Устройство для изготовления минеральной ваты Советский патент 1993 года по МПК C03B37/05 

Изобретение относится к оборудованию заводов стеклянного волокна.

Известна установка для изготовления минеральной ваты, включающая по крайней мере один горизонтальный цилиндрический ротор, устройство для направления потока жидкого расплава на периферийную поверхность ротора, воздухораспределительную камеру с каналами для подачи воздушного потока в буртиках, выполненными в виде щели, коаксиальной периферийной поверхности ротора. В щели смонтированы вращающиеся вместе с ротором лопасти.

На стадии щтапелирования большая часть волокон рвется в результате дутья. Предполагается, что при некоторой температуре волокна очень хрупкие и легко рвут- СЯ, : .;

Другой недостаток, связанный е штапе- лированием, состоит в том, что продувка

ненагретым воздухом вызывает охлаждение кольца расплава, прилипающего к прядильному колесу. Это оказывает отрицательный эффект на образование волокон. Кроме того, воздушный поток, помимо того, что он встречает вновь образованные волокна, также соударяется с кольцом расплава, расположенным непосредственно под ним, и вызывает смещение и деформацию кольца расплава на периферийной поверхности прядильного колеса, вследствие чего ситуация образования волокон становится более трудной для управления.

Целью изобретения является повышение качества.,

Воздушная щель вокруг прядильных колес согласно изобретению располагается таким образом, чтобы придавать воздушному потоку составляющую скорости, которая направлена вперед и наружу по отношению

к оси прядильного колеса так, чтобы воздушный поток образовывал конусообразную шторку вокруг прядильных колес с вершиной конуса, расположенной спереди прядильных колес в направлении потока.

Согласно предпочтительному варианту реализации устройства штапелирования составляющие скорости, направленные вперед и наружу, образуютугол 4-20° относительно оси

вращения.

Воздушная щель согласно предпочтительному варианту исполнения образована в буртике, концентрично окружающем пе- риферийные поверхности прядильных колес, с которых происходит сдувание волокон, а стенки воздушной щели в бурти- ке расположены параллельно друг другу и образуют требуемый угол 4-20° с осью вращения.

Воздушный поток тем самым вынужден оставить воздушную щель в форме конического кольца вокруг периферийных поверхностей прядильных колес и становится воздушным потоком, проходящим в направлении вращения в результате тангенциаль- ной составляющей скорости, которая образуется фиксированными наклонными направляющими лопастями в воздушной щели. Направление воздушного потока, главным образом; совпадает с направлени- ем, в котором волокна сбрасываются с прядильных колес.

Фрикционные силы образуются между потоком воздуха, который вдувается, и массой воздуха, который окружает прядильные колеса и который вследствие вращения колес вращается с прядильными колесами меньшей величины, и тем самым они оказывают меньший неблагоприятный эффект на хрупкие, вновь образованные волокна.

Кольцо расплава значительно меньше подвергается воздействию воздушного потока, так как последний направлен косо поперек кольца расплава. Это значит, что кольцо расплава не охлаждается, не дефор- мируется и не смещается воздушным потоком; .. . ; ..

Конусообразная воздушная обдувка также. способствует лучшему распределению потока волокон в камере для ваты. Об- разованный мат .из волокон имеет лучшее качество, так как он содержит в среднем более длинные волокна как результат меньшей частоты ломки и меньшего количества шариков благодаря уменьшенному охлаж- дению кольца расплава и более благоприятным условиям потока при штапелировании, что с точки зрения технологии процесса также означаетулучшение превращения входя щего расплава.

0

5 -.

0 5 0

5 0

5

0 5

Для дальнейшего улучшения условий образования волокон в предпочтительном варианте исполнения периферийной поверхности прядильного колеса придаётся выпуклость. Выпуклость очень небольшая и может быть образована таким образом, чтобы средний участок периферийной поверхности был плоским, а боковые поверхности наклонены вниз. Положение выпуклости на периферийной поверхности может изменяться, и ее форма и положение могут быть разными или одинаковыми на разных прядильных колесах.

Придание выпуклости принуждает кольцо расплава центрироваться на периферийной поверхности и принимать фиксированное.положение на поверхности. Это значит, что положение потока сформированных волокон над прядильным колесом можно точно определить, а воздушный поток направить так, чтобы он встречал поток волокон ла необходимой высоте. В случае плоской периферийной поверхности кольцо расплава имеет тенденцию двигаться по периферийной поверхности в некоторой степени, даже если воздушный поток не направлен на кольцо расплава путем смещения наивысшей точки выпуклости на периферийной поверхности в одну или другую сторону, кольцо расплава вместе с его потоком образованных волокон может перемещаться в требуемую позицию относительно воздушного потока.

Выпуклость также дает преимущество в том, что расплав необязательно должен встречаться с приемным прядильным колесом точно в середине, так как кольцо расплава будет центрироваться благодаря выпуклости..

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - вертикальное поперечное сечение, эквивалентное сечению на фиг. 2, но с выпуклым прядильным колесом; на фиг. б - узел I на фиг. 5.

Устройство содержит прядильные колеса 1-4 из которых прядильное колесо 1 является принимающим колесом (как.правило, в устройствах штапелирования с четырьмя прядильными колесами без воздушной обдувки). Стекающий вниз расплав 5 образует кольцо б расплава на разных прядильных колесах. .

Буртик 7 содержит воздушную щель 8, в которой расположены наклонные направляющие лопасти 9. Связующее подается по соплам 10. Переносит волокна на приемный транспортер воздух 1-1, который в результате частичного вакуума в камере для ваты

проходит вокруг устройства штапелирования.

Расплав 5 течет вниз на периферийную поверхность прядильного колеса 1 и передается с нее на прядильное колесо 2, с которого расплав передается на колесо 3 и далее на колесо 4. После того, как он прилипнет к периферийной поверхности и после достаточного его ускорения, расплав выбрасывается в форме волокон в результате центробежной силы. Волокна уносятся ра- диально наружу и встречаются там воздушным потоком, который вдувается через воздушную щель 8 между направляющими лопатками.9 и встречается позже также с воздухом 11, который проходит вокруг устройства штапелирования.

Способ, каким поток волокон подвергается воздействию потока воздуха, вдуваемому через воздушную щель 8, иллюстрируется фиг. 2. Поток воздуха имеет радиальную составляющую скорости, направленную вперед и наружу под углом а к оси вращения, а тангенциальная составляющая скорости направлена в сторону вращения; ее величина определяется углом /3 направляющих лопастей 9. Угол а может быть равен примерно 4-20°, предпочтительно 5-10°. Обдувка воздуха образует конусообразную завесу вокруг прядильного колеса с вершиной конуса впереди прядильного колеса. В направлении обработки, благодаря эффекту тангенциальной составляющей скорости, . воздушный потрк становится косо закрученным в направлении вращения и содействует переносу волокон с периферийной поверхности прядильного колеса. На фиг, 2 показан результирующий поток волокон в направлении камеры для ваты и два сопла 10 для распыления связующего вещества: одно спереди прядильного колеса, причем оно установлено на передней стенке конструкции устройства штапелирования, а другое в центре прядильного колеса 3,

На фиг. 3 и 4 показано два разных поперечных сечения через воздушную щель, на которых виднб наклонное расположение направляющих лопастей 9 под углом /3.

На фиг. 5 показано то же самое поперечное сечение устройства штапелирования. как и на фиг. 2, но периферийная поверхность прядильного колеса выполнена выпуклой. Благодаря эффекту центробежной силы кольцо 6 расплава центрируется относительно наружного положения на периферийной поверхности. Ширина кольца расплава равна Ь. В результате эффекта центрирования кольцо расплава располагается на расстояний а от воздушной щели 8. Цен- тровая линия воздушного потока лежит на расстоянии h от средней точки кольца расплава, которая находится на расстоянии t от периферийной поверхности. Если требуется регулировать расстояние h, это может быть

сделано путем смещения средней точки выпуклости в требуемом направлении. Если расстояние h должно быть меньше, кольцо расплава центрируется ближе к воздушной щели, а если расстояние h должно быть

больше, кольцо расплава центрируется дальше от воздушной щели. Расстояние h можно также регулировать путем регулирования диаметра прядильного колеса.

Выпуклость показана на чертеже несколько преувеличенной. В действительности разница между измерениями диаметров и ймакс составляет 1-3%.

Положение выпуклости на прядильных колесах может изменяться от прядильного

колеса к прядильному колесу с расчетом более эффективного использования зоны штапелирования в осевом направлении, так чтобы потоки волокон с разных прядильных колес не пересекались друг с другом, а вместо этого аксиально смещались относительно друг друга.

Формула изобретения

1. Устройство для изготовления мине- ральной ваты, включающее валок для приема расплава и по крайней мере один волокнообразующий валок с расположенным коаксиально ему приспособлением для подачи воздуха для транспортировки и ох- яаждения волокна, выполненное с кольцевой щелью, в которой расположены радиально лопатки, отличающееся тем, что. с целью повышения качества, стенки щели в приспособлении для подачи воз- духа расположены под углом 4-20° к оси валка.

2. Устройство по п. 1. от л и ч а ющ ее- с я тем, что часть периферийной поверхности по меньшей мере одного волокнообра- зующего валка выполнена выпуклой.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что форма выпуклости и ее расположение на периферийной поверхности одинакова или различна на разных волокно- образующих валках.

Сущность изобретения: устройство для изготовления минеральной ваты содержит валок для приема расплава и по крайней мере один волокнообразующий валок с рас- положенным коаксиально ему приспособлением для подачи воздуха для транспортировки и охлаждения волокна, выполненным с кольцевой щелью, в которой радиально расположены лопатки. Стенки щели в приспособлении для подачи воздуха находятся под углом 4-20° к оси валка. Часть периферийной поверхности по меньшей мере одного волокнообразующе- го валка выполнена выпуклой. Форма выпуклости и ее расположение на периферийной поверхности одинаковы или различны на разных волокнообразующмх валках. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.