Дутьевая головка

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК, А1 (19) (11) (g1) < С 03 В 37/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3597230/29-33 (22) 30.05.83 (46) 23.06.87. Бюл. Р 23 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт "Теплопроект" (72) P.Ä.Òèõoíîâ, Б.С.Пашковский, ;Б.А.Кабаченко, В.В.Чурилов, Г.С.Распутько, В.В.Назаренко и Н. А.Якунин (53) 666.189.211 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1058903, кл. С 03 В 37/06, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ф 948909, кл. С 03 В 37/06, 1981, (54) (57) ДУТЬ1",ВАЯ ГОЛОВКА, содержащая 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 резинирующей полости, верхняя из которых соединена с кольцевым соплом, расположенным между стаканом и сопловым патрубком, о т — л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы, крышка выполнена с концентричным сопловому патрубку выступом, образующим расположенное между коллектором и стаканом оппозитно нижней части резонирующей полости дополнительное кольцевое сопло, соединенное с досопловой камерой, причем отношение длины соплового патрубка к диаметру отверстия подачи расплава составляет 0,3-1,7.

1318557

Изобретение относится к минераловатному производству, в частности к устройствам для получения супертонкого волокна из силикатных расплавов путем их раздува струйным энергоносителем, например, сжатым воздухом или паром, и может найти применение в промьппленности строительных материалов, например в производстве волокнистых огнеупорных изделий, а также в цветной и черной металлургии для получения металлопорошков.

Известна дутьевая головка, содержащая корпус с патрубком для ввода энергоносителя, крышку с отверстием для подачи расплава и сопловым патруб ком, досопловую и подсопловую камеры, стакан и резонирующую полость (lj .

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является дутьевая головка, содержащая корпус с патрубком для ввода энергоносителя, крышку с отверстием для подачи расплава и со25 пловым патрубком, досопловую камеру с коллектором и пбдсопловую камеру со стаканом, установленным с образованием между ним и крышкой разделенной на,две части резонирующей полос30 ти, верхняя из которых соединена с кольцевым соплом, расположенным между стаканом и сопловым патрубком j2) .

Однако известные конструкции дутьевых головок имеют недостаточную степень переработки расплава, низкий удельный выход волокна при большом расходе энергоносителя (до 8 т пара на 1 т волокна), ненадежность работы устройства (потеря работоспособности при попадании частичек расплава в резонирующую полость) и неустойчивость генерирования при давлении энергоносителя 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 коллек— тором 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 длины соплового патрубка к диаметру отверстия для подачи расплава составляет 0,3-1.7, На чертеже изображена дутьевая головка, разрез.

Дутьевая головка содержит корпус

1 с патрубком 2 для ввода энергоносителя, крышку 3 с отверстием 4 для подачи расплава и сопловым патрубком

5, досопловую камеру 6 с коллектором

1 и подсопловую камеру 8 со стаканом

9. Последний установлен с образова- . нием между ним и крышкой 3 резонирующей полости, разделенной -на две части 10 и ll, причем верхняя часть резонирующей полости 10 соединена с кольцевым соплом 12, расположенным между стаканом 9 и сопловым патрубком

5. Крышка 3 выполнена с концентричным сопловому патрубку выступом 13, образующим расположенное между коллектором 7 и стаканом 9 оппозитно нижней части 11 резонирующей полости дополнительное кольцевое сопло 14, соединенное с досопловой камерой 6, причем отношение длины 1 соплового патрубка 5 к диаметру d отверстия 4 для подачи расплава составляет 0,31,7.

Верхняя часть 10 резонирующей goласти выполнена в виде тангенциально сопряженных кольцевой щели .15 и тороида 16, коаксиального сопловому патрубку 5.

ИзЛучающие поверхности 17 и 18 обеих частей резонирующей полости параллельны и обращены друг к другу.

В коллекторе 7 выполнены прорези

19 и 20 для подачи энергоносителя в резонирующую 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 ll резонирующей полости, а частично — в верхнюю часть 10 резонирующей полости. При этом поток энергоносителя генерирует

1318

Составитель Б.Коган

Редактор Н.Рогулич Техред М.Ходанич Корректор И. Эрдейи

Заказ 2475/20 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, 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- 10 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- 20 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/d — отношение длины соплового патрубка 1 к диаметру отверстия для 35 подачи расплава d.

Параметр l/d должен выбираться с учетом кривой вязкости и смачивающей способности расплава. 40

557 4

В различных модификациях дутьевых головок исследованы сопловые патрубки при 1/а в интервале 0,3-1,7. При этом, если 1/d > 1, 7, наблюдается быстрое зашлаковывание входного отверстия расплавом и обрастание кромки сопла с потерей работоспособности головки. При 1/d <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/d) 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 цактеристика работы головки.