всасывающего клапана, то постепенно открывается продувочный клапан. Таким образом, этап изменения потока дымоудаления F включает последовательность нагнетания дополнительного потока f, добавляемого к отходящему потоку, и/или последовательность нагнетания дополнительного потока, противодействующего указанному отходящему потоку.

В варианте, показанном на фигуре 8 в виде в разрезе, предусмотрено другое устройство изменения температуры. Это второе устройство 220 изменения температуры диска содержит катушку индуктивности 221, соединенную с генератором частоты 222, который служит первым устройством изменения температуры. Генератор частоты 222 генерирует сигнал SI, направляемый на катушку индуктивности 221. Этот сигнал позволяет модулировать мощность индукции катушки индуктивности 222 и позволяет изменять температуру нагрева. Напомним, что когда через катушку индуктивности 221 проходит сигнал SI, который представляет собой частотно-модулированный электрический ток, она генерирует магнитное поле, которое, в свою очередь, индуцирует электрические токи в находящемся вблизи металле. Потери на вихревые токи и гистерезис, возникающие в этом металле, рассеивают тепловую энергию (тепло) за счет эффекта Джоуля. Указанная катушка индуктивности 221 находится в нижней части прядильного диска, более конкретно, под прядильным диском. Эта катушка индуктивности расположена так, чтобы находиться напротив сетки волокон, создаваемой указанным диском, чтобы можно было локально нагревать эту нижнюю зону диска.

Таким образом, можно точно регулировать температурный профиль диска, поскольку первое устройство изменения, использующее устройство циркуляции воздуха, регулирует верхнюю точку, называемую также закруглением диска, тогда как второе устройство изменения температуры регулирует нижнюю точку диска.

Это регулирование профиля использует измерение температуры диска. Чтобы получить эти показания, первый шаг состоит в использовании датчика температуры, такого, например как пирометр, соединенный с качающимся зеркалом. Зеркало качается с определенной частотой для сканирования прядильного диска 10 и получения кривой зависимости температуры от углового положения зеркала. Можно предусмотреть, чтобы пирометр был установлен на шарнире и, следовательно, не был связан с зеркалом.

Полученная кривая искусно обрабатывается вычислительным блоком, чтобы извлечь по меньшей мере одну особую точку. Затем используется метод определения особых точек.

Предлагаемый изобретением способ определения особых точек включает первый подэтап, состоящий в сборе результатов измерений температуры прядильного диска с помощью модуля 40 измерения температуры, для предоставления кривой, показывающей температуру как функцию углового положения устройства измерения температуры, на вычислительный блок 30. Эти результаты измерений могут быть извлечены напрямую или извлечены из блока памяти, в котором они хранятся.

Второй подэтап способа определения состоит в проведении обработки данных вычислительным блоком 30, чтобы рассчитать и получить вторую производную кривой зависимости температуры от углового положения зеркала 43. Эта вторая производная используется для поиска особых/характеристических точек. Действительно, вторая производная позволяет определить изменение наклона.

На третьем подэтапе способа определения вычислительным блоком 30 анализируется вторая производная кривой температуры в как функции углового положения зеркала 43, для поиска особых/характеристических точек. Эти особые/характеристические точки являются точками, для которых вторая производная равна нулю.

Затем можно определить, чему соответствует характеристическая точка. Следует понимать, что точки, представляющие нижнюю часть обода диска и закругления диска, находятся по обе стороны от указанной горячей точки на экстремумах кривой.

Согласно настоящему изобретению ищутся две характеристические/особые точки. Эти точки соответствуют низу обода диска и закруглению диска.

Кроме того, можно провести четвертый факультативный подэтап способа определения. Этот четвертый факультативный подэтап состоит в поиске горячей точки прядильного диска. Для этого вычислительный блок 30 ищет абсолютный максимум кривой, который соответствует указанной горячей точке. Эта горячая точка является центральной особой/характеристической точкой, находящейся между точками, соответствующими температуре низа обода диска и закруглению диска.

Указанное использование второй производной позволяет не зависеть от колебаний флуктуаций размеров диска, что выгодно. Действительно, размеры диска могут изменяться из-за износа и/или вибраций. Однако, несмотря на такое изменение размеров диска, его общая форма остается прежней. Следовательно, особые/характеристически точки сохраняются. Это позволяет всегда иметь возможность идентифицировать особые точки. Таким образом, достигаемое при этом регулирование всегда осуществляется точно на особых точках, которые действительно репрезентативны для диска.

На третьем этапе значения температур в особых точках используются для регулирования прядильного диска 10.

Разумеется, настоящее изобретение не ограничено проиллюстрированным примером, но допускает различные варианты и модификации, которые будут очевидными специалистам.

Настоящее изобретение относится к волокнообразующему устройству для получения минеральных волокон, содержащему перфорированный прядильный диск, позволяющий образовывать волокна путем внутреннего центрифугирования. Волокнообразующее устройство содержит по меньшей мере одну кольцевую горелку, создающую кольцевой поток газа для вытягивания волокон, и систему отсасывания для удаления дымовых газов, образуемых указанной горелкой. При этом волокнообразующее устройство содержит устройство изменения температуры указанного диска, причем указанное средство изменения температуры представляет собой устройство циркуляции воздуха, размещенное между кольцевой горелкой и системой отсасывания, для контроля потока дымоудаления. Изобретение позволяет регулировать температуру диска без изменения газового потока. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Волокнообразующее устройство (1) для получения минеральных волокон, содержащее перфорированный прядильный диск (10,10’), позволяющий образовывать волокна путем внутреннего центрифугирования, причем волокнообразующее устройство содержит по меньшей мере одну кольцевую горелку (22), создающую кольцевой поток газа для вытягивания волокон, и систему (11) отсасывания для удаления дымовых газов, производимых указанной горелкой, отличающееся тем, что указанное волокнообразующее устройство дополнительно содержит устройство (100) изменения температуры указанного диска, содержащее устройство (110) циркуляции воздуха, предназначенное для контроля потока (F) дымоудаления.

2. Волокнообразующее устройство по п. 1, в котором прядильный диск (10) содержит кольцевую стенку (10a, 10a’), в которой проделано множество отверстий, продолжающуюся сбоку верхней частью (10b, 10c’) и нижней частью (10c, 10b’), причем указанное устройство (110) циркуляции воздуха предусмотрено для локального изменения температуры локально в некоторой точке указанного диска.

3. Волокнообразующее устройство (1) по п. 2, в котором устройство (110) циркуляции воздуха содержит главную трубу (111), имеющую первый конец (111a), соединенный с первой вспомогательной трубой (112), использующейся как выход для воздуха, и второй конец (111b), соединенный со второй вспомогательной трубой (113), в которую входит воздух, причем указанное устройство циркуляции воздуха содержит также средство (120) изменения потока, предназначенное для создания дополнительного потока (f) в главной трубе, дополняющего или противодействующего потоку (F) дымоудаления.

4. Волокнообразующее устройство (1) по п. 3, в котором средство изменения потока содержит турбину (121), выполненную с возможностью быть управляемой и вращаться по часовой стрелке или против часовой стрелки, чтобы создавать указанный дополнительный поток (f) в двух разных направлениях.

5. Волокнообразующее устройство (1) по п. 3, в котором средство изменения потока содержит две турбины (121), и каждая турбина выполнена с возможностью обеспечения указанного дополнительного потока (f) в одном направлении, причем указанные турбины расположены так, чтобы их дополнительные потоки (f) были противоположными.

6. Волокнообразующее устройство по п. 3, в котором средство изменения потока содержит два воздухонагнетательных сопла (122), соединенные с контуром воздушного компрессора (123), снабженным клапанами (124), причем каждое воздухонагнетательное сопло находится в центре главной трубы, и указанная главная труба имеет переменный диаметр, позволяющий создавать разрежение.

7. Волокнообразующее устройство по п. 6, причем указанные два воздухонагнетательные сопла (122) находятся, каждое, на конце главной трубы (111), причем указанная главная труба имеет на каждом конце увеличенный диаметр, чтобы обеспечить создание разрежения.

8. Волокнообразующее устройство по п. 3, в котором средство изменения потока содержит два кольцевых воздухонагнетательных сопла (125a), соединенных с контуром воздушного компрессора (123), снабженного клапанами, причем указанные кольцевые воздухонагнетательные сопла снабжены кольцевым выпуском, создающим кольцевую воздушную струю (j), при этом указанные кольцевые воздухонагнетательные сопла расположены так, чтобы рассеивать кольцевую воздушную струю вдоль внутренней стенки трубы, позволяя создавать разрежение.

9. Волокнообразующее устройство по одному из пп. 3-8, в котором вторая вспомогательная труба (113) имеет параллельные внутреннюю стенку (113b) и наружную стенку (113a), расположенные так, чтобы иметь U-образный профиль с двумя параллельными участками, соединенными друг с другом перпендикулярным участком (113c), причем два параллельных участка являются открытыми, позволяя дыму течь в них, и причем в продолжение перпендикулярного участка сделано отверстие для соединения упомянутой второй вспомогательной трубы с главной трубой.

10. Волокнообразующее устройство по одному из пп. 2-9, в котором указанное устройство (110) циркуляции воздуха предназначено для изменения температуры на стыке между верхней частью и кольцевой стенкой.

11. Волокнообразующее устройство по одному из предыдущих пунктов, дополнительно содержащее второе устройство (220) изменения температуры указанного диска, размещенное напротив нижней части указанного диска.

12. Волокнообразующее устройство по одному из пп. 2-11, в которой верхняя часть представляет собой перемычку, а нижняя часть внутреннюю кромку, или же верхняя часть представляет собой внутреннюю кромку, а нижняя часть представляет собой перемычку.

13. Способ изменения температуры прядильного диска волокнообразующего устройства по одному из пп. 2-12, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:

- измерение температуры в некоторой точке указанного диска с помощью измерительного модуля (40);

- сравнение температуры, измеренной указанным измерительным модулем (40), с заданным значением;

- изменение потока (F) дымоудаления путем создания дополнительного потока (f) в главной трубе, дополняющего или противодействующего указанному отходящему потоку (F), с помощью указанного устройства (110) циркуляции воздуха.

14. Способ изменения температуры прядильного диска по предыдущему пункту, в котором указанное устройство (110) циркуляции воздуха предназначено для изменения температуры на стыке между верхней частью и кольцевой стенкой.

15. Способ изменения температуры прядильного диска волокнообразующего устройства по одному из пп. 13 или 14, отличающийся тем, что изменение потока проводится вручную или автоматически.

16. Способ изменения температуры прядильного диска волокнообразующего устройства по одному из пп. 13-15, отличающийся тем, что этап изменения потока (F) дымоудаления включает в себя последовательность введения дополнительного потока (f), дополняющего указанный отходящий поток, и/или последовательность введения дополнительного потока (f), противодействующего указанному отходящему потоку (F).

17. Машиночитаемый носитель, на котором записана компьютерная программа, содержащая инструкции для выполнения всех или части этапов способа по любому из пп. 13-16.