Способ нанесения связующего на минеральные волокна Советский патент 1988 года по МПК C03B37/06 

Ф

1U

Изобретение относится к производству теплоизоляционных строительных материалов и может быть использовано при изготовлении минераловатных или стекловолокнистых изделий со связующим веществом.

Целью изобретения является уменьшение расхода связующего за счет снижения его потерь.

На чертеже показано устройство дл нанесения связующего на минеральные

BOjtOKHUo

Генерация тороидальных кольцевых вихрей в зоне распыла связующего приводит к заполнению ядра вихря каплями распыленного свя;зующего и к созданию у вихревого кольца атмосферы из таких же капель. При этом связующее (даже при высокой степени распьша) переносится к факелу раздува волокна не в виде отдельных безинер- ционных капелек, легко уносимых воздухом, а в одной из наиболее устойчивы форм - насыщенного частицами торой- дйльного вихря, обтекается потоком отсасьшаемого воздуха и в значительно меньшей степени увлекается им. Это позволяет уменьшить потери при уносе связующего.воздухом.

Направление тороидальных вихрей, насыщенных туманом связующего, в факел раздува волокна вдоль камеры волокноосаждения позволяет существенно снизить потери за счет.попадания связующего на стенки камеры: если стенка (торец камеры) перпендикулярна скорости кольца, поток воздуха, движущегося внутри кольца, образует область повьш1енного давления, что приводит к равномерному расширению всего кольца и высьшанию капелек связующего на ковер перед стенкой. В отличие от струи аэрозоля (прототип) кольцо как бы расплывается перед стенкой. Если кольцевой вихрь подлетает к плоскости под углом, за счет повьшения давления в пространстве между кольцом и плоскостью (боковой стенкой камеры) кольцо отталкивается от стенки и возвра щается в факел раздува волокон,

Если частота генерации тороидальных вихрей удовлетворяет соо уюте- нию

f .G-r

f V n

все связующее, подаваемое в камеру волокноосаждения, вводят в факел

,

ig

я

5 20 х25 ЗО

55

45

50

192

раздува волокна тороидальными вихрями. В противном случае часть связующего подается непрерывным потоком, что не позволяет снизить потери связующего .

Устройство включает пневмораспы- лители 1 с трубопроводами 2 и 3 подачи раствора связуюп;его и воздуха; камеру 4 генератора 5 (аппарата Тзта) вихревых колец с диафрагмой 6 и эластичным днищем (мембраной) 7, ударник 8, приводимый в действие пружиной 9 и соленоидом 10 с реле 11 времени. Камера 4 генератора вихревых колец ориентирована вдоль камеры 12 волокноосаждения и установлена над узлом 13 волокнообразования, формирующим факел 14 раздува волокна, осаждающегося на сетчатом транспортере 15 Под воздействием отсоса воздуха из короба 16.

Срособ осуществляется следующим образом.

С помощью узла 13 волокнообразования в камере 12 волокноосаждения формируют факел 14 раздува волокон. Связующее и воздух непрерывно подают в соотношениии у по трубопровод, дам 2 и 3 к пневмораспьтителям 1, установленным в камере 4 генератора вихревых колец. При работе пневморас- пылителей рабочий объем генератора вихревых колец (камера 4) заполняется туманом связующего. Периодически (с частотой fJ определяемой по приведенному соотношению) срабатьюа- ет реле 11 времени, отключается соленоид 10 и под действием пружины 9 ударник 8 наносит периодические удары по мембране 7, Это приводит к периодическому истечению аэрозоля связующего (тумана) через круглое отверстие диафрагмы 6. На кромках диафрагмы 6 при истечении образуется вихревое кольцо 5, атмосфера и ядро которого заполнены туманом связующего. Наличие резких периодических ударов по мембране 7 является обязательным условием генерации вихревых колец 5, так как при плавном увеличении давления на мембрану 7 через диафрагму выходит лишь неп- рерьтная струя тумана и преимущества предлагаемого способа не будут реализова:-:н,

По мере удаления вихревого кольца 5 от камеры 4 оно попадает в факел 14 раздува волокна и выпадаюпше

из кольца 5 капли связующего осаж даются на минеральных волокнах. При этом в первую очередь осаждаются капли связующего из Атмосферы - облака аэрозольных частиц, не попавших в ядро, но сопровождаюп их его на начальной стадии. Дольше всего сохраняется область высокой концентрации капель, которая представляет собой кольцо (тор) - ядро вихря. При дальнейшем движении размеры кольца линейно увеличиваются с пройденным расстоянием, причем форма вихревого кольца преобразуется подобно. За счет аномальных свойств вихревых колец они с малыми потерями проходят начальный участок камеры 12 волокноосаждения, где особенно существенно влияние потока отса- сьшаемого через короб 16 воздуха. За счет отражения вихревых колец 5 от стенок камеры 12 связующее практически не попадает на стенки, а наносится на минеральные волокна, накапливаемые на транспортере 15,

Пример, В камере 12 волокно- осаждения с помощью узла 13 волокно-, образования (многовалковой центрифуги) создают факел 14 распыла волокна. Производительность камеры 2,3 т/ч минераловатного ковра. При изготовлении минераловатных плит в камере 12 распыляют раствор связующего, полученный при разбавлении в соотноше10

летает вихревое кольцо, насьпденное каплями связующего. Объем тороидального вихря 3 составляет 12 10 - м (20% объема камеры А), диаметр тора 0,4 м, толщина вихревой трубки 0,11 м. Расстояние, проходимое кольцом, составляет около 50 диаметров, т.е. соответствует длине камеры 8 м. При движении вдоль камеры вихревое кольцо расширяется и достигает диаметра 0,5 м, что позволяет тремя кольцами (из трех генераторов 5 вихревых, колец) перекрыть рабочую ig ширину камеры (2,0 м) и обеспечить равномерное нанесение связующего на минеральные волокна. Частота генерирования тороидальных вихрей по указанному соотношению равна f 1,4 Гц, т,е, тороидальные вихри должны следовать с интервалом ,7 с. При движении тороидальных вихрей вдоль камеры волокноосаждения через факел раздува волокна капли распыленного связующего, транспортируемые тороидальными вихрями, осаждаются на ми- . неральных волокнах.- -

Результаты использования предлагаемого способа при производстве минераловатных плит марки 175 приведены в таблице.

Из таблицы следует, что предлаТа- емый способ нанесения связующего позволяет снизить потери в камере волокноосаждения за счет уменьшения доли

20

25

30

НИИ 1:2 50%-ного раствора фенолоспир- связующего, уносимого с отсасьшаемым

летает вихревое кольцо, насьпденное каплями связующего. Объем тороидального вихря 3 составляет 12 10 - м (20% объема камеры А), диаметр тора 0,4 м, толщина вихревой трубки 0,11 м. Расстояние, проходимое кольцом, составляет около 50 диаметров, т.е. соответствует длине камеры 8 м. При движении вдоль камеры вихревое кольцо расширяется и достигает диаметра 0,5 м, что позволяет тремя кольцами (из трех генераторов 5 вихревых, колец) перекрыть рабочую ширину камеры (2,0 м) и обеспечить равномерное нанесение связующего на минеральные волокна. Частота генерирования тороидальных вихрей по указанному соотношению равна f 1,4 Гц, т,е, тороидальные вихри должны следовать с интервалом ,7 с. При движении тороидальных вихрей вдоль камеры волокноосаждения через факел раздува волокна капли распыленного связующего, транспортируемые тороидальными вихрями, осаждаются на ми- . неральных волокнах.- -

Результаты использования предлагаемого способа при производстве минераловатных плит марки 175 приведены в таблице.

Из таблицы следует, что предлаТа- емый способ нанесения связующего позволяет снизить потери в камере волокноосаждения за счет уменьшения доли

связующего, уносимого с отсасьшаемым

Изобретение относится к способам нанесения связующего на минеральные, волокна путем пневматического его распыления и введения в распыленном состоянии в факел раздува волокна в камере волокноосаждения. Изобретение направлено . на уменьшение расхода связующего эа счет снижения его потерь. В зоне распыления связующего периодически генерируют тороидальные кольцевые вихри, которые направляют вдоль камеры волокноосаждения. Частоту генерации определяют из соотнощения f 7/ G у Vn, где G - расход связующего, кг/с; v- удельный расход воздуха на распьш связующего, V - объем ядра торои дального вихря, п - количество одновременно генерируемых вихрей. 1 ил., 1 табл. i (Л

тов. При изготовлении плит П175 плотностью 140 кг/м содержание связующего в плитах составляет 4,5% по массе. Для обеспечения такого содержания распьшяют G Х860 кг/ч раствора фенолоспиртов марки Б. Распьшение связующего производят в трех параллельно расположенных камерах 4 генераторов вихревых колец. На каждой камере 4 установлено по три пневморас- пьшителя 1, обеспечиваюищх тонкий (с диаметром 20 мк) распыл 96 кг/ч связующего при подаче в распылитель 20 воздуха под давлением 3,5 ати Удельный расход воздуха при распылении 0,21 . Каждая камера 4 (диаметр 0,35 м, длина 0,63 м) снабжена эластичным днип;ем 7 из красной резины (толгщна 2 мм), диафрагмой 6 с диаметром отверстия 0,25 м, ударником 8 массой 0,3 кг, достигающим в момент удара скорости 2,8м/с При единичном ударе из камеры 4 вы0

5

воздухом и осаждающегося на стенках камеры и транспортере в 1,8 раза (с 16 до 9%),

Использование предлагаемого способа приводит также к уменьшению количества фенола и формальдегида, в 1,6 раза, что позволяет снизить содержание этих токсичных веществ в выбрасываемых газах.

Дополнительным эффектом использования способа является уменьшение скорости нарастания слоя отложений на стенках камеры волокноосаждення и на сетчатом транспортере камеры. Это позволяет в 3-5 раз реже проводить трудоемкие операции по их очистке,

Формула изобретения

0

55 Способ нанесения связующего на минеральные волокна путем пневматического распыления связующего в факел раздува волокна в камере волокноосаждения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода связующего за счет снижения его потерь, в зоне распыления связующего периодически генерируют тороидальные кольдевые вихри, которые Направляют вдоль камеры волокноосажде йнй, а частоту генерации определяют по соотношению г v

f H1446119

G

7

расход связующего, кг/с; удельный расход воздуха на распыление связующего, м кг;

V - объем ядра тороидального

вихря, п - количество одновременно

генерируемых вихрей.