Дутьевая головка

(19 3 В 37/О 50 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ РЕТЕНИЯ ором и подсопло(56) Авторское свидетельство СССР 9 1058903, кл. С 03 В 37/06, 1982.Авторское свидетельство СССР В 948909, кл. С 03 В 37/06, 981, (54) (57) ДУТЬ",ВАЯ ГОЛОВКА, содержащая корпус с патрубком для ввода энергоносителя, крышку с отверстием для подачи расплава и сопловым патрубком, досопловую камеру с коллеккамеру со стакаобразованием разделенной на ей полости, оединена с кольоженным между ном, уст между ни овленным си крышкойрезинирующкоторых с ве част верхняя цевым соплом, распо стаканом и сопловым трубком,ем, что,л ю с я целью повышения крышка выполнен адежности работы, с концентричным совыступом, образую- между коллектором тно нижней части пловому патрубк щим расположенн и стаканом оппо резонируюкольцевоесопловой оло ти дополнительноеоединенное с допричем отношение сопло,амерой,ового и ны с убка к диаметру плава составляотверстия подачи т К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВИзобретение относится к минераловатному производству, в частностик устройствам для получения супертонкого волокна из силикатных расплавовпутем их раздува струйным энергоносителем, например, сжатым воздухом илипаром, и может найти применение впромьппленности строительных материалов, например в производстве волокнистых огнеупорных изделий, а такжев цветной и черной металлургии дляполучения металлопорошков,Известна дутьевая головка, содержащая корпус с патрубком для вводаэнергоносителя, крышку с отверстиемдля подачи расплава и сопловым патрубком, досопловую и подсопловую камеры,стакан и резонирующую полость 1.11.Наиболее близкой по техническойсущности и достигаемому эффекту кизобретению является дутьевая головка, содержащая корпус с патрубкомдля ввода энергоносителя, крышку сотверстием для подачи расплава и со 25пловым патрубком, досопловую камерус коллектором и подсопловую камерусо стаканом, установленным с образованием между ним и крышкой разделенной на,две части резонирующей полос 30ти, верхняя из которых соединена скольцевым соплом, расположенным между стаканом и сопловым патрубком 121,Однако известные конструкциидутьевых головок имеют недостаточнуюстепень переработки расплава, низкий 35удельный выход волокна при большомрасходе энергоносителя (до 8 т парана 1 т волокна), ненадежность работыустройства (потеря работоспособностипри попадании частичек расплава врезонирующую полость) и неустойчивость генерирования при давленииэнергоносителя менее 3 ати.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.Поставленная цель достигается тем, что в дутьевой головке, содержащей корпус с патрубком для ввода энергоносителя, крышку с отверстием для подачи расплава и сопловым патрубком, досопловую камеру с коллектором и подсопловую камеру со стаканом, установленным с образованием между ним и крышкой разделенной на две части резонирующей полости, верхняя из которых соединена с кольцевым соплом, расположенным между стаканом и сопловым патрубком, крышка выполнена с концеитричным сопловому паттрубку выступом, образующим расположенное между коллектором и стаканом оппозитно нижней части резонирующей полости дополнительное кольцевое сопло, соединенное с досопловой камерой, причем отношение длинысоплового патрубка к диаметру отверстия для подачи расплава составляет 0,3-1,7,На чертеже изображена дутьеваяголовка, разрез.Дутьевая головка содержит корпус1 с патрубком 2 для ввода энергоносителя, крышку 3 с отверстием 4 дляподачи расплава и сопловым патрубком5, досопловую камеру 6 с коллектором7 и подсопловую камеру 8 со стаканом9. Последний установлен с образова- .нием между ним и крышкой 3 резонирующей полости, разделенной .на двечасти 10 и 11, причем верхняя частьрезонирующей полости 10 соединена скольцевым соплом 12, расположенныммежду стаканом 9 и сопловым патрубком5. Крышка 3 выполнена с концентричным сопловому патрубку выступом 13,образующим расположенное между коллектором 7 и стаканом 9 оппозитнонижней части 11 резонирующей полостидополнительное кольцевое сопло 14,соединенное с досопловой камерой 6,причем отношение длины 1 сопловогопатрубка 5 к диаметру д отверстия 4для подачи расплава составляет 0,31,7.Верхняя часть 1 О резонирующей полости выполнена в виде тангенциальносопряженных кольцевой щели 15 и тороида 16, коаксиального сопловомупатрубку 5.ИзЛучающие поверхности 17 и 18обеих частей резонирующей полостипараллельны и обращены друг к другу.В коллекторе 7 выполнены прорези19 и 20 для подачи энергоносителя врезонирующую полость.Головка работает следующим образом.Энергоноситель по подводящему патрубку 2 подается в досопловую камеру 6, затем через прорези 19 и 20 в коллекторе 7 и дополнительное кольцевое сопло 14 он частично поступает в нижнюю часть 11 резонирующей полости, а частично - в верхнюю часть 10 резонирующей полости. При этом поток энергоносителя генерируетЗаказ 2475/20 Тираж 427 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 в каждой из них акустические колебания определенной частоты и амплитуды, Благодаря тому, что излучающие поверхности 17 и 18 ориентированы навстречу друг другу акустическая 5 энергия достигает .высокой плотности и непрерывно сносится скоростным напором через кольцевое сопло 12 в досопловую камеру 6, воздействуя на расплав, который эжектируется в при емное отверстие 4 дутьевой головки, Перед выходом из .кольцевого сопла 12 часть струи потока энергоносителя благодаря тангенциальному вводу отжимается к стенке тороида 14 и, обтекая ее, закручивается, стремясь сбоку перекрыть основной поток, в результате чего на энергоноситель накладываются дополнительные колебания, увеличивающие акустическую мощ ность головки и устойчивость генерации при давлениях энергоносителя менее 3 ати.Синхронизация основного и дополнительного акустических излучений производится подбором соответствующих параметров сопел и резонирующих полостей.На работу дутьевой головки большое влияние оказывает сопловой патрубок 5, выполненный заодно с .отверстием для подачи расплава, в частности определяющим является параметр 1/Й - отношение длины соплового патрубка 1 к диаметру отверстия для 35 подачи расплава Й. Параметр 1 й должен выбираться с учетом кривой вязкости и смачивающей способности расплава. 40 557 4В различных модификациях дутьевых головок исследованы сопловые патрубки при 1/й в интервале 0,3-1,7. При этом, если 1/Й1,7, наблюдается быстрое зашлаковывание входного отверстия расплавом и обрастание кромки сопла с потерей работоспособности головки. При 1/с 1 (0,3 слишком большой диаметр отверстия для подачи расплава приводит к существенному уменьшению скорости струи расплава и ее слабому захвату потоком энергоносителя. Кроме того, увеличение объема рабочего туннеля приводит к уменьшению плотности акустического поля и его меньшему воздействию на струю.Скрытое расположение резонирующей полости и выполнение ее верхней части в виде тангенциально сопряжен- . ных кольцевых щелей и тороида, а также оптимизация геометрических размеров соплового патрубка и отверстия для подачи расплава 1,пара- метр 1/Й) делают работу головки устойчивой, исключая срыв генерации, зашлаковывание входного отверстия и связанные со всеми этими нарушениями режима потери расплава при переработке.Наличие дополнительного кольцевого сопла, являющегося основным генератором колебаний, существенно повышает устойчивость процесса раздува, при этом полостью исключена возможность забивания резонирующей полости расплавом.Дутьевая головка работает на более низких частотах, улучшается шумовая дцактеристика работы головки.