Устройство для получения штапельного волокна Советский патент 1980 года по МПК C03B37/06 

1

Изобретение относится к проьаддшенности строительных материалов, в частности.к оборудованию по производству штапельного волокна из стекла и горных пород способом раздува первичных волокон.

Известно устройство для получения штапельного волокна, включающее камеру сгорания с щелевым соплом и направлйющие пластины для подачи первичных стеклянных волокон в поток энергоносителя (l.

Известно также устройство для получения штапельного волокна, включающее KciMepy сгорания со щелевым соплом и гребенки 2.

Указанные устройства не обеспечивают предварительного подогрева первичных волокон, что ограничивает производительность устройства и увеличивает расход топлива.

Целью изобретения является повышение производительности устройства и уменьшение удельного расхода топлива.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для получения штапельного волокна, включающем камеру сгорания с щелевым соплом и гребенки, последние Выполнены в

виде тепловых труб, причем у выходного отверстия щелевого сопла распЬложена зона испарения. С целью сокращения потерь тепла в окружающую среду и интенсивного подогрева первичных волокон, зона коденсации тепловой трубы снабжена дефлектором со слоем теплоизоляции и съемной теплоизоляционной крышкой.

10 На фиг. 1 представлено устройство для получения штапельного волокна, разрез; на фиг. 2 - гребенка, вид сверхуУстройство для получения штапельf5 ного волокна включает камеру сгорания, состоящую из металлического корпуса 1 с водяной рубашкой 2, футерованного изнутри огнеупорным материалом 3. Над корпусом 1 расположен входной патрубок 4 и распределительное устройство 5 с каналами 6, через которые газо-воздушная смесь поступает в топочное пространство 7. Вместо каналов 6 может быть.

25 установлен металлический стабилизатор, который набирается из пластин и шайб. Нижняя часть камеры сгорания заканчивается фланцем, к которому герметично прикреплено водо30 охлаждаемое щелевое сопло 8. Под .A-a(tA Aibftty A 1ЩпевШУ ёй5Г(Ж1- ётЖШШй1 ебен ки (направляющие пластины) 9, на поверхности которых имеются канавки 10 полукруглого, треугольного ИЛИ другого профиЯя с треЬуШ ШТ&а Гребенки 9 установленаTSK,чтобы первичные волокна 11 поступали в газовый высЬкотбмпературныйпОтбк с двух сторон в шахматном поряд. -- Гребе н ки 9 выполнены в виде тепловых труб, внутренняя поверхность которых покрыта капиллярно-пористой ст1руктурой 12, например металлической сеткой. Капиллярно-пористая ; структура 12 тепловых труб насыщена жидким теплоносителем, например калием или натрием, оптимальная рабо Ч а температура которых наХОдйтбя в интервале 500-700°С. У выходного отверстия щелевого сопла З расгГОложена зона испарения 13, а вся остальная часть их .является зоной конденсации 14. Для сокращения-потерь тепла в окружающую среду и интенсивного подогрева первичных волокон зона конденсации 14 окружена дефлектором слоем теплоизоляции, а сверху накрыта съемной теплоизоляционной крышкой. 16. ПоСЛеднгйя плотно прилегает к соплу, что позволяет о раничить подсос окружающего воздух Зну раздува. . . .:. ,., Для регулирования температуры--предварительного нагрева первичных волокон зона конденсации .14 тёплОво го элемента может быть подключена к.Дополнительному источнику охлажда ющей среды. Для этого дефлектор 15 установлен с образованием kaiTajia-- между его стенками и корпусом тепло вого элемента и имеет штуцера 17 и 18 для подачи и отвода дополнительной охлаждающей среды, например во духа. :;.;,:.-.;- -:-. . , Для лучшего теплообмена с допол нительной охлаждающей средой поверхность теплового элемента, обхв тываемая дефлектором, может быт;ь оребрена. Устройство работает следующим о разом. . Предварительно приготовленная г рючая сМёсь по входному патрубку 4 подается под давлением в распредё- y SHteJibHoe устройство 5, откуда через каналы б она равномерно поступает полочное пространство 7, гд , действием раскаленной внутренней поверхности камеры и сильной...,. -турбуледтно сти, потомка мг;нрвейно ег рает. Образовавшиеся высокотемпера: ---гурные продукты сгорания вследстви давления, создаваемого в камере, , с большей скоро&тью выходят через СОПЛО, создавая .плоский поток энер гонбсйтёля. Первичные волокна 11 с -помощью вращающихся - валикЪв 19

785253 ро канавкам 10 гребенки 9 вводятся в поток энергрн осителя. Поверхность греб.енки 9 в месте Тедловогр крнта кта с высркотемпературным потоком энергоносителя Кидкийтеплр;нрситель, насьпдающий капиллярно-пористую структуру 12 нагрева, испаряется. Под действием разности давления пары теплоносител/г движутся к зоне 14, где конденсируются. Тепло, выделяемое при конденсации пара, передается через оребренную канавками 10 стенку т еплрврго элемента движущимся по канавкам первичным волокнам 11. в случае необходимости дополнительный отвод тепла от теплового элемента может осуществляться в результате теплообмена с дополнитель ной охлаждающей средой. Конденс.ат по.капиллярно-пористой структуре 12. возвращается в зону испарения 13. Таким образом, первичные волокна 11 при движении .по. кана.вкам 10 подогреваются и, попадая в высокотемпературный поток энергоносителя, быстро размягчаются и вытягиваются , в супертонкие или ультратонкие волокна. - . Начальная температура первичного волокна 11 в процессе раздува, т.е. температура подогретого волокна, будет зависеть от рабочей температуры тепловых труб, скорости подачи волокна, длины участка подогрева и может быть близка к температуре . размягчения стекла или горной пороВ результате подогрева первичных волокон глубина погружения их в выСокотемперагтурный Ънергоноснте ля уменьшаётся. Это позволяет уменьшить ширину щели сопла и увеличить скорость потока высокотемпературнрго, энергоносителя без дополнительного расхода топлива. Производительность устройства при этом резко повышается. Диаметр вторичного волокна уменьшается, в результате снижается объемный вес продукции. Годовой экономичесгкий эффект от одного предлагаемого устройства для пР учения 11тапельного волокна в среднем срставляет рколо 200 тыс.руб. Формула изобретения 1. Устройство для получения штапельного волокна, включающее камеру сгорания со щелевым соплом и-гребёнки, -о т л и ч а ю ш е е с я . тем, что, с целью повышения производительности и уменьшения удельного расхода топлива, гребенки выполнены в: виде тепловых труб, причем у выходного Отверстия щелевого сопла расположена зона испарения. I -... ,- - -- - -

2. Устройство по п. 1, от л и чаю пееся тем, что, с целью сокращения потерь тепла в окружающую среду и интенсивного подогрева первичных волокон, зона конденсации тепловой трубы снабжена дефлектором со слоем теплоизоляции и съемной теплоизоляционной крышкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Школьников Я.А. Стеклянное шта;пельное волокно. М., Химия, 1969,

с. 153.

2.Авторское свидетельство СССР 597651, кл. С 03 В 37/02, 1976 (прототип).