Волокнообразующее устройство Советский патент 1987 года по МПК C03B37/06 

Изобретение относится к производству минеральных волокон, а более конкретно к устройствам эжекционного типа для получения огнеупорных волокон способом раздува.

Цель изобдэетения - повышение производительности и улучшение качества готовой продукции.

На чертеже показано вслокнообра- зующее устройство, продольный разрез

Волокнообразующее устройство содержит приемное сопло 1 дпя ввода расплава в устройство, рабочее сопло 2, выполненное в виде кольцевого сверхзвукового сопла с косым срезом, в кото- ром расположены трубопроводы 3 подачи ПАВ в поток энергоносителя, переднюю стенку 4, болт крепежный 5, отверстие 6 дпя ввода ПАВ в приемную камеру 7, канал 8 подачи энергоносителя, корпус 9, цилиндрические отверстия 10, усеченный конус 11 и камеру 12 волокнообразования, профилированную на параболе.

Устройство работает следующим образом.

Энергоноситель (пар, сжатый воздух, инертньй газ) поступает через канал 8 в устройство под высоким дав лением. Через рабочее сопло 2 и цилиндрические отверстия 10 он вырывается с большой скоростью в камеру волокнообразования 12: из рабочего сопла 2 в начальный ее участок, отверстий 10 -в конечный. Через 5-7мин устройство готово к эксплуатации,; В камере воло кнообразования 12 формируется рабочий устойчивый поток с высокой степенью турбулентности. После этого отверстие 6 подключают к емкости с ПАВ. За счет созданного разрежения потоком энергоносителя в камеру 7 начинает поступать ПАВ и далее по трубопроводам 3 ПАВ выходит в поток энергоносителя . Так как выход трубопроводов 3 не защемлен, то он совершает колебательное движение, что способствует перемешиванию ПАВ

с энергоносителем и сообщается допол- еп выбирают из условия обеспечения эжек- нительная вибрация потоку энергоно- ционного эффекта переработки в волок- сителя с другой стороны.

После этого устройство подводят приемным соплом 1 к вертикально истекающей струе расплава под углом 90 . За счет созданного разрежения рабочим соплом 2 расплав втягивается в устройство через сопло 1 и поступает

55

на высокого качества струи расплава заданного диаметра.

Выбор углов об (-2) - 3 вызван тем, что при работе устройства необходимо добиться захвата и раздува струи расплава и подачу связующего в зону волокнообразования за счет Энергии энергоносителя. Увеличение

в зону действия рабочего потока, где

5

происходит дробление струи и первичное вытягивание волокон. После сме- шаннь1й поток поступает в зону действия отверстий 10, которые завершают . формование волокон, а также смешивают суммарный поток на выходе из камеры волокнообразования 12, что позволяет вывести недеформированные частицы расплава из осевой зоны на периферию в зону действия активного потока и произвести с них формования волокна. Выполнение рабочего сопла в виде кольцевого сверхзвукового сопла с косым срезом, ориентированного к оси устройства под углом oL (-2) - 3 ,

5

0

5

О

с трубопроводами подачи ПАВ и профилирование начального участка камег волокнообразования по параболе позволяет создать сильный эжекционный эффект в зоне приемного сопла, сформировать устойчивьй турбулентный поток, в котором равномерно распределены ПАВ в виде мелкодисперсной среды. Это позволяет добиться качественного дробления струи и благоприятно влияет на процесс формирования длинного и тонкого волокна.

. Расположение приемной камеры ПАВ в цилиндрической части корпуса позволяет обеспечить постоянной необходимую температуру ПАВ, ввода их в поток энергоносителя, а также облегчает технологический осмотр устройства.

35 Выполнение камеры волокнообразования составной с усеченным конусом на выходе и расположение в одной плоскости с его выходным сечением цилиндрических сопл, образующих с

0 осью устройства угол |3. О - 5 , позволяет формировать общий поток на выходе из устройства, таким образом, что возможно перемешивание потока с целью улучшенного волокнообра45 зования, а также усилить эжекционный эффект рабочего сопла и увеличить время формования волокон.

Количество цршиндрических сопл

выбирают из условия обеспечения эжек ционного эффекта переработки в волок

на высокого качества струи расплава заданного диаметра.

Выбор углов об (-2) - 3 вызван тем, что при работе устройства необходимо добиться захвата и раздува струи расплава и подачу связующего в зону волокнообразования за счет Энергии энергоносителя. Увеличение

угла ориентирования рабочего кольце вого сопла к оси устройства (например до 5,8) приводит к потере эжекционной возможности самого устройства из-за запирания проточной части устройства, а подача связующего происходит, в основном, в центральную область камеры волокнообра- зования. Это приводит к пониженной производительности и невысокому качеству волокон. Увеличение угла oi в отрицательную сторону (например (-4) (-7) ) также приводит к снижению эжекционной возможности устройства из-за уменьшения количества активного потока в зоне приемного сопла, а связующее поступает в камеру волокно образования вдоль ее стенок и не распространяется равномерно по ее поперечному сечению. Это также приводит к снижению производительности и низкому качеству готовой продукции.

Ориентирование цилиндрических сопл к оси устройства под углом 0-5 вызвано следующим. Назначение этих сопл - повысить эжекционную возможность устройства, улучшить перемешивание потока на выходе из устройства и обеспечить качественно двухступенчатое вытягивание волокон. С увеличением угла р в отрицательную сторону, т.е. -2 , -5 и далее.

теряются эжекционные возможности устройства, а именно доля этих сопл в эффекте захвата струи расплава падает.Частицы расплава, которые расположены на оси потока энергоносителя, не перерабатывается в волокна. Увеличение угла: более (-9 ) приводит к Ю

35

Редактор М.Товтин

Составитель Н.Ильиных

Техред Л.Сердюкова КорректорМ.Самборская

Заказ 1115/24 Тираж 428Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская Иаб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

TONfy, ЧТО цилиндрические сопла формируют поток энергоносителя, которьй противодействует основному потоку, сформированному в камере волскнообра- зования. Кроме того, нарушается формирование общего потока на выходе из устройства и нужны дополнительные энергозатраты, чтобы направить получаемый материал в камеру осаждения.

Значит, только сочетание углов ct (-2) - З и , при указанных вьше признаках, позволяет достигнуть поставленной цели.

f5 ф о

рмула изобретения

Волокнообразующее устройство, включающее корпус с передней стенкой, соплом дпя ввода расплава, рабочим соплом, каналом подачи энергоносителя в зону рабочего сопла и узлом ввода связующего, расположенным в цилиндрической части корпуса, отличающееся тем, что, с целью повьш1е- ния производительности и улучшения качества готовой продукции, узел вво-., да связующего выполнен в виде кольцевой полости, соединенной с выходным сечением рабочего сопла трубопроводами, расположенными радиально на ее внутренней стенке, а рабочее сопло ориентировано к оси устройства под углом (-2) - 3 , причем камера волок- нообразования вьшолнена в виде профи- |лированной по параболе поверхности вращения и кокцентрично состыкованно- го с ней усеченного конуса, а корпус выполнен с цилиндрическими отверстиями, расположенными вокруг большего основания конуса.

Изобретение относится к области производства минеральных волокон, а более конкретно к устройствам эжек- ционного типа дпя получения огнеупорных волокон способом раздува. Изобретение направлено на повышение производительности и улучшение каче67 ства готовой продукции. Волокиообра- зующее устройство содержит приемное сопло 1 дпя ввода расготава в устройство, рабочее сопло 2, выполненное в виде кольцевого сверхзвукового сопла с косым срезом, в котором расположены трубопроводы 3 подачи поверхностно-активных веществ в поток энергоносителя, переднюю стенку 4, болт крепежный 5, отверстие 6 для ввода поверхностно-активных вещестй в приемную камеру 7, канала 8 подачи энергоносителя, корпус 9 устройства, цилиндрические отверстия 10, усеченный конус 11 и камеру врлокнообразования 12, профилированную по параболе. Рабочее сопло 2 ориентировано устройства под углом (-2) - 3 С. 1 ил. (Л 11 ю