Холодильник установки вертикального вытягивания стеклянных труб Советский патент 1984 года по МПК F28D7/10 C03B15/14 

(Л

12

ХОЛОДИЛЬНИК УСТАНОВКИ ВЕРТИКАЛЬНОГОВЫТЯГИВАНИЯ СТЕКЛЯННЫХ ТРУБ по авт. св. № 574403, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изготовления труб, поверхность внутреннего цилиндра, обращенная к вытягиваемой трубе, выполнена с переменной степенью черноты, уменьшающейся в направлении вытягивания от 0,93 до 0,35.

00

05 ОО

со

cfue.1

Изобретение относится к нроизводству цилиндрических полых изделий, полупрозрачных для теплового излучения и может быть использовано, в частности, при изготовлении стеклянных труб различных диаметров.

Известны теплообменники, используемые для охлаждения или нагрева жидкости, представляющие собой трубы, укрепленные в трубных досках 1.

Недостатком указанных теплообменников является то, что они не могут регулировать теплообмен в соответствии с определенным законом, т.е. при охлаждении изделий возникают перепады температуры по толщине стенки.

Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому является холодильник установки вертикального вытягивания стеклянных труб по основному авт. св. № 574403, содержащий соединенные кольцевой пластиной концентрично расположенные цилиндры, крышку со щтуцерами, подводящие трубы, установленные между цилиндрами, и коллектор, установленный между цилиндрами в верхней части и соединенный с подводящими трубами, выполненными с отверстиями, обращенными к внутреннему цилиндру, и снабженными заглущкой на нижнем конце 2.

Недостатком указанного теплообменника является то, что происходит одностороннее охлаждение трубы, т.е. внутренняя поверхность трубы омывается воздухо.м, имеющим температуру практически равную температуре стенки трубы, в то время как снаружи труба охлаждается теплообменником, температура которого на порядок меньше температуры стенки трубы. В результате такого охлаждения на выходе из теплообменника в трубе возникают перепады температуры по толщине стенки. Возникновение перепадов температуры по толщине стенки трубы на участке ее затвердевания и, следовательно, формирования структуры приводит к тому, что в готовом изделии возникают недопустимые остаточные напряжения, которые могут привести к разрущению труб, в результате чего производительность таких установок мала.

Цель изобретения - повыщение качества изготовления труб.

Указанна) цель достигается тем, что в холодильнике установки вертикального вытягивания стеклянных труб, содержащем соединенные кольцевой пластиной концентрично расположенные цилиндры, крыщку со щтуцерами, подводящие трубы, установленные между цилиндрами и коллектор, установленный между цилиндрами в верхней части и соединенный с подводящими трубами, выполненными с отверстиями, обращенными к внутреннему цилиндру, и снабженными заглущкой на нижнем конце, поверхность внутреннего цилиндра, обращенная к вытягиваемой трубе, выполнена с переменной

степенью черноты, уменьщающеися в направлении вытягивания от 0,93 до 0,35.

На фиг. 1 схематически изображен холодильник установки вертикального вытягивания стеклянных труб; на фиг. 2 - установка вертикального вытягивания стеклянных труб.

Холодильник 1 установки вертикального вытягивания стеклянных труб 2 содержит соединенные кольцевой пластиной 3 концентрично расположенные цилиндры 4 и 5, крыщку 6 со щтуцерами 7 и 8, подводящие трубы 9 с отверстиями 10, обращенными к внутреннему цилиндру 4, и с заглущкой 11 на нижнем конце, и коллектор 12, установг ленный между цилиндрами 4 и 5 в верхней части и соединенный с подводящими трубами 9. Поверхность внутреннего цилиндра 4, обращенная к вытягиваемой трубе 2, выполнена с переменной степенью черноты, уменьщающеися в направлении вытягива0 ния от 0,93 до 0,35.

Установка вертикального вытягивания стеклянных труб 2 состоит из печи 13, в которой находятся расплав стекломассы и подмащинная камера 14. За печью 13 расположен оградительный короб 15, сквозь который проходит изготавливаемая труба 2, которую тянут валки 16 и охлаждает холодильник 1. Изнутри труба 2 охлаждается воздухом, поступающи.м через патрубок 17. Процесс охлаждения и формирования

,, трубы осуществляется следующим образом. В печи 13 находится расплав стекломассы. Вытягиваемая из расплава валками 16 стеклянная труба 2 проходит через холодильник 1 и оградительный короб 15. Снаружи труба охлаждается холодильником 1,

а изнутри - воздухом, который поступает через патрубок 17. Вода через щтуцер 7, который находится на крыщке 6, попадает в коллектор 12. Из коллектора вода распределяется по отдельным подводящим трубам 9 и через отверстия 10 в этих трубах попадает

0 на внутренний цилиндр 4 холодильника 1. Для равномерного расхода воды через отверстия 10 в подводящих трубах имеются заглущки 11. Внутренняя полость холодильника образована концентрично расположенными внутренним 4 и- наружным 5 цилиндрами, соединенными крышкой 6 и кольцевой пластиной 3. Так как путь хладагента внутри холодильника до о.мывания внутреннего цилиндра невелик {2-3 м.м) и практически одинаков для всех перфораций, то создают0 ся условия для повыщения равномерности распределения температуры по периметру холодильника 1. Отработанный хладагент через щтуцер 8 выводится из холодильника, который находится в подмашинной камере 14 на расстоянии 5-10 с.м от поверх5 ности расплава, стекло.массы. Через патрубок 17 подается строго определенный расход воздуха внутрь трубы на формование ее диаметра и толщины стенки.

Процесс охлаждения стеклянной трубы на участке холодильника 1 происходит по закону Стефана-Больцмана. При выходе из расплава труба 2 имеет температуру, прибли зительно равную температуре расплава, т.е. 1050-1070°С. На выходе из холодильника 1 труба 2 охлаждается до температуры порядка 650°С. Холодильник, выполненный из жаропрочной стали, при температуре эксплуатации имеет степень черноты 0,32-0,38. При увеличении степени черноты рабочей поверхности внутреннего цилиндра до 0,93 на начальном участке и уменьшении степени черноты до 0,35 Б конце его, теплообмен интенсифицируется. Кроме того, создаются условия равномерного охлаждения стенки

трубы изнутри и снаружи, поэтому уменьшаются перепады температуры по толшине стенки трубы. Степень черноты изменяется, например, путем нанесения термостойких покрытий на поверхность внутреннего цилиндра 4, обрашенную к вытягиваемой трубе 2. Пределы изменения степени черноты выбраны из условия обеспечения минимального перепада те.мпературы по толшине стенки трубы 2.

Предлагаемый холодильник способствует уменьшению перепада температуры по толшине стенки вытягиваемой трубы, снижению температурных напряжений и повышает качество изготовления труб в целом.