Струйный питатель стекломассы Советский патент 1983 года по МПК C03B37/09 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов,-в частности, к оборудованию стекольных заводов .

Известен струйный питатель для подачи стекломассы, выполненный в виде электрообогреваемого полого элемента в форме усеченного конуса, заключенного в цилиндрической кожух -И имеющего верхний и нижний токрпод

воды Наиболее близким к изобретению по технической су1цности и достигаемому результату является струйный питатель, включающий внутреннююи наружную трубки .с токоподводами 2j,

Носок каждого питателя выполнен так, что за внутренней трубкой следует коническая расширяющаяся часть. Оба питателя предназначены для непрерывной выработки стекломассы. При периодической выработке или при прекращении выработки стекломасса во внутренней трубке питателя застывает, вновь расплавлять ее, особенно в носке питателя, представляет определенные трудности.

Периодическое расплавление стекломассы во внутренней трубке питателя определяется тепловым режимом носка

питателя, поскольку увеличивается теплоотдача в окружающуюсреду за счет конвекции от конической расширяющейся части.

Таким образом, потери от конвекции и теплопроводности при разогреве стекломассы во внутренней трубке затрудняют расплавление ее в носке питателя.

10

Возможно расплавление стеклсжассы в носке питателя за счет увеличения мощности на нагрев, но это приводит к перегреву во внутренней обогреваемой трубке, размягчению и частичt5ному уносу материала трубки, выполненной из благородного металла.

- Возможно применение дополнительных нагревательных устройств в виде

.съемных элементов, но это ведет к

20 конструктивным усложнениям, а при выработке в форму, расположенную непосредственно под сливным носком питателя, дополнительные нагревательные устройства исключается, посколь25ку удаление формы от питателя ведет к резкому снижению качества вырабатываемой стекломассы.

Применение раздельного регулирова ния токовой нагрузки в двух секциях

30

-питателя обеспечивает -периодичность выработки, но возможно только при малых диаметрах трубки питателя порядка 20-30 мм. Увеличение диаметра до 60 мм и более ведет к резкому падению сопротивления нагреваемой части, что практически исключает ис тюльэование такого решения. Так при диаметре внутренней тру ки 20 мм, толщине стенки 1,0 мм сопротивлейие нагреваемой части высотой 100 мм составит 0,0010 Ом и при , напряжении 1 В потребуется для нагр ва ток порядка 1000 А. При диаметре внутренней трубки 60 мм, толщине стенки 1 мм сопротив ление уменьшится до 0,00025 Ом, а ток на нагрев увеличится до 4000 А. .Целью изобретения является обесп чение периодической выработки тугоплавкой стекломассы. Поставленная цель достигается тем что струйный питатель стекломассы, включающий внутреннюю и наружную трубки с токоподводами, снабжен расположенным между внутренней труб кой и токоподводом и-образным участ ком высотой не менее внутреннего ди аметра питателя и толщиной на 18-20 меньше толщины внутренней трубки пи тателя. Это позволяет увеличить выделени .тепла в носке на 30%, в том чиqлe 20% даст увеличение сопротивления и 10% за счет уменьшения теплопотер к токоподводам. . . Кроме того, указанное решение позволит разместить теплоизоляцион ный элемент, уменьшающий теплопотери конвекцией. На чертеже схематически изображен струйный питатель. Струйный питатель имеет внутреннюю трубку 1, наружную трубку 2, расширяющуюся к токоподводам коническую часть 3, и-образный участок 4 внутренней трубки 1 меньшего сечения |токоподводы 5 и 6. Все элементы пи тателя выполнены из сплавов - на основе платины, например, платинородия. Работает питатель следующим образом. После прекращения выработки вну ренняя трубка питателязаполнена за.стывшей стекломассой. При подаче напряжения на токоподводы 5 и 6 внутренняя трубка, разогреваясь, расплавляет стекломассу, причем в и-образном участке питателя теплопередача выше. U-обраэный участок питателя, выполненный меньшим сечением, имеет большое сопротивление и тем самым компенсирует повышенные теплопотери за счет краевого эффекта, поскольку выделяемая мощность прямо пропорциональна сопротив лению. По мере прогрева стекломасса выходе питателя расплавляется и исходит истечение ее. Рассмотрим несколько вариантов олнения и-образного участка питая для трубки 60 мм с толщиной нки 1 мм. 1. Толщина стенки трубки в U-обзном участке питателя на 10% меньше, щины внутренней трубки питателя. Сопротивление участка равно R-o...с Я е -Р TCdcf, (Г, -сопротивление участков. Ом, -уд. сопротивление, -длина участка; -толщина, мм; -диаметр внутренней трубки, -сечение участка; р Гд величина постоянная для данного питателя. этом на участке меньшего сечевыделяется мощность Р--:)Ч. На любом другом участке трубки ателя такой же длины - Ко J .2. - - 0,91Р 0,91Р еляемая мощность будет на 10% ьшей. Кроме того, уменьшаются теп отери. Телловой поток к холодному токоуQ Ч.р к-(Г - коэффициент теплопроводности;Ь,J-t - граничные температурные условия; S - длина теплового пути/ fCdcT - сечение участка, to. - t исит от толщины стенки питателя при Л 1 Q КЛ при (Гг- 0, Qi K-0,9tf; 0,9(jt Таким образом, теплопотери тепловодностью уменьшаются с уменьшем толщины стенки. 2. Толщина стенки трубки в U-обном участке питателя на 20% меньтолщины внутренней трубки питате 0,82 1, Р 0,82 Р Qa 0,8Q

3, Толщина стенки трубки в U-обраэном участке питателя на 30% меньше толщины внутренней трубки питателя.

RO

0,77R

Р 0,77Г, Q, 0,7Q

Уменьшение толщины трубки в U-обраэном участке питателя более чем на 30% опаЬно из условий прочности, а уменьшение менее чем на 10% мало влияет на тепловой режим носка питателя и не обеспечивает достижения цели.

По сравнению с известным, питатель предлагаемой конструкции позволит на 30% увеличить выделение тепла в носке питателя, что обеспечит стабильность периодической выработки

тугоплавкой стекломассы и уменьшить

брак по пузырности и бессвильности.

Формула изобретения

Струйный питатель стекломассы, включающий внутреннюю и наружную трубки с токоподводами, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью обеспечения периодической выработки тугоплавкой стекломассы, он снабжен расположенным между внутренней трубкой и токоподводом и-образным участ;ком высотой не менее внутреннего диаметра питателя и толщиной на 1820% меньше толщины внутренней трубки питателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР 630229, КЛ..С 03 В 7/14, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР 455919, кл. С 03 В 7/14, 1973.