Устройство для раздува первичных волокон

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Э(50 С 03 В 37/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт электродинамики АН УССР(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДУВА ПЕРВИЧНЫХ ВОЛОКОН, содержащее камерусгорания и сопло с полой охлаждаемойверхней и нижней губками, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения качества волокна эа счет регулирования положения эоны максимальной скорости при раэдуве, стенка, ограничивающая полость в верхнейгубке сопла в проточной его части,выполнена пористой1 11067Изобретение относится к строитель ным материалам, а точнее " к устройствам для получения супертонкого волокна раздувом первичных волокон.Известны устройства для раздува первичных волокон газовыми потоками, симметричными относительно оси соплаЭти устройства имеют камеру сгорания и плоское щелевое сопло с верхней и нижней губками 11.10Недостатком этих устройств является низкая производительность и повышенный расход топлива на раздув, Причиной является то, что примерно половина газового потока не используется для нагрева первичных волокон, так как по условиям процесса волокнообразования поворот расплавленного волокна должен заканчиваться в зоне максимальных параметров, т.е, на оси потока.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для раздува первичных волокон, включающее камеру сгорания и сопло с полой охлаждаемой верхней и нижней губками 1 2 1.Недостатком известного устройства остается низкая производительность и большой расход топлива на раздув. Это обусловлено малой толщиной пограничного слоя на охлаждаемой верхней губке, вследствие чего существенного перераспределения температуры и скорости потока не происходит и увеличение производительности незначительноУвеличению толщины пограничного слоя за счет удлинения сопла препятствует то, что при этом растут теплопотери40 в сопле и снижаются температура искорость потока в целом.Целью изобретения является повышение качества волокна за счет ре"улирования положения зоны максимальной45 скорости при раздуве.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для раздува первичных волокон, включающем камеру сгорания и сопла с полой охлаждаемой верхней и нижней губками, стенка, ограничивающая полость в верхней губке сопла в проточной его части, выполнена пористой.На чертеже представлено устройство для раздува первичных волокон, про55 дольный разрез.Устройство содержит камерусгорания и сопло 2, сост ящее из нижней 93 й3 и верхней губок 4. Верхняя губка содержит пористую стенку 5 и распределительную камеру 6, охватывающую стенку 5 по периметру. Над соплом расположен механизм 7 для подачи первичных волокон 8Из камеры 1 продукты сгорания поступают в сопло 2 .и истекают из него высокоскоростным потоком. Первичные волокна 8 подаются механизмом в выхоцящий из сопла поток, нагреваются до п.давления и поворачиваются вдоль высокоскоростного потока, после чего раздуваются.с получением супертонкого волокна. Для раздува используется зона с максимальными параметрами газового потока, Из распределительной камеры б через пористую стенку 5 в проточную часть сопла подается воздух, который частично перемешивается с продуктами сгорания. При этом на верхней губке 4 сопла 2 образуется утолщенный пограничный слой, внутри которого температура плавно изменяется по сечению от температуры стенки до температуры продуктов сгорания. Наличие этого слоя уменьшает сечение потока продуктов сгорания в сопле, поэтому при постоянном расходе продуктов сгорания их скорость в нижней зоне сопла увеличивается. Кроме того, за счет уменьшения контакта высокотемпературных продуктов сгорания с верхней губкой 4 возрастает общая температура потока.При раздуве первичных волокон 8 асимметричным газовым потоком увеличивается количество передаваемого волокнам тепла, Это происходит за счет перераспределения скорости и температуры по длине волокна: на участке с малыми температурными напорами скорость газов относительно волокна повышена, а на участке с большими температурными напорами уменьшение скорости и температуры играет не такую существенную роль и в избытке компенсируется увеличением тепловосприни- мающей поверхности, так как зона раздува смещена ниже оси и волокно до попадания в эту зону проходит больший путь.Величина смещения зоны максимумов зависит от толщины пограничного слоя на верхней губке 4. Оптимальная тол- щина пограничного слоя определяется . конкретными температурно-вязкостными свойствами материала первичных волокон и изменяется за счет подбора коЗаказ 5715/18 Тираж 469 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 Э 11067личества подаваемого сжатого воздуха..Г Функция пористой стенки заключается в подводе дополнительной массы газа в раздувающий поток. Достигаемый при этом технический результат состоит в том, что толщина пограничного слоя больше, чем в известном устройстве, нет отбора тепла от раздувающего потока, поэтому выше его средняя 1 О температура и эффективнее раздув. При работе устройства можно в широких пределах изменять асимметрию потока, регулируя количество вдуваемого воздуха. Последнее позволяет производить более точную настройку технологического режима. Необходи 93 амость такой настройки возникает в неизбежных при эксплуатации случаях изменения состава стекла (особеннопри раздуве стекол из горных пород типа базальта), состав которых в пре-. делах одного месторождения колеблется), а также при эксплуатационном износе фильер, приводящем к увеличению дебита расплава. Увеличение количества воспринимаемого волокнами тепла и повышенйе скорости в зоне раздува обеспечивает увеличение производительности на 15-207., а снижение теплопотерь сопла приводит к экономии топлива на раздув.