Устройство для получения штапельных волокон

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 СОЗВ 3706 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ 13(57) Изобретенинию огнеупорных тноситс гковесн олуче- териаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ПЮТ СССР(71) Харьковский авиационный институт им. Н.Е.Жуковского(56) Авторское свидетельство СССР В 916452, кл. С 03 В 37/06, 1982.Авторское свидетельство СССР У 1110759, кл. С 03 В 37/06, 1983. 2 лов, конкретно к устройствам для получения штапельных волокон из минеральных расплавов. Изобретение направлено на улучшение качества готовой продукции. Устройство для получения штапельных волокон содераит корпус 1 и корпус 2, располошенные соосно относительно друг друга. Корпус 1 имеет проточную часть 6 в виде сопла Лаваля с диффузорнымн каналами 7. В корпусе 2 проточная часть образована соплом 8 и диффузором 9, содержащим цилиндрические каналы 10, образующие с осью зоны формования волокон угол 30- 60 , соединяющие днффузор 9 и камеру 11 подвода поверхностно-активных ве- а ществ. Между внешней поверхностью сопла 8 и диффузором 9 выполнен кольцевой зазор 13. 3 ил. 2 табл.ь ьььИзобретение относится к получениюогнеупорных легковесных материалов,а конкретно к устройствам для получения штапельных волокон из минеральных расплавов,5Целью изобретения является улучшение качества готовой продукции.На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез, на фиг. 2 - разрезА-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрезБ-Б на фиг.1.Устройство для получения штапельныхволокон содержит корпуса 1 и 2, расположенные один относительно другогосоосно и последовательно с помощьюдержателей 3, которые имеют отверстия4, причем к корпусу 2 держатели 3 крепятся с помощью фиксатора 5, при этомкорпус 1 имеет проточную часть 6 в 20виде сопла Лаваля с диффузорными каналами 7, а в корпусе 2 проточная частьобразована соплом 8 и диффузором 9,содержащим цилиндрические каналы 10,соединяющие диффуэор 9 и камеру 2511 ПАВ, состыкованную патрубком 12с системой подвода ПАВ к устройству,кроме того, между внешней поверхностью сопла 8 и диффузором 9 расположенкольцевой зазор 13.30Устройство работает следующим образом.Энергоноситель (пар, сжатый воздух) под высоким давлением подают вкорпуса 1 и 2, Через каналы 7 и кольцевой зазор 13 энергооситель посту 35пает в проточные части 6 и 9 устройства. Пройдя через каналы 7 и зазор13, энергоноситель ускоряется и сбольшой скоростью входит в проточные 40части устройства, Большие скоростиэнергоносителя позволяют создать эжекционный эффект в первом корпусе навходе в сопла 6, а во втором корпусе - на входе сопла 8 и выходных се 45чений цилиндрических каналов 10.Поддействием эжекционных сил через патрубок 12 в камеру 1 вводится ПАВ. В камере 11 ПАВ равномерно распространяются вокруг диффузора 9 и через каналы 10 входят в поток энергоносителя, распыляются и перемешиваются сним. Со стороны корпуса 1 в зоне входа в проточную часть 6 подают в видеосесимметричной струи минеральный55расплав. Струя расплава под действиемэжекционной силы засасывается в проточную часть 6 и попадает в зону действия потока энергоносителя, сформированного диффузорными каналами 7, где в результате взаимодействия с энергоносителем струя расплава распыляется на мелкие частички. Продукгы распыла подхватываются аэродинамическим потоком, который подает их в проточную часть в зону действия кольцевого зазора 13, где под действием потока энергоносителя с большей кинетической энергией, чем кинетическая энергия поступающего в проточную часть 9 суммарного потока из корпуса 1, происходит окончательное формование штапельных волокон.Выполнение устройства в виде двух Расположенных последовательно эжекторов с проточными частями в виде асимметричного сопла Лаваля в виде диффузора с входным соплом со стороны меньшего основания позволяет осуществлять переработку струи расплава в штапельные волокна в два этапа: вначале дробление струи и начало деформирования продуктов распыла, а затем окончательное формование волокон под действием более мощного потока энергоносителя с необходимыми аэродинамическими характеристиками. В данном случае процесс переработки .расплава в волокна является высокоэффективным и происходит более организовано с максимальным использованием энергии энергоносителя. Получаемые волокна имеют диаметр, который не превышает 2 х 10мм, пониженное содержание неволокнистых включений в волокнистом материале, при этом материал обладает улучшенной гибкостью и повышенной прочностью,Выполнение проточной части первого корпуса в виде осесимметричного сопла Лаваля с диффузорными каналами определено условием качественного дробления струи расплава, При дроблении струи необходимо получить частички расплава, на которых возможно формование волокон, причем эти частички должны за счет теплопередачи иметь динамическую вязкость около 1000 П перед тем, как они попадут в поток энергоносителя, в котором произойдет процесс формования из них волокон, т.е. до поступления в корпус 2 частицы расплава не должны подвергаться возмущению со стороны энергоносителя. Осесимметричное сопло Лаваля позволяет получить поток энергоносителя, в котором практически отсутствуют возмущения как на стенках его, так и на1535855 его оси - фокус встреи потоков, образованных диффузорными каналамц, выполненными в сопле Лаваля, выходит за пределы выходного сечения проточной части первого корпуса,.5Выполнение проточной част. второго корпуса в виде диффузора г входным соплом, расположенных так, что они образуют кольцечоц зазор, позволяет активно роизводить захват продуктов распыла и вводзгь их в зону действия потока энергоносге:я, с:формированного кольцевьг: зазором, под действием когорогс процсходцт качественное фор мование волокц, где пракгнчески ис- КЛЮ 1, НО 1 эаимс" ЕПСтБИО фОРМИРУЮПХСЯ зоцот 011 рием в зеутенце ПАВ через цилиндрцзеские кана.ы из камеры ПАВ ЦМРНТтО 1 З ЗОНУ зЭРОБЙТТЯ СЗЗ 01 ЗТ 20 "учпигь гроце с формовани волокон, гак ка; в этом случае ПАВ поступает н,1 расплав с задянньп свойсГв:змт онц не подвергаюгся "ополнцтельцой интесвнсзй термообработке в зоне дроб- Р 5 пения стру,: рс,с,тстза.В устройств; ;орьуса 1 ц 2 могут пе,зееп:". Гься Один Ог.ос ельно другс- гс,Го не бх.:,змсз длн созгания опцж 1 сзга реяГ пр.цесса полу, ения ЗОГСГ:З ЕЛ 1 Н 1: ЗОЛК СН Р 1 ПР 113 ЗОДСтв Е т 1 З 11 г РЗЛИЧ.ЗХ ВОВ Т:101"НРС ГЫХ;,.т;:рц л .н,с.",:"Онрова,10 ццдрц еских кана .СВ "И усаСс.тва ПС у ЛОМ 30-6(35 р,.чс но ус 01. м;ч.нця каче. Гв.н г(. Фмсзн,:., Геся 11 ьх БО" ;10 е.1 1 моьзю усГрОцстнс те ПАВ .Снжнно 11 емяр 10 Г 1 узг)ствс равном,.рна распределя Гься з поТсреч НО: СЕЧЕНИ ЗОНЫ ф.", 1; С 1 Т 1;ОЛОКОН, Умсцая узсзц до .". -20", пучаем уже 1;ачест;сполу а 001 сз и,з гериала, ак как : 0.к 1 Нс.реОс. Гся фскус встречи дист",ер,ых часпи ек .1 АВ из 45ны формования вопокс нпсзявляе 1 ся Облзсь, ь ко с,з Ор;юге незлссГ Р Ч Н Ы Е В ОЛ Ц Н а0 1 0 Ч Е Я Н О й Л. 1 Ц Н 111 рцез, пройдя:;-у, бласть 1 попав в зону сз,ачивае.стц ПАВ, паяце зо;окна 5 О :;0 мс.яют свои гхни ески; свойств.ОУззс 1 езте угл до 70-/5 прцводцг Гакж к снижению качества готовой ПРОДКЦИ ПОЛас. ОЙ С 1 ТОМОЩЮ Т 1 СТ лагеото устротстз, т зк цзк в этом случае ПАВ не;10 гутг 11 ронцкт;, в осе- вую область прот;чной час Гц ц рспрограняются то.ь;о на перцзерцц, Эжекцпиная сила, бе ечпзакп;ря по 6дачу ПАВ в проточную часть, резко снижает свою величину, что ведет к тому, что необходимы дополнительные энергозатраты для ввода ПАВ в осевую зону потока, А увеличение свьппе 80 приводит к тому, что поток энергоносителя, сформированный кольцевым зазором, препятствует поступлению ПАВ в зону формования волокон.Характеристика вырабатываемой продукции указанным устройством представлена в табл. 1 и 2.При производстве алюмосиликатных волокон в качестве энергоносителя использовали перегретый пар, а в качестве ПАВ - полифенилэтоксиликсан и минеральное масло.Температуры вспышки полифенилэтокосилоксана 350 С. Температура вспьппки минерального масла 310 С. Давление пара на входе в устройство 0,7840,882 МПа. Формула изобретения Устройство для получения штапельных волокон, включающее два корпуса, эжекционное сопло для подачи расплава, канал поцвода энергоносителя и рабочие сспла, о т л и ч а ю щ е е с я гем, что, с целью улучшения качества гоговой продукции, оно снабжено расположенной в канале подвода энергоносителя камерой поверхностно-активных веществ, корпуса выполнены в виде двухрасположенных последовательно эжекторов, смонтированных с возможносгьюсоосног 0 перемещения друг относцтельно друга, при этом проточная часть1 ервого выполнена в виде профилированного асесимметричного сопла Лаваля, сконцентрично размещенными вокругминимального поперечного сечения диффузорными каналами, ориентированнымипараплельно оси сопла,.а проточнаячасть второго эжектора образованарасположенным в передней стенке ивыполненным в виде сопла входным отверстием и диффузором, имеющим цилиндрические каналы, образующие с осьюзоны формования волокон угол 30-60 и соединяющие камеру поверхностноактивных веществ с зоной формованияволокон, причем наружная поверхнос гьприемного сопла и диффузор образуюткольцевой зазор, расширяющийся в поперечном сечении вдоль проточнойчасти устройства,1ой 5 Ю Ц л 1р,х хЭ Э Ф 16 1 О о х о 1 4Х сср,ы рьэояо оц цх 1 1 о 1о и 1 4 Э 1о Ю р,ы рь эойо о д р, х 1 Й ьлм ь м 1 О Яо хх х э о э 1 И Р 30 Я й хЭ о э й р О л ь1 о о О 1 о Е о р ь м ь 0 М ц 1 1 Оо 1 ф 1 Х 1 1 о оф лй 4о ор, охь й о х о И ь 00 о ь ф ь ф лор, о ф 1о Иор, о л л л о Я хья 1 Йрх О 0 Е У 1Ьсч1 о йх эР ОЭхХ о л о еьм1111ьф 1 олл Оь ь ьо ь .осо ь1 сЛ 1 1 О0 Оь 1 ь -.ьсл Ь ц о л лм с 1 счю ф 11о "оосьь сьь сол чм чл мвимии л Ф р ф о Х 4 0 ох ЕО ор, 0с0 Ц Эсч Ц И о ф л я 4 х о ц р, ох 1 ф 1 о ц Ы 4 Х о Оо о К ф Фа1535855 Корректор Редактор Т.Лаэоренк ончак ж 399 каэ 8 Подписи НТ С крытиям и 4/5 л. Гагарина, 10 изводственно-издательский комбинат Патен11 ВНИИЛИ Государственного 113035, Аоставитель Н.Ильин ехред Я,Дидмк омитета по изобр осква, Ж, Рау ениямкая н