Дутьевая головка

Дутьевая головка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к минераловатному производству, в частности к устройствам для получения методом раздува грубых тонких и супертонких волокон из минеральных расплавов. Цель изобретения - повышение качества волокна и увеличение производительности. Дутьевая головка содержит корпус с патрубком для подачи расплава и кольцевым соплом для ввода энергоносителя. Камера раздува выполнена с диффузором и кумулятором, имеющем боковые отверстия, оси которых пересекаются с осью головки. Коммулятор соединен с патрубком для подачи расплава. Высота пересечения осей отверстий кумулятора и оси головки составляет Н-2Н вниз от плоскости соединения кумулятора и патрубка, где Н - высота кумулятора. Отношение суммарной площади выходных сечений отверстий кумулятора к площади критического сечения кольцевого сопла составляет 1-5. Кумулятор дутьевой головки может быть выполнен как коническим полусферическим, а оси его отверстий могут пересекаться в одной точке. Кумулятор может быть также выполнен с отверстиями в виде щелевых сопел, расположенных перпендикулярно его образующей. Кроме того, отверстия в кумуляторе могут быть размещены осесимметрично. Возможна установка кумулятора с зазором относительно диффузора с образованием кольцевого сопла. Изобретение позволяет снизить расход сырья и улучшить условия обслуживания. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН дц С 03 В 37/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ДУТЬЕВАЯ ГОЛОВКА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4321670/23-33 (22) 30.10.87 (46) 30.11.89. Бюп. В 44 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) Н.И.Печеный, В.Л.Гаврилюк, H.Ã.Êîíîâàëîâ и Г.А.Примаченко (53) 666.189.211 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

lP- 941326, кл. С 03 В 37/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N - 1335539, кл . С 03 В 37/06, 1985. (57) Изобретение относится к минераловатному производсту, в частности к устройствам для получения методом раздува грубых тонких и супертонких волокон иэ ж неральных расплавов.

Цель изобретения — повышение качества и увеличение производительности.

Дутьевая головка содержит корпус с патрубком для подачи расплава и кольцевым соплом для ввода энергоносите-. ля. Камера раздува выполнена с диффузором и кумулятором, имеющем бокоИзобретение относится к минераловатному производству, в частности к устройствам для получения методом раздува грубых тонких и супертонких волокон иэ минеральных расплавов.

Цель изобретения — повышение качества волокна, увеличение производительности.

На фиг.1 представлена дутьевая головка с коническим кумулятором, вертикальный разрез; на фиг.2 — вариант

2 вые отверстия, оси которых пересекаются с осью головки. Кумулятор соединен с патрубком для подачи расплава. Высота пересечения осей отверстий кумулятора и оси головки составляет Н-2Н вниз от плоскости соединения кумулятора и патрубка, где Н высота кумулятора. Отношение суммарной площади выходных сечений отверстий кумулятора к плошади критического сечения кольцевого сопла составляет 1-5. Кумулятор дутьевой головки может быть выполнен как коническим, так и полусферическим, а оси его отверстий могут пересекаться в одной точке. Кумулятор может быть также выполнен с отверстиями в виде щелевых сопел, расположенных перепендикулярно его образующей. Кроме того, отверстия в кумуляторе могут быть размещены осесимметрично. Возможна установка кумулятора с зазором относительно диффузора с образованием кольцевого сопла. Изобретение позволяет снизить расход сырья и улучшить условия обслуживания. 6 э.п.ф-лы, 4 ил., выполнения головки с полусферическим кумулятором; на фиг.3 — разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 — схема распределения сил струи иэ двух осесимметричных отверстий.

Дутьевая головка содержит корпус

1 с патрубком 2 для ввода энергоносителя, соединенный подвижно с крышкой

3, имеющей патрубок 4, внутри кОторого выполнено отверстие 5 для подачи расплава. Корпус 1 с крышкой 3 обра1525122 зуют кольцевое сопло 6 ввода энергоносителя с досопловой 7 и подсопловой 8 камерами, имеющими в сечении форму сопла Лаваля. К патрубку 4 коаксиально отверстию 5 жестко присоединен конический 9 или полусферический 10 кумуляторы. Кумулятор обеспечивает создание ударной волны, разделение потока энергоносителя на отдельные струи с минимальными потеря- ми давления, ускорение струек энергоносителя и направление их и ударной волны в одну точку или линию на оси головки. Кумулятор может быть

15 выполнен в виде усеченного конуса или усеченной полусферы, направленных меньшим основанием к потоку энергоносителя. По оси головки в кумуляторе выполнено отверстие для прохода расплава, а в боковых стенках — отверстия в виде конических 11 или щелевых 12 сопел для разделения, ускорения и направления потока энергоносителя ° Оси отверстий кумулятора пересекаются с осью дутьевой головки на высоте Н-2Н вниз от плоскости соединения кумулятора и патрубка подачи расплава, где Н вЂ” высота кумулятора.

При высоте пересечения менее Н наблюдается некоторое торможение потока.

При высоте, превышающей 2Н, эффективность процесса резко падает из-за больших потерь энергии на преодоление сопротивления среды и застывающей

35 струи расплава. Кумулятор выполняют с максимально возможным количеством отверстий и размещают их по типу пчелиных сот, причем осесимметрично.

Это позволяет добиться максимальной отдачи от потока, так как горизонтальные составляющие сил струи имеют одну величину, лежат на одной линии, но действуют в противоположных направлениях, взаимно уничтожая друг друга, а вертикальные составляющие сил действуют на одной линии в одном направлении и, значит, складываются, удваивая силу воздействия на расплав (см. фиг.4) ° Отношение суммарной площади выходных сечений отверстий

50 кумулятора к площади критического сечения кольцевого сопла находится в пределах 1-5.

При уменьшении отношения меньше единицы энергоносителя поступает

55 меньше, чем может обработать кумулятор, т.е. часть сопел. работает не на полную мощность или вообще не работает. Процесс образования струек становится неуправляемым, а это приводит к тому, что в фокус приходят струйки, не имеющие своих конрструек, и их горизонтальная составляющая скорости не уничтожается, из-за чего струйка не поворачивается вдоль оси головки, а продолжает полет. Кумуляция струй с выделением тепловой энергии и повышением давления не происходит и качество волокна ухудшается °

Увеличение отношения больше пяти приводит к неоправданному перерасходу энергоносителя, который кумулятор не может пропустить и он уносится по кольцевому соплу 11 в атмосферу, не оказывая положительного влияния на процесс раздува, а скорее, наоборот, захолаживает область вытяжки, уменьшая тем самым интервал BblTHEKH

Форма сечения отверстий 11 и 12 может быть разной в виде простого конического сопла, сопла Вентури, сопла Лаваля.

Выполнение отверстий в виде сопел позволяет компенсировать потери потоком энергии на вход в кумулятор и придать струйкам четкую направленность. Внутренняя часть камеры раздува выполнена в виде диффузора 13.

Вверху диффузор образует с патрубками 4 подсопловую камеру 8, а внизу кумулятора 9 или 10 — кольцевое сопло, через которое выходят из головки остатки неиспользованного кумулятором энергоносителя, образуя воздушную завесу, препятствующую рассеиванию волокна. Кроме того, диффузор выполняет функцию отражателя струй энергоносителя, оттолкнувшихся от кумулятора.

Дутьева головка работает следующим образом.

Энергоноситель (пар или воздух с давлением 3-8 атм) через патрубок 2 поступает в досопловую камеру 7 и проходит через сопло 6, приобретает звуковую скорость. В подсопловой камере 8 энергоноситель дополнительно ускоряется и направляется на кумулятор энергии 9 или 10. При встрече с кумулятором поток энергоносителя, ударяясь, создает ударную волну и разделяется отверстиями 11 или 12 на отдельные струйки, которым при помощи сопла возвращается часть потерянной на входе энергии. Часть энергоносителя отталкивается от перегоро25122

5 15 док между отверстиями и после столкновения с диффузором 13 снова направляется на кумулятор. Часть же энергоносителя уходит через сопло 14, образуя воздушную завесу. Струйки, направленные кумулятором 9 или 10 в фокус кумуляции F, при подлете к нему сливаются с соседними струйками. При этом происходит выделение внутренней энергии, проявляющееся в виде разогрева, ускорения и повышения давления энергоносителя. При столкновении в фокусе кумуляции струек с зеркально отраженными, поток энергоносителя поворачивает вниз по оси головки. За счет уничтожения горизонтальных составляющих скорости и силы и сложения вертикальных составляющих поток получает резкое ускорение. При этом в отверстии 5 создается разрежение, засасывающее расплав из фильерного питателя. Попадая в фокус кумуляции, расплав оказывается под всесторонним концентрированным ударом энергоносителя. Горизонтальные составляющие силы струек разбивают расплав на мелкие капли, а вертикальные составляющие вытягивают их в нити волокна.

Таким образом, предлагаемая конструкция дутьевой головки обеспечивает получение высокого качества волокна за счет создания кумулирующего эффекта, а именно за счет концентрации энергии в точке вытяжки и эа счет самонагревания потока энергоносителя, а также повышение производительности за счет увеличения интенсивности раздува.

Формула изобретения

1. Дутьевая головка, содержащая корпус с патрубком для подачи расплава и кольцевым соплом для ввода энер-.. гоносителя, камеру раэдува волокна с диффузором и кумулятором с боковы5 ми отверстиями, оси которых пересекаются с осью головки, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества волокна и увеличения производительности, кумулятор установлен в камере раэдува и коаксиально соединен с патрубком для подачи расплава, причем высота пересечения осей отверстий кумулятора и оси головки составляет Н-2Н вниз от плоскости соединения кумулятора и патрубка, где Н вЂ” высота кумулятора, а отношение суммарной площади выходных сечений отверстий кумулятора к площади критического сечения кольцевого сопла составляет 1-5.

2. Дутьевая головка по п.1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что кумулятор выполнен коническим.

25 3. Дутьевая головка по п.1, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что кумулятор выполнен полусферическим.

4. Дутьевая головка по п.1, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что оси от30 верстий кумулятора пересекаются в одной точке.

5. Дутьевая головка по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что кумулятор выполнен с отверстиями в виде щелевых сопел, расположенных перпендикулярно его образующей.

6. Дутьевая головка по п.1, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что отверстия в кумуляторе выполнены осесим4р метрично °

7. Дутьевая головка по п.t, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что кумулятор образует с диффузором кольцевое сопло.

1525122

1525122 иа4

Составитель Н.Борисова

Техред А.Кравчук Корректор М.Самборская

Редактор Н.Киштулинец

Заказ 7361/16

Тирах 418

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггияи при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101