Дутьевое устройство для получения волокна вертикальным раздувом Советский патент 1977 года по МПК C03B37/06 

1

Изобретение относится к области производства волокна из горных пород (базальта, диабаза и др.) вертикальным раздувом струй расплава, истекающих из многофильерного питателя.

В ироизводстве стеклянного волокна для этой цели широко используется дутьевая головка, состоящая из двух камер со щелевыми соплами, образующих между собой вертикальный щелевой канал, предназначенная для работы с многофильерным питателем, имеющим шаг фильер 5-10 мм 1.

Использование этой головки для раздува базальтового расплава нецелесообразно по следующим причинам: базальтовый расплав обладает повышенной смачиваемостью платины, из которой изготовляется питатель, что обусловлено высоким содержанием окислов железа, и при шаге фильер менее 25 мм это приводит к слиянию струй и ухудшению раздува. Увеличение шага фильер до 25 мм, нредотвращающее слияние струй, приводит к повышению удельного расхода энергоносителя щелевой головки в 3-5 раз.

Применяемое для раздува базальтового расплава дутьевое устройство 2 имеет кольцевые дутьевые головки, установленные под каждой фильерой питателя по ее оси. Каждая из этих головок содержит верхнюю и нижнюю втулки, установленные с кольцевым зазором, имеющим в разрезе форму сопла Лаваля. Втулки заключены в цилиндрический корпус, с патрубком подвода энергоносителя. Полость между корпусом и втулками служит для равномерного распределения энергоносителя вокруг кольцевого сопла. При осуществлении раздува истекающая из фильеры струя расплава проходит по вертикальному каналу, образованному верхней и нижней втулками, и

под воздействием выходящей из сопла высокоскоростной кольцевой струи энергоносителя преобразуется в волокно. Удельный расход эпергоносителя на раздув базальтового расплава данны.ми дутьевыми головками значительно ниже, чем у щелевых дутьевых головок. Кроме того, раздув при всестороннем охвате струи расплава потоком энергоносптеля более качественный.

Устройство имеет следующие недостатки.

Распределение энергоносителя вокруг каждого кольцевого сопла при помощи корпуса с полостью вокруг втулок приводит к увеличенному шагу мелчду фильерами питателя, поэтому даже если полость, выполненная для

обеспечения необходимой аэродинамики потока энергоносителя минимальна, наружный диаметр дутьевой головки не менее 50 мм и, c.icдовательно, минимальный шаг между фильерами, который достигается при установке головок вплотную друг к другу, также 50 мм.

считывая, что для предотвращения слияния струй расплава достаточно было бы иметь шаг между фильерами 25 мм, размер шага 50 мм ie оправдан в приводит к увеличению габаритов питателя пли при сохранении стандартных размеров иптателя - к уменьшению числа фильер, т. е. снижению производительности раздува. Кроме того, большое количество патрубков иодвода энергоносителя делает узел раздува громоздким и неудобным в обслуживании.

Цель изобретения - уменьшение шага между фильерами питателя и увеличение производительности.

Достигается цель тем, что в дутьевом устройстве для получения волокна вертикальным раздувом струй расплава, истекаюш;их из Многофильерного питателя, включающем установленные под каждой фильерой верхние и нижние втулки, образующие кольцевые сопла для энергоносителя, и вертикальные каналы для прохода струй расплава, втулки заключены в блок-камеру с патрубком подвода энергоносителя в ее внутреннее пространство, попарно соединены между собой, образуя на входе в сопло кольцевую проточку.

На фиг. I изображено предлагаемое устройство, общий вид и разрез А-А; на фиг. 2 - поперечный разрез устройства в увеличенном вдвое масштабе и разрез Б-Б.

Устройство п.меет верхние втулки 1 и нижние втулки 2, установленные под каждой фильерой многофильерного питателя (на чертеже не показан) и закрепленные в отверстиях блок-камеры, состоящей из корпуса 3 и крыщки 4. Блок-камера имеет патрубок 5 для подвода энергоносителя. Каждая пара втулок образует между собой кольцевые сопла 6 с кольцевой проточкой 7 в верхней части. Проточка 7 сообщается с пространством блоккамеры носредством нескольких отверстий 8 в нижней втулке 2. Фиксация взаимного располол ения втулок, необходимая для их соосной установки и получения заданных размеров кольцевого сопла при изготовлении устройства, обеспечивается ходовой посадкой верхнего конца нижней втулки 2 на цилиндрическую заточку в средней части верхней втулки 1.

Устройство работает следующим образом.

Струя расплава, истекающая из каждой фильеры питателя, попадает в вертикальный канал, образованный втулками 1 и 2, установленными под этой фильерой. Одновременно по патрубку 5 во внутреннее пространство блок-камеры, образованное корпусом 3 и крыщкой 4, подводится энергоноситель, -например воздух, который, проходя последовательно через отверстия 8, кольцевую проточку 7 и кольцевое сопло 6 и приобретая при этом высокую скорость, воздействует на расплав и преобразует его в волокно.

Раснределение энергоносителя между соплами происходит во внутреннем пространстве блок-камеры, а поскольку объем пространства не влияет на щаг между втулками, предлагаемое устройство обеспечивает равномерное

распределение энергоносителя при любом шаге втулок. Минимально-возможный шаг между втулками зависит только от диаметра нижних втулок 2, а так как этот диаметр не превышает 20 см, предлагаемое устройство дает

возможность уменьшить шаг фильер питателя до минимального нри раздуве расплава основных горных пород. При стандартных размерах питателя это дает возможность увеличить количество фильер, т. е. производительность установки раздува.

Формула изобретения

Дутьевое устройство для получения волокна вертикальным раздувом струй расплава, истекающих из многофильерного питателя, включающее установленные под каждой фильерой верхние и нижние втулки, образующие кольцевые сопла для энергоносителя и вертикальные каналы для прохода струй расплава, отличающееся тем, что, с целью уменьщения шага между фильерами питателя и увеличения производительности, втулки заключены в блок-камеру с патрубком подвода энергоносителя в ее внутреннее пространство, попарно соединены между собой, образуя на входе в сопло кольцевую проточку.

Источники информации, принятые экспертиЗОЙ во внимание:

1.Школьников Я. В. и др. «Стеклянное щта пельное волокно. М., «Химия, 1969, рис. 50.

2.Устройство для раздува базальтового раснлава конструкции Всесоюзного научно-исследовательского института стеклопластиков и волокна. Техническая документация. Самаровский завод железобетонных и фильтровальных изделий, г. Днепропетровск, 1970,

5