Блок воздушного охлаждения фильерной пластины с отверстиями Советский патент 1982 года по МПК C03B37/00 

393 ном потреблении охлаждающего воз-: духа. Поставленная цель достигается тем что в блоке воздушного охлаждения фильерной пластины с отверстиями, включающем сопла, расположенные в один ряд параллельно фильерной пластине, соединенные индивидуально с источником воздуха, сопла выполнены с размером выпускного отверстия, большим четверти ширины отверстий фильер ,ной пластины. Поперечное сечение каждого сопла выполнено круглым. Поперечное сечение выпускного отверстия каждого сопла выполнено в ви де эллипса или в виде сечения, ограниченного двумя параллельными сторонами равной длины и выпуклыми или эллиптическими кривыми, соединяющими концы сторон. Расстояние между центрами соседних выпускных отверстий в три раза меньше их малой оси. На фиг. J показано сечение устрой ства для производства стекловолокна, в котором использован блок воздушного охлаждения, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг.З монтаж блока воздушного охлах ения, вид спереди; на фиг. 4 - то же, вид сзади; на фиг. 5 блок воздушного ох охлаждения, вид сверху, причем поперечное сечение каждого сопла выполне но круглым; на фиг. 6 - то же, причем поперечное сечение выпускного отверстия каждого сопла выполнено в виде эллипса. Устройство для производства стекловолокна работает следующим образом. Расплавленное стекло 1, подаваемое из фидера, течет вниз через перфорированный экран 2 в стеклоплавильный питатель. К токоподводам 3 подается электрический ток, чтобы в стеклоплавильном питателе поддерживалась соот ветствующая температура. Расплавленное стекло, находящееся в питателе, течет сквозь множество отверстий 4 в фильерной пластине 5 и выходит в атмосферу, образуя множество отдельных нитей 6. которые механически вытягиваются вниз. Одновременно воздушные струи, создаваемые блоком возцушного охлаждения, воздействуют на наружн Ю поверхность фипьерной пластины 5 с отверстиями.чтобы предотвратить соединение соседних конусов расплавленного стекла, образующихся на этой поверхности. Блок воздушного охлаждения N содержит множество трубчатых сопел 7, которые предпочтительно установлены -на опоре 3 в один ряд параллельно друг другу.Опоца 8 удерживается в оптимальном положении установочным кронштейном ЭОпора 8 имеет множество отверстий 10, диаметр которых несколько больше наружного диаметра трубчатых сопел 7, которые вставлены в отверстия 10 и крепятся в них установочными винтами 11 , ввернутыми в oiверстия 12, выполненные в опоре 8 и снабженные резьбой. В центральном участке, находящемся на задней поверхности опоры 8, имеется множество отверстий 13 с резьбой, которые используются для крепления блока воздушного охлаждения N на установочном кронштейне 9, который обеспечивает перемещение блока N вверх и вниз, вперед и назад, вправо и влево, а также вращение его, благодаря чему блок воздушных сопел N может быть установлен в оптимальном положении относительно фильерной пластины 5- Нижние концы трубчатых сопел 7 соединены с шлангами 14, которые подведены к источнику сжатого воздуха (на чертеже не показан). Струи воздуха, выходящие из сопел 7, направляются вверх и охлаждают вытягиваемые нити и конусы, расплавленного стекла на наружной поверхности фильерной пластины 5, а также воздействуют нэ фильерную пластину 5 охлаждая ее. Обычно фильерная пластина 5 выполняется прямоугольной, а число отверстий в ней составляет более 800, поэтому выходные отверстия трубчатых сопел 7 расположены параллельно одной из длинных сторон фильерной пластины 5 и разнесены одно от другого на определенное расстояние. Трубчатые сопла имеют круглое поперечное сечение и предпочтительно выполнены из металла, например из меди, алюминия, латуни, стали или нержавеющей стали (фиг. 5)- Оптимальный эффект охлаждения обеспечивается при помощи поперечного сечения трубчатых сопел 7 от 40 до 100 мм. Если площадь попе - речного сечения слишком мала, некоторые участки фильерной пластины 5 будут подвергаться излишнему охлаждению, в результате чего будет созда59но неравномерное распределение температуры на поверхности фильерной пластины 5- Если площадь поперечного сечения сопел будет слишком велика, то не будет достигнуто удовлетворительное охлаждение, и расход потока воздуха должен быть увеличен, чтобы компенсировать неудовлетворительное охлаждение. Однако, если слишком повысить расход воздуха в струях охлаж дения, вытягивание нити будут сдуваться и отклоняться, а конусы расплавленного стекла на наружной поверхности фильерной пластины 5 будут стремиться соединиться между собой, в результате чего может произойти разрыв нитей. Предпочтительно, чтобы расстояние между осями соседних трубчатых сопел 7 было как можно мен ше, однако, чем меньше расстоя; ие между осями сопел 7, тем больи;. буде количество сопел 7. установленных на опоре 8, а, следовательно, больше ст нет поток воздуха. Предлагаемый блок воздушного охлаждения имеет следующие преимущества:1.По сравнению с известными соплами он обеспечивает оператору возможность быстрее и проще производить разделение отдельных нитей из слипшихся конусов расплавленного стекла образующихся на наружной поверхности фильерной пластины 5. 2.Достигается более высокая эффективность охлаждения по сравнению с известными воздушными соплами при меньшем расходе воздуха. 3.Фильерная пластина охлаждается равномерно. . Практически исключается изгиб отклонение стеклянных нитей, веие к разрыву нитей. 5. Блок воздушного охлаждения имепростую конструкцию, следователь, он может быть изготовлен проще ешевле. Пример 1. Для сравнения быиспользовано известное сопло со дующими размерами выходного отстия:Длина, мм 198 Ширина, мм 7 Площадь поперечного сечения,мм Количество подводящих трубок, шт. Размеры предлагаемого блока возного охлаждения: Внутренний диаметр, мм Площадь поперечного сечения, мм Количество сопел , шт. Общая площадь сечения, мм Шаг (расстояние между соплами) ,мм Указанные сопла были использовасовместно с фильерной пластиной, ющей следующие размеры: Ширина, мм 32, Длина, мм 200,7 Количество отверстий в фильерной пластине, шт. 2000 Производительность, г/мин 800 Результаты испытаний приведены в лице 1. Таблица 1

Время разделения, мин

Распределение температуры по фильерной пластине

Расход воздуха необходимого для снижения температуры фильерной пластины на м /мин

Отклонение нитей

±3

1,5 Незначительное Пример три фильерные /Подготовлены три блока воздуш- ного охлаждения А , В и С , которые Q использовались соответственно с

Ьлоки воздушного охлаждения охлаждают фильерные пластины удовлетворительно и равномерно, благодаря чему можно осуществлять непрерывное вытягивание стеклянных волокон.

При круглом поперечном сечении трубчатых сопел фильерная пластина удовлетворительно охлаждается в продольном направлении. Однако равномерное охлаждение фильерной пластины в поперечном направлении может быть достигнуто только в том случае, если диаметр трубчатого сопла будет больше четверти ширины сетки отверстий в фильерной пластине, т.е. если диаметр сопел меньшечетверти ширины сетки отверстий в фильерной пластине отверстия, находящиеся в зоне, которая не подвергается воздействию

струй воздуха, не охлаждаются в достаточной степени, и конусы расплавленного стекла в этих отверстиях стремятся соединиться.Для устранения этого недостатка используют трубчатые сопла с эллиптическим поперечным сечением.

Трубчатые сопла эллиптического поперечного сечения могут быть изготовлены путем сжатия трубчатых сопел круглого сечения, нагрева их в матрицах или непосредственного пропускания их через матрицы, предназначенные для придания соплам эллиптического сечения.

Преимущества сопел эллиптического поперечного сечения таковы: количество отверстий в фильерной пластине в поперечном направлении может быть 79387388 2. ПодготовленыС, размеры которых приведены пластины А, В и.в табл. 2. Таблица 2 фильерными пластинами А, В и С, размеры которого приведены в табл. 3. 993 увеличено; воздушные струи воздействуют на фильерную пластину с большими усилиями при малом объеме расхода воздуха, благодаря чему достигается более высокая эффективность охлаждения . Формула изобретения 1, Блок воздушного охлаждения фильерной пластины с отверстиями, включающий сопла, расположенные в один ряд параллельно фильерной пластине, соединенные индивидуально с источником воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения при минимальном потреблении воздуха, сопла выполнены с размером выпускного отверстия, большим четверти ширины ;Отверстий фильерной пластины. 2.Блок по п. 1, отли чающий с я тем, что поперечное сечение каждого сопла выполнено круглым. 3.Блок по п. 1,отличающ и и с я тем, что поперечное сечение выпускного отверстия каждого сопла выполнено в виде эллипса или в виде сечения, ограниченного двумя параллельными сторонами равной длины и выпуклыми или эллиптическими кривыми, соединяющими концы сторон. . Блок по п. 3 отличающ и и с я тем, что расстояние между центрами соседних выпускных отверстий в три раза меньше их малой оси. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3905790, кл. 65-2, 1975. 2.Патент США If 3986853, кл. 65-2, 1976.

z

13

ъ

о о

о

ю

Фиг.

@®®®®QOOOOOOO

Г Ю

л /

ООООООО

,

Фиг.$

jTI

у

чт

W Фиг.6