Дутьевая головка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 37 06 ПИСАНИЕ ТЕНИ ЕТЕЛЬСТ У К АВТОРСКО 3-3(21) 4321670 (22) 30.10.8 (46) 30.118 (71) Институ (72) Н.И.Печ Н.Г.Коновало (53) 666.189 (56) Авторск У 94 1326, клАвторское М 1335539, кг тор со коль"яет ил е, выполнения г кумулятором; на фиг.2; на тся к минерало в частности к тение отн роизводст ам для по ват уст дув раз лучения методоих и супертонкихьных расплавов. и ух осесимм еления сил струи и рубых то тверстии ричных одержит корпус вода энергоносивижно с крышкойвнутри которое 5 для подачи крышкой 3 обраевая головка рубком 2 для о Цель чества в1 т и.1 представлена д ческим кумулят эрез; на фиг.2 дительнос На фиг ловка с к тикальныйевая гом, вервариант ни ра ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Бюп. В 44проблем литья АН УССРный, В.Л.Гаврилюк,и Г.А.Примаченко211 (088,8)е свидетельство СССРС 03 В 37/00, 1980.свидетельство СССРС 03 В 37/06, 1985. 54) ДУТЬЕВАЯ ГОЛОВКА(57) Изобретение относится к минераловатному производсту, в частностик устройствам для получения методомраздува грубых тонких и супертонкихволокон иэ жнеральных расплавов.Цель изобретения - повьппение качества и увеличение производительности.Дутьевая головка содержит корпус спатрубком для подачи расплава и кольцевым соплом для ввода энергоносителя. Камера раздува выполнена с диффузором и кумулятором, имеющем бокоетения - повышение ка а, увеличение произво 2вые отверстия, оси которых пересекаются с осью головки. Кумуля единен с патрубком для подачи расплава, Высота пересечения осей отверстий кумулятора и оси головки составляет НН 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 цевого сопла. Изобретение поэвол снизить расход сырья и улучшить условия обслуживания. 6 э.п.ф-лы, 4 оловки с полусферическим на фиг.3 - разрез А-Афиг.4 - схема распрееля, соединенныи под3, имеющей патрубок 4го выполнено отверстирасплава. Корпус 1 сзуют кольцевое сопло 6 ввода энергоносителя с досопловой 7 и подсопловой 8 камерами, имеющими в сеченииформу 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 наоси головки. Кумулятор может быть 1 О 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 энергоносителяОси отверстий кумулятора пе ресекаются с осью дутьевой головки на высоте НН вниз от плоскости соединения кумулятора и патрубка подачи расплава, где Н - высота кумулятора.При высоте пересечения менее Н наблюдается некоторое торможение потока.При высоте, превышающей 2 Н, эффективность процесса резко падает из-за больших потерь энергии на преодоление сопротивления среды и застывающей35 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 суммарнойплощади выходных сечений отверстий50 кумулятора к площади критического сечения кольцевого сопла находится в пределах 1-5.При уменьшении отношения меньше единицы энергоносителя поступает55 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 ухудшаетсяУвеличение 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 вытяжки.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 Р, 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 распла ва и кольцевым соплом для ввода энер-,.гоносителя, камеру раздува волокнас диффузором и кумулятором с боковыми 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 увеличенияпроизводительности, кумулятор установлен в камере раэдува и коаксиально соединен с патрубком для подачирасплава, причем высота пересеченияосей отверстий кумулятора и оси головки составляет НН вниз от плоскости соединения кумулятора и патрубка, где Н - высота кумулятора, а отношение суммарной площади выходныхсечений отверстий кумулятора к площади критического сечения кольцево го 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 от верстий кумулятора пересекаются водной 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 видещелевых 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 осесим метрично.7. Дутьевая головка по п.1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что кумулятор образует с диффузором кольцевое сопло.1525122 Составитель Н.БорисоваРедактор Н.Киштулинец Техред А.Кравчук Корректор М.Самборская 7361/16Государственного113035,Зака ирак 418 одписное и ГКНТ ССС по изобретениям и открьггияЖ, Раушская наб., д. 4/5 мит ос Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101