Дутьевая головка

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к устройствам для получения супертонкого волокна. Цель изобретения - интенсификация процесса получения волокна и обеспечение возможности переработки высоковязких составов . Резонатор вьтолнен с сопловым патрубком 16, расположенным в подсопловой камере. Между сопловым : патрубком 16 и стенкой диффузора образовано дополнительное кольцевое сопло 17, Соотношение площадей поперечного сечения основного и дополнительного сопл равно 0,0250,7. Выходная часть диффузора выполнена с раструбом, угол раскрытия которого составляет 60-90 . Поверхность раструба выполнена со сквозными отверстиями регулируемого сечения. 2 з.По ф-лы, 2 ил. € (Л со о 1С ч 00 N й/г.2

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А2

27 (511 4 С 03 В 37/06 (ф тт

J т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1058903 (21) 4072810/29-33 (22) 08,04.86 (46) 30.12.87. Бюл. ¹ 48 (71) Всесоюзный научно-исследова— тельский и проектный институт ттТеплопроект (72) Р.Д. Тихонов и Б.С. Пашковский (53) 666.189.211(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1058903, кл. С 03 В 37/06, 1982. (54) ДУТЬЕВАЯ ГОЛОВКА (57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к устройствам для получения супертонкого волокна. Цель изобретения — 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 диффузора образовано дополнительное кольцевое сопло 17.

Соотношение площадей поперечного сечения основного и дополнительного сопл равно 0,02:0,7. Выходная часть диффузора выполнена с раструбом, угол о раскрытия которого составляет 60-90 °

Поверхность раструба выполнена со сквозными отверстиями регулируемого сечения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

2 составляет 60-90 . Раструб 23 диффу- зора 11 снабжен по периметру сквозными отверстиями 24, которые выполнены с воэможностью цросселирования, например, 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

30 камеры в виде энергии высокочастотных (10-22 кГц) колебаний, фокусируясь внутренней поверхностью конусной части 14 кррпуса на технологической оси. Приосевая часть потока из сопла

6 направляется через подсопловую камеру 8 и диффузор 11 на сброс, созда35

40 вая при этом разрежение, благодаря которому струя расплава эжектируется (захватывается) приемным отверстием

4 головки на переработку.

45 Вторая часть потока энергоносителя 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. Кроме того, дополнительное сопло 17 стабилизирует удельный выход волокна из расплава при перегрузках головки

50 (увеличении дебита переработки) . Дополнительное сопло обеспечивает в этих случаях быструю и полную эвакуацию волокна из подсопловой камеры, т. е. способствует интенсификации

Изобретение может быть использова но в промышленности(теплоизоляционных строительных материалов для получения супертонкого волокна путем раэдува расплава струйным энергоносителем, например, сжатым воздухом или паром, и является дополнительным к авт.св.

У 1058903.

Цель изобретения — интенсификация процесса получения волокна и обеспечение возможности переработки высоковязких составов.

На фиг.1 схематически изображена предлагаемая дутьевая головка, разрез на фиг ° 2 — дутьевая головка с перфорированным раструбом.

Предлагаемая дутьевая головка содержит корпус 1 с патрубком 2 для

- ввода 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 образованием резонирующей полости 9 .установлен стакан, выполненный из резонатора 10 и диффузора 11. Патрубок 5 выполнен сменным и снабжен фланцем 12, расположенным в кольцевом пазу 13 крышки

3 концентрично отверстию 4 для подачи расплава и защемленной в этом пазу ко нусной 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 дополнительного кольцевого сопла 17. Резонатор 10 и сопловой патрубок 16 выполнены монолитно, однако возможно их раздельное выполнение, при этом они примыкают друг к другу основаниями. Диффузор

11 расположен относительно корпуса

1 с образованием кольцевого коллектора 18, концентричного соплу 17 и соединенного каналами 19 и 20 с досопловой и подсопловой камерами соответственно.

Расположенный в корпусе 1 штуцер

21 для ввода связующего в кольцевой коллектор 18 снабжен перепускным пружинным клапаном 22, позволяющим вводить связующее под высоким давлением, что предотвращает засорение каналов

19 и 20 загустевшими частицами связующего при его коагуляции. Выходная часть диффузора 11 выполнена с раструбом 23, угол раскрьггия которого

18 з 13627 процесса переработки. Конструктивно прорези 15 и каналы 20 могут быть расположены как тангенциально, так и радиально соплу 6 и 17 соответст5 венно и иметь прямоугольный, цилиндрический или конический профиль, а также профиль сопла Лавеля.

Раздельное выполнение резонатора

10 и соплового патрубка 16 позволит варьировать соотношением площадей основного 6 и дополнительного 17 сопл и выбрать оптимальный режим раздува перерабатываемого расплава в соответствии с его особенностями, 15 а на основании полученных результатов изготовить оптимальный вариант совмещенных резонатора 10 и соплового патрубка 16.

По аналогии с основным соплом 6 2О дополнительное сопло 17 может быть снабжено резонирующей полостью для наложения акустического поля на поток энергоносителя, причем частотноамплитудная характеристика дополнительной акустической системы может не совпадать с частотно-амплитудной характеристикой основного сопла, что позволяет расширить технологические возможности дутьевой головки и, со- 30 ответственно, расширить область ее применения, например, для получения силикатных расплавов или металлических порошков.

На выходе из диффузора 11 скорост- 35 ной поток через отверстия .24 раструба 23 подсасывает к корню факела воздух, предотвращая завихрение. Наличие перфорированного раструба 23 на диффузоре 11 способствует более 4р полному раскрытию факела, который становится более наполненным, коротким, с широким углом раскрытия, что способствует уменьшению взаимного иссечения волокон, создает более благоприятные условия для выноса волокон из активной зоны факела, позволяет снизить 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 сопл, равное 0,02:0,7, выбрано из следующих условий: 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 мео нее 60 плотность энергоносителя в раструбе сопоставима с плотностью потока в диффузоре. Раструб не дает требуемого эффекта: снижения скорости и ее усреднения в факеле раздува.

При этом факел 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 saвихрений и выносом в область разрежения большого количества микротонких волокон, значительная часть которых затеи повторно вовлекается в факел, образуя при соударении пыль.

Раздув с оптимально подобранным

Ф 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.

13627

Формула из обрет ения

Фиг. f

Составитель Т. Буклей

Техред Л.Сердюкова Корректор И.Эрдейи

Редактор Я,Товтин

Заказ 6346/16 Тираж 428

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,:Москва, Ж-35, Раушская наб., д.

Подписное

4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, 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- 10 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.

1. Дутьевая головка по авт.св.

Ф 1058903, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации

18 6 процесса 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 m 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. (