Волокнообразующее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН А 3 В 37/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ф, р ОБРЕТЕНИЯТЕЛЬСТВУ САНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВ 5/29-3386) Изобретение ству штапельна более кон 88, Бюл. Р 7вский авиаци.Жуковскогорницкий и А.9.211(088,8)Великобритакл, С 1 М, опуе свидетельскл. С 03 В 3 относит оизк инсти льных Вол мин устроистваьеработки ретно к зжекционног для пе ной шик Изобре произв овле в врлок ение напрадительностообразуюорпус с иилик. 1981,во СССР(56) ПатентУ 1595830,АвторскоР 1122631,ОЛОКНООБРАЗУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВ расплава минерал способом раздува лено на повышени ри снижении шумее устройство со1375582 центрально расположенным соплом 1для подачи расплава, полость 10 ввода энергоносителя, рабочее сопло ирабочую проточную часть 7. Рабочеесопло выполнено в виде трех подвижных относительно друг друга конусныхвтулок, каждая из которых содержитрасположенные по окружности каналыдля формирования потока энергоносителя, выполненные соответственно конфузорными,цилиндрическими и диффузорныИзобретение относится к производству штапельных минеральных волокон,конкретнее к устройствам эжекционного типа для переработки расплава минеральной шихты в волокна способомраздува.Цель изобретения - повышение производительности при снижении шума.На фиг, 1 представлено предлагаемое устройство, продольный разрез, 10на фиг, 2 - то же, поперечный разрез.Велокнообраэующее устройство спониженным уровнем шума содержит приемное сопло 1, переднюю крышку 2 устройства, обойму 3, к которой крепятся втулки 4-6, проточную часть 7,сопла Лаваля 8, заднюю крышку 9 устройства, полость 10 приема энергоносителя и отверстие 11.Устройство работает следующим 20образом,Энергоноситель (сжатый воздух,пар) под давлением (пар 6-8 ати,воздух 8-10 ати) подводят к устройству и через отверстие 11 подают в 25полость 10. Заполняя полость, энергоноситель через каналы втулок 4-6 ичерез сопла 8 устремляется в проточную часть 7 устройства. В зоне сопла1 со стороны наружной поверхности передней крышки 2 образуется сильноеразрежение. В эту зону подают осесимметричную струю расплава 12 перпендикулярно оси устройства и на расстоянии около 5 мм от передней крышки 2, которая захватывается инжекционным потоком и через сопло 1 входит в зону действия - рабочее сопло,ми, Конфузорные и цилиндрические каналы образуют с осью устройства уголО5-7Оси диффузорных каналов ориентированы параллельно оси проточной части устройства, которая выполнена конусной с углом раскрытия 10-14 равным углу раскрытия диффузорных каналов, с расположенными по спирали осесимметричными соплами Лаваля, образующими с осью устройства угол 15-20 . 2 ил. где она разрушается на капли, перерабатывающие на тонкие и длинные волокна.Выполнение рабочего сопла в видетрех подвижных относительно друг друга конусных втулок, каждая из которых содержит расположенные по окружности каналы, выполненные соответственно конфузорными, цилиндрическимии диффузорными, позволяет осуществитьразрушение струи на капли, имеющиеравновеликие объемы, которые интенсивно перерабатываются в волокна,Причем такое расположение этих каналов, что сначала на струю действуетпоток энергоносителя, образованныйконфузорными каналами, и разрушаетее на отдельные комки, которые аэродинамическими силами вносятся в поток энергоносителя, образованногоцилиндрическими каналами, не имеющего критическую скорость для повтор- .ного дробления расплава на капли заданногодиаметра,После чего они поступают в поток энергоносителя, образованный диффузорными каналами, гдепроисходит.формование волокон,оУгол, равный 5"7 , который образует конфузорные и цилиндрическиеканалы рабочего сопла с осью устройства выбран из условия обеспечениявысокой производительности устройства.Уменьшение этого угла приводит кпотере эжекционной силы устройствана входе в его приемное сопло, аэто - к случаям залипания приемногосопла устройства расплава, дальнейшее уменьшение этого угла - к резкому снижейию эжекционной возможности волокнообраэующего устройства,Увеличение данного угла приводит к тому, что фокус встречи струй энергоносителя, образованных этими каналами, перемещается ближе к приемному соплу и тем самым уменьшается зона дробления струи расплава на капли, иэ которых в последующем формуются волокна и увеличивается эона, где формуются неволокнистые, включения - корольки, Дробление струи становится некачественным, в готовой продукции растет процент коротких толстых волокон и количество корольков. Качество получаемого материала снижается.Угол раскрытия проточной части устройства 10-14 выбран из условия максимального использования энергии энергоносителя при переработке расплава в волокна. В этом случае оптимально используются все проточные волокнообразующие устройства для получения длинных и тонких волокон, Уменьшение угла раскрытия проточной части приводит к росту потерь энергии энергоносителя на трение между последним и стенкой проточной .части. Это приводит к снижению средней скорости потока энергоносителя в устройстве, что не позволяет обеспечить необходимый эжекционный эффект, а уменьшение угла - к снижению производительности устройства. Кроме того, уменьшение скорости потока энергоносителя на периферии, где в основном происходит формование волокон, приводит к формованию коротких толстых волокон.Увеличение угла приводит к отрыву потока энергоносителя от ограничивающей проточную часть устройства поверхности, т,е. поток энергоносителя имеет меньшие размеры в плоскости выходного отверстия проточной части устройства, чем само отверстие Это уменьшает рабочую зону устройства, давление в потоке энергоносителя в проточной части нарастает не плавно, а скачкообразно. Такой характер потока энергоносителя способствует формованию волокон небольшой длины и росту процента содержания общих неволокнистых включений в готовой продукции,При переработке алюмосиликатного расплава (А 1 0 503, 810 503) в волокно, используя в качестве энергоносителя пар, на волокнообразующем устройстве достигается производительность до 500 кг/ч при уровне шума работающего устройства около 8 б дБ, против 370 кг/ч и 118 дБ по известному устройству.Формула изобретенияВолокнообразующее устройство,включающее корпус с центрально рас положенным соплом для подачи Расплава, полость для ввода энергоносителя, рабочее сопло и рабочую проточную часть, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения производительности при снижении шума раЭбочее сопло выполнено в виде трехподвижных друг относительно другаконусных втулок, каждая из которыхсодержит расположенные по окружностиканалы для Формирования потока энер гоносителя, выполненные соответственно конфузориымн, цилиндрическими идиффузорньюи, причем конфузорные ицилиндрические каналы образуют сосью устройства угол 5-7 , а оси 40 диффузорных каналов ориентированыпараллельно оси проточной части устройства, которая выполнена конуснойос углом раскрытия 10-14 , равным углу раскрытия диффузорных каналов,н с расположенными по спирали осесим.метричными соплами Лаваля, обраэуюощими с осью устройства угол 15-201375582 иг оставитель Н.Ильиныхехред Л.Еравчук Рогулич Редак рректор А.Обручар Тираж 425 Подписное НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 5, Москва, Ж, Раушская наб, д. 4/5