Устройство для получения штапельного волокна из тугоплавких стекол Советский патент 1987 года по МПК C03B37/06 

113

Изобретение относится к производству стеклянного волокна, в частности к устройствам для получения шта- пельного волокна из тугоплавких стекол типа кварца.

Цель изобретения - повьшхение производительности при одновременном снижении расходов топлива и кислорода путем увеличения температуры и скорости раздувающего потока.

На фиг, 1 схематично изображено устройство для получения штапельного волокна в,варианте подачи штабиков перпендикулярно раздувающему потоку; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - устройство для получения штапельного волокна в варианте подачи штабиков по направлению раздувающего потока; на фиг, А - разрез Б-Б на фиг. 3,

Устройство содержит механизм 1 подачи штабиков 2 для вытягивания нитей 3 и подачи их на раздув горелкой 4 с направленными под углом друг к другу соплами 5 и 6, соединенными с коллекторами 7. На оси раздувоч- ной горелки 4 выполнены каналы 8 с

уплотнениями 9, (.

Устройство дополнительно снабжено радиационно-конвективным теплообменником 10 5 выполненным в виде рамки с патрубком 11, Радиационно-конвек- тивный теплообменник снабжен выпускными отверстиями 12, расположенными на его внутренней поверхности и направленными в сторону оси горелки.

Наиболее оптимальным является шахматное расположение каналов 8 и отверстий 12 в промежутках между соплами 5 и 6, показанное на фиг, 4.

Устройство работает следующим образом.

Газообразное топливо и кислород подаются через сопла .5 и 6 в разду- вочный канал сходящимися струями 13 и 145 между которыми образуется зона 15 разрежения. При горении и слиянии струй 13 и 14 формируется раздува- Ю1ДИЙ поток 16, движущийся по центру раздувочного канала. Через отверстия 12. в раздувочный канал вводится га- зовоздушная смесь, предварительно подогреваемая теплообменником, 10 за счет теплоты, излученной при горении струй 13 И 14. Сгорая в раздувочном канале, газовоздушная смесь образует продукты сгорания, часть которых проходит в зону 15 разрежения, а остальная часть выходит из раздувочно9822

го канала, образуя внешний поток 17, охватывающий по контуру раздувающий поток 16,

Штабики 2 из тугоплавкого стекла

(J подаются механизмом 1 в каналы 8 через уплотнения 9, препятствующие подсосу холодного воздуха в зону 15 разрежения . Попадая в зону разрежения I5, концы штабиков сначала разогреfO ваются продуктами сгорания газовоз- душной смеси,, поступающими в эту зону,х а затем плавятся в зоне соударения струй:- 13 и 14. Из расплавленных концов штабиков вытягиваются

15 элементарные нити, преобразуемые раздувающим потоком 16 в супертонкое волокно.

Снижение расходов топлива и кислорода обеспечивается за счет следую20 щих особенностей устройства.

В зону 15 разрежения:;-полностью предотвращено попадание холодного воздуха благодаря уплотнению 9 и подаче в эту зону продуктов сгорания газо25 воздушной смеси. Это приводит к по- вьш1ёнию температуры раздувающего потока 16 до 2900-3000°С, Скорость раздувающего потока 16 возрастает за счет увеличения температуры, а также

30 за счет уменьшения толщины потока 16 при его движении в раздувочном канале внутри охватывающего потока 17. Такое уменьшение толщины раздувающего потока 16 является целесообразным и возможным потому, что элементарные нити находятся в расплавленном состоянии и для их раздува достаточно иметь высокоскоростной поток толщиной 3-4 мм. Формирование внешнего охватывающего потока 17 не требует больших затрат топлива, так как создавать высокую скорость газов и в потоке 16 не нужно.

I

Предварительные расчеты показа45 ли, что увеличение температуры и скорости раздувающего потока дает воз- мозкность при неизменных заданных расходах топлива повысить производительность устройства в 1 ,7-2 раза, что

50 эквивалентно снижению удельного расхода топлива на единицу продукции в 1,3-1,5 раза и удельного расхода кислорода в 1,7-2 раза. Такое же снижение абсолютных расходов топли55 ва и кислорода может быть получено, если обеспечить неименную заданную производительность за счет уменьшен- ной подачи топливно-кислородной смеси. Целесообразность осуществления

35

40

3 13

одного из этих двух вариантов экономии топлива и кислорода анализируется в конкретных условиях производства.

Формула изобретения

1. Устройство для получения штапельного волокна из тугоплавких стекол, включающее механизм подачи шта- биков, горелку с двумя рядами сопел, направленных под углом друг к другу, узел подвода к соплам топливно-ки- слородной смеси и теплообменник, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности при одновременном снижении расходов

А

69824

топлива и кислорода путем увеличения температуры и скорости раздувающего потока, теплообменник выполнен в виде рамки с патрубком для- подвода с топливно-воздушной смеси и с выпускными отверстиями на внутренней поверхности, направленными к оси горелки.

JO 2. Устройство по п. I, отличающееся тем, -что каналы для подачи штабиков, сопла и отверстия для ввода топливно-воздушной смеси в раздувочный канал расположены в J5 шахматном порядке, при этом каналы для штабиков размещены между соплами. А

CpuS-Z

тФа г. 5

Изобретение относится к производству стеклянного волокна, в частности к устройствам для получения штапельного волокна из тугоплавких стекол типа кварца. Изобретение направлено на повышение производительности при одновременном снижении расходов топлива и кислорода путем увеличения температуры и скорости раздувающего потока. Устройство содержит механизм 1 подачи штабиков 2 для вытягивания нитей 3 и подачи их на раздув горелкой 4 с направленными, под углом друг к другу соплами 5 и 6, соединенными с коллекторами 7. Устройство дополнительно снабжено радиационно-конвективным тепло-- обменником 10, выполненным в виде рамки с патрубком. Теплообменник снабжен выпускными отверстиями 12, расположенными на его внутренней поверхности и направленными в сторону оси горелки,4. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. S (Л оо О5 :о 00 ю

.Составитель Н.Ильиных

Редактор Н.Киштулинец Техред А . Кравчук

Заказ 2390/21 Тираж 427Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Корректор В .Бутяга