Дутьевая головка

) Авторское свидетельство СССРУ 1058903, кл. С 03 В 37/06, 1982.(57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов,частности к устройствам для получесупертонкого волокна. Цель изобрет Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 10589034072810/29-3308,04.8630,12.87. Бюл. У 48Всесоюзный научно-исследкий и проектный институт ния - интенсификация процесса получения волокна и обеспечение возможности переработки высоковязких составов. Резонатор выполнен с сопловым патрубком 16, расположенным в подсопловой камере. Между сопловым; патрубком 16 и стенкой диЯузора образовано дополнительное кольцевое сопло 17. Соотношение площадей поперечного сечения основного и дополнительного сопл равно 0,02:0,7, Выходная часть диффузора выполнена с раструбом, уголо раскрытия которого составляет 60-90 Поверхность раструба выполнена со сквозными отверстиями регулируемого сечения, 2 з.п. ф-лы, 2 ил.2составляет 60-90 . Раструб 23 диффу- зора 11 снабжен по периметру сквозными отверстиями 24, которые выполнены с воэможностью цросселирования, на . пример, с помощью поворотной шайбы 25.Работа предлагаемой дутьевой головки осуществляется следующим образом.Энергоноситель (пар) по патрубку 2 корпуса 1 подается в досопловую камеру 7, откуда двумя потоками направляется в подсопловую камеру 8, .причем первый поток направляется через прорези 15, выполненные в конусной части 14 корпуса 1, и далее через основное сопло 6. В свою очередь, при истечении из сопла 6 периферийные слои первого потока попадают в тупиковую кольцевую полость 9 (резонатор), обращенную открьггым входом навстречу потоку. При этом возникают колебания, нод действием которых энергоноситель периодически поступает под избыточным давлением в резонатор, а затем выталкивается из него. Частота колебаний энергоносителя, следовательно; и частота излучаемых акустических волн, определяется размерами полости резонатора, глубиной, диаметром и расстоянием между соплом 6 и резонатором 9. Создаваемое излучателем акустическое поле заполняет объем подсопловой 136 2718 Изобретение может быть использовано в промышленности теплоизоляционныхстроительных материалов для получениясупертонкого волокна путем раэдуварасплава струйным энергоносителем,например, сжатым воздухом или паром,и является дополнительным к авт.св.У 1058903,Цель изобретения - интенсификацияпроцесса получения волокна и обеспечение возможности переработки высоковязких составов,На фиг.1 схематически изображенапредлагаемая дутьевая головка, разрез на фиг.2 - дутьевая головка сперфорированным раструбом.Предлагаемая дутьевая головка содержит корпус 1 с патрубком 2 дляввода энергоносителя, крьппку 3 с отверстием 4 для подачи расплава и патрубком 5 основное кольцевое сопло 6,досопловую 7 и подсопловую 8 камеры,в последней из которых с образованиемрезонирующей полости 9 .установленстакан, выполненный из резонатора 10и диффузора 11, Патрубок 5 выполненсменным и снабжен фланцем 12, распо.ложенным в кольцевом пазу 13 крышки3 концентрично отверстию 4 для подачирасплава и защемленной в этом пазу конусной частью 14 корпуса 1. Досопловая 7 и подсопловая 8 камеры соединены прорезями 15, выполненными в конусной части корпуса. Резонатор 10 снабжен сопловым патрубком 16, расположенным внутри диффузора 11 с образованием между ними дополнительногокольцевого сопла 17. Резонатор 10 исопловой патрубок 16 выполнены монолитно, однако возможно их раздельноевыполнение, при этом они примыкаютдруг к другу основаниями, Диффузор11 расположен относительно корпуса1 с образованием кольцевого коллектора 18, концентричного соплу 17 и соединенного каналами 19 и 20 с досопловой и подсопловой камерами соответственно,Расположенный в корпусе 1 штуцер21 для ввода связующего в кольцевойколлектор 18 снабжен перепускным пружинным клапаном 22, позволяющим вводить связующее под высоким давлением,что предотвращает засорение каналов19 и 20 загустевшими частицами связующего при его коагуляции. Выходнаячасть диффузора 11 выполнена с раструбом 23, угол раскрьггия которого 5 10 15 20 25 30 камеры в виде энергии высокочастотных (10-22 кГц) колебаний, фокусируясь внутренней поверхностью конуснойчасти 14 кррпуса на технологическойоси. Приосевая часть потока из сопла6 направляется через подсопловую камеру 8 и диффузор 11 на сброс, созда 35 40 вая при этом разрежение, благодаря .которому струя расплава эжектируется(захватывается) приемным отверстием4 головки на переработку,ля из досопловой камеры 7 поступает в подсопловую камеру 8 через каналы 19, кольцевой коллектор 18, каналы 20 и дополнительное сопло 17, существенно увеличивая общую эжекцию головки при разрежении до 800 кПа. Крометого, дополнительное сопло 17 стабилизирует удельный выход волокна израсплава при перегрузках головки 50(увеличении дебита переработки) . Дополнительное сопло обеспечивает вэтих случаях быструю и полную эвакуацию волокна из подсопловой камеры,т.е. способствует интенсификации 45 Вторая часть потока энергоносите18 з 13627процесса переработки. Конструктивнопрорези 15 и каналы 20 могут бытьрасположены как тангенциально, таки радиально соплу 6 и 17 соответст 5венно и иметь прямоугольный, цилиндрический или конический профиль, атакже проФиль сопла Лавеля.Раздельное выполнение резонатора10 и соплового патрубка 16 позволит 10варьировать соотношением площадейосновного 6 и дополнительного 17сопл и выбрать оптимальный режим раздува перерабатываемого расплава всоответствии с его особенностями, 15а на основании полученных результатов изготовить оптимальный вариантсовмещенных резонатора 10 и соплового патрубка 16.По аналогии с основным соплом 6 20дополнительное сопло 17 может бытьснабжено резонирующей полостью дляналожения акустического поля на поток энергоносителя, причем частотноамплитудная характеристика дополнительной акустической системы можетне совпадать с частотно-амплитуднойхарактеристикой основного сопла, чтопозволяет расширить технологическиевозможности дутьевой головки и, соответственно, расширить область ееприменения, например, для получениясиликатных расплавов или металлических порошков.На выходе из диффузора 11 скорост- З 5ной поток через отверстия .24 раструба 23 подсасывает к корню факелавоздух, предотвращая завихрение. Наличие перАорированного раструба 23на диффузоре 11 способствует более 4 рполному раскрытию Аакела, которыйстановится более наполненным, корот.ким, с широким углом раскрытия, чтоспособствует уменьшению взаимного иссечения волокон, создает более благоприятные условия для выноса волокониз активной зоны Факела, позволяетснизить пыпение, Количество подсасываемого через перфорацию воздуха определяется режимными параметрами переработки расплава и регулируется .расположенной с внешней стороны раструба 23 поворотной шайбой 25,Соотношение площадей сечений основного и дополнительного сОплу Равное 0,02:0,7, выбрано из следующихусловий: в интервале, близком к,0,02(или равном ему) - площадь сечения основного сопла минимальна, а дополнительного - максимальна. Прнэтом количество дополнительного энергоносителя, вводимого в подсопловую камеру, также максимально, максимальны эжекцня в приемном отверстии (до 800 кПа) и скорости на выходе из диффузора, Ввод большого кЬличества энергоносителя помимо обеспечения режима переработки расплава и надежной эжекции необходим для получения тонкого холста на большой площади осаждеФ ния горизонтальных камер.В интервале, близком к 0,7 (или равном ему), площадь сечения основного сопла максимальна, а дополнительного - минимальна. Причем энергия акустического поля также максимальна, а количество дополнительно вводимого в подсопловую камеру энергоносителя минимально, минимальны и скорости на выходе из диффузора.Дутьевая головка с такими соотношениями площадей основного и дополнительного сопл наиболее экономична и производительна при вертикальном способе раздува, при этом вертикальный раздув не требует строительства высокой приемной шахты, достаточно высоты 3-4 м.При угле раскрытия раструба 23 меонее 60 плотность энергоносителя в раструбе сопоставима с плотностью потока в диффузоре. Раструб не дает требуемого эфйекта: снижения скорости и ее усреднения в Факеле раздува. При этом Аакел раздува длинный. Для такого Факела необходимы осадительные камеры большой горизонтальной протяженности, до 18 м, а при вертикальном раздуве высота шахты превышает 10 м. При угле раскрытия раструба 23 вьппе 90 наблюдается срыв потока за корнем факела с образованием завихрений и выносом в область разрежения большого количества микротонких волокон, значительная часть которых затем повторно вовлекается в факел, образуя при соударении пыль.Раздув с оптимально подобраннымФ раскрытием раструба в пределах 60-90 (и с учетом соотношения площадей основного и дополнительного сопл) обеспечивает широкий, усредненный по скорости, равномерно наполненный йолокном факел, длина и скорость которого подбираются в соответствии с технологической задачей.Подписно Тир ственног зобретен Ж, Ра/5 шск роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужго д, Ул, Проектная, 4 С целью размыва границ факела (подсосом к его корню воздуха) в раструбе выполнены сквозные отверстия, сечение и пропускная способность которых регулируются с помощью дроссельного устройства, например поворотной шайбы.Внедрение предложенного технического решения позволит интенсифициро вать процесс раздува расплава и расширить технологические возможности устройства за счет переработки высо- ковязких расплавов, позволит широко использовать связующее различной 15 вязкости и существенно улучшить качество волокна. формула из обрет ения 201, Дутьевая головка по авт.св.Р 1058903, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью интенсификации 18 Бпроцесса и обеспечения возможности переработки высоковязких составов, резонатор выполнен с сопловым патрубкам, расположенным в подсопловой камере с образованием между ним и стенкой диффузора дополнительного кольцевого сопла, примыкающего к радиальным каналам кольцевого коллектора, соединенного дополнительными каналами с досопловой камерой, причем соотношение площадей поперечного сечения основного и дополнительного сопл равно 0,02:0,7.2. Головка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что выходная часть диффузора выполнена с раструбом, угол раскрытия которого составляет 60-90 .3. Головка по п.2, о т л и ч аю щ а я с я тем, что поверхность раструба выполнена со сквозными отверстиями регулируемого сечения.