Дутьевая головка Советский патент 1987 года по МПК C03B37/06 

Изобретение относится к минерало- ватному производству, в частности к устройствам для получения супертонкого волйкна из силикатных расплавов путем их раздува струйным энергоносителем, например, сжатым воздухом или паром, и может найти применение в промьшленности строительных материалов. Например в производстве волокнистых огнеупорных изделий, а также в цветной и черной металлургии для получения металлопорошков.

Известна дутьевая головка, содержащая корпус с- патрубком для ввода энергоносителя, крышку с отверстием для подачи расплава и сопловым патру ком досопловую и подсопловую камеры стакан и резонирующую полость ГО

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является дутьевая головка, содержащая корпус с патрубком для ввода энергоносителя, крышку с отверстием для подачи расплава и сопловым патрубком, досопловую камеру с коллектором и подсопловую камеру со стаканом, установленным с образованием между ним и крышкой разделенной на.две части резонирующей полости, верхняя из которых соединена с кольцевым соплом, расположенным ду стаканом и сопловым патрубком 2j

Однако известные конструкции дутьевых головок имеют недостаточную степень переработки расплава, низкий удельный выход волокна при большом расходе энергоносителя (до 8 т пара на 1 т волокна), ненадежность работы устройства (потеря работоспособности при попадании частичек расплава в резонирующую полость) и неустойчивость генерирования при давлении энергоносителя менее 3 ати.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в дутьевой головке, содержащей корпус с патрубком для ввода энергоносителя, Лрышку с отверстием для подачи расплава и сопловым патрубком, досопловую камеру с коллектором и подсопловую камеру со стаканом, установленным с образованием между ним и крышкой разделенной на две части резонирующей полости, верхняя из которых соединена с кольцевым соплом, расположенным между стаканом и сопловым патрубком, крышка выполo

5

0

5

0 5

0

5

0

5

нена с концентричным сопловому пат- трубку выступом, образующим расположенное между коллектором и стаканом оппозитно нижней части резонирующей полости дополнительное кольцевое сопло, соединенное с досопло- вой камерой, причем отношение длины соплового патрубка к диаметру отверстия для подачи расплава составляет 0,3-1.7.

На чертеже изображена дутьевая головка, разрез.

Дутьевая головка содержит корпус 1 с патрубком 2 для ввода энергоносителя, крышку 3 с отверстием 4 для подачи расплава и сопловым патрубком 5 5 досопловую камеру 6 с коллектором / и подсопловую камеру 8 со стаканом 9. Последний установлен с образова- : нием между ним и крышкой 3 резонирующей полости, разделенной-на две ча сти 10 и 1, причем верхняя часть резонирующей полости 10 соединена с кольцевым соплом 12, расположенным между стаканом 9 и сопловым патрубком 5. 3 выполнена с концентричным сопловому патрубку выступом 13, образующим расположенное между коллектором 7 и стаканом 9 оппозитно нижней части 11 резонирующей полости дополнительное кольцевое сопло 14, соединенное с досопловой камерой 6, причем отношение длины 1 соплового патрубка 5 к диаметру d отверстия 4 для подачи расплава составляет 0,3- 1,7. .

Верхняя часть 10 резонирующей цо- лости выполнена в виде тангенциально сопряженных кольцевой щели -15 и то- роида 16, коаксиального сопловому патрубку 5.

ИзЛучаюш 1е поверхности 17 и 18 обеих частей резонирующей полости параллельны и обращены друг к другу. В коллекторе 7 выполнены прорези

19и 20 для подачи энергоносителя в резонирующую полость.

Головка работает следующим образом.

Энергоноситель по подводящему патрубку 2 подается в досопловую камеру 6, затем через прорези 19 и

20в коллекторе. 7 и дополнительное кольцевое сопло 14 он частично поступает в нижнюю часть 11 резонирующей полости, а частично - в верхнюю часть 10 резонирующей полости. При этом поток энергоносителя генерирует

3

в каждой из них акустические колебания определенной частоты и амплитуды Благодаря тому, что излучающие поверхности I7 и 18 ориентированы навстречу друг другу акустическая энергия достигает .высокой плотности и непрерывно сносится скоростным напором через кольцевое сопло 12 в до- сопловую камеру 6, воздействуя на расплав, который эжектируется в приемное отверстие 4 дутьевой головки. Перед выходом из .кольцевого сопла I2 часть струи потока энергоносителя благодаря тангенциальному вводу отжимается к стенке тороида 14 и, обтекая ее, закручивается, стремясь сбоку перекрыть основной поток, в результате чего на энергоноситель накладываются дополнительные колебания, увеличивающие акустическую мощность головки и устойчивость генерации при давлениях энергоносителя менее 3 ати.

Синхронизация основного и дополнительного акустических излучений производится подбором соответствзто- цщх параметров сопел и резонирующих полостей.

На работу дутьевой головки большое влияние оказывает сопловой патрубок 5, вьтолненный заодно с .отверстием для подачи расплава, в частности определяющим является параметр 1/d - отношение длины соплового патрубка 1 к диаметру отверстия для подачи расплава d

Параметр 1/d должен выбираться с учетом кривой вязкости и смачивающей способности расплава.

Редактор Н.Рогулич Заказ 2475/20

Составитель Б.Коган Техред М.Ходанич

Корректор

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

10

J5

185574

В различных модификациях дутьевых головок исследованы сопловые патрубки при 1/d в интервале 0,3-1,7. При этом, если 1/d 1,7, наблюдается 5 быстрое зашлаковывание входного отверстия расплавом и обрастание кромки сопла с потерей работоспособности головки. При 1/d 0,3 слишком, большой диаметр отверстия для подачи расплава приводит к существенному уменьшению скорости струи расплава и ее слабому захвату потоком энергоносителя. Кроме того, увеличение объема рабочего туннеля приводит к уменьшению плотности акустического поля и его меньшему воздействию на струю.

Скрытое расположение резонирующей полости и выполнение ее верхней части в виде тангенциально сопряжен- - ных кольцевых щелей и тороида, а также оптимизация геометрических размеров соплового патрубка и отверстия для подачи расплава Vnapa 5 метр 1/d) делают работу головки устойчивой, исключая срыв генерации, зашлаковыварше- входного отверстия и связанные со всеми этими нарушениями режима потери расплава при пере30 работке.

Наличие дополнительного кольцевого сопла, являющегося основным генератором колебаний, существенно повышает устойчивость процесса разду35 ва, при этом полостью исключена возможность забивания резонирующей полости расплавом.

Дутьевая головка работает на более низких Частотах, улучшается шумовая гяпактеристика работы головки.

20

4Q

Корректор И. Эрдейи