Устройство для раздува первичных волокон

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДУВА ПЕРВИЧНЫХ ВОЛОКОН, содержащее камеру сгорания и сопло с полой охлаждаемой верхней и нижней губками, отличающееся тем, что, с целью повышения качества волокна за счет регулирования положения зоны максимальной скорости при раздуве, стенка , ограничивающая полость в верхней губке сопла в проточной его части, выполнена пористой. О) оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Эив С 03 В 37/06 ф» srq

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,, Qi

ИИц,"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3440359/29-33 (22) 18,05 82 (46) 07.08.84 Бюл. № 29 (72) В.Г.Носач, П.П.Полевой, В.И.Родионов и В.Ф.Занемонец (71) Институт электродинамики АН УССР (53) 666.189.212(088.8) (56) 1. Патент США № 3327503, кл. 65-7, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР № 695977, кл. С 03 В 37/06, 1977...SU„„ I 106793 A (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДУВА ПЕРВИЧНЫХ ВОЛОКОН, содержащее камеру сгорания и сопло с полой охлаждаемой верхней и нижней губками, о т л и— чающее с я тем, что, с целью повышения качества волокна эа счет регулирования положения эоны максимальной скорости при раэдуве, стенка, ограничивающая полость в верхней губке сопла в проточной его части, выполнена пористой °

1 11067

Изобретение относится к строитель ным материалам, а точнее — к устройствам для получения супертонкого волокна раздувом первичных волокон.

Известны устройства для раздува первичных волокон газовыми потоками, симметричными относительно оси сопла °

Эти устройства имеют камеру сгорания и плоское щелевое сопло с верхней и нижней губками 11.

1О

Недостатком этих устройств является низкая производительность и повышенный расход топлива на раздув.

Причиной является то, что примерно половина газового потока не исполь зуется для нагрева первичных волокон, так как по условиям процесса волокнообразования поворот расплавленного волокна должен заканчиваться в зоне максимальных параметров, т.е. на оси потока.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для раздува первичных волокон, включающее камеру сгорания и сопло с полой охлаждаемой верхней и нижней губками (2 ).

Недостатком известного устройства остается низкая производительность и большой расход топлива на раздув.

Это обусловлено малой толщиной пограничного слоя на охлаждаемой верхней губке, вследствие чего существенного перераспределения температуры и скорости потока не происходит и увеличение производительности незначительно °

Увеличению толщины пограничного слоя за счет удлинения сопла препятствует то, что при этом растут теплопотери

40 в сопле и снижаются температура и скорость потока в целом.

Целью изобретения является повышение качества волокна за счет ре"улирования положения зоны максимальной

45 скорости при раздуве.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для раздува первичных волокон, включающем камеру сгорания и сопла с полой охлаждаемой верхней и нижней губками, стенка, ограничивающая полость в верхней губке сопла в проточной его части, выполнена пористой.

На чертеже представлено устройство для.раздува первичных волокон, про

S5 дольный разрез.

Устройство содержит камеру сгорания и сопло 2, состящее из нижней

93 з

3 и верхней губок 4. Верхняя губка содержит пористую стенку 5 и распределительную камеру 6, охватывающую стенку 5 по периметру. Над соплом расположен механизм 7 для подачи первичных волокон 8 °

Из камеры 1 продукты сгорания поступают в сопло 2 .и истекают из него высокоскоростным потоком. Первичные волокна 8 подаются механизмом в выхоцящий из сопла поток, нагреваются до подавления и поворачиваются вдоль высокоскоростного потока, после чего раздуваются-с получением супертонкого волокна. Для раздува используется зона с максимальными параметрами газового потока. Из распределительной камеры б через пористую стенку 5 в проточную часть сопла подается воздух, который частично перемешивается с продуктами сгорания. При этом на верхней губке 4 сопла 2 образуется утолщенный пограничный слой, внутри которого температура плавно изменяется по сечению от температуры стенки до температуры продуктов сгорания. Наличие этого слоя уменьшает сечение потока продуктов сгорания в сопле, поэтому при постоянном расходе продуктов сгорания их скорость в нижней зоне сопла увеличивается. Кроме того, за счет уменьшения контакта высокотемпературных продуктов сгорания с верхней губкой 4 возрастает общая температура потока.

При раздуве первичных волокон 8 асимметричным газовым потоком увеличивается количество передаваемого волокнам тепла. Это происходит за счет перераспределения скорости и температуры по длине волокна: на участке с малыми температурными напорами скорость газов относительно волокна повышена, а на участке с большими температурными напорами уменьшение скорости и температуры играет не такую существенную роль и в избытке компенсируется увеличением тепловосприни- мающей поверхности, так как зона раздува смещена ниже оси и волокно до попадания в эту зону проходит больший путь.

Величина смещения зоны максимумов зависит от толщины пограничного слоя на верхней губке 4. Оптимальная тол- щина пограничного слоя определяется . конкретными температурно-вязкостными свойствами материала первичных волокон и изменяется за счет подбора коСоставитель Н.Ильиных

Редактор Н.Егорова Техред Т.Дубинчак Корректор О.Луговая

Заказ 5715/18 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

3 11067 личества подаваемого сжатого воздуха.

Функция пористой стенки заключается в подводе дополнительной массы газа в раздувающий поток. Достигаемый при этом технический результат состоит в том, что толщина пограничного слоя больше, чем в известном устройстве, нет отбора тепла от раздувающего потока, поэтому выше его средняя температура и эффективнее раздув.

При работе устройства можно в широких пределах изменять асимметрию потока, регулируя количество вдуваемого воздуха. Последнее позволяет производить более точную настройку технологического режима. Необходи93 4 мость такой настройки возникает в неизбежных при эксплуатации случаях изменения состава стекла (особенно при раздуве стекол из горных пород типа базальта), состав которых в пре-. делах одного месторождения колеблется), а также при эксплуатационном износе фильер, приводящем к увеличению дебита расплава.

Увеличение количества воспринимаемого волокнами тепла и повышенйе скорости в зоне раздува обеспечивает увеличение производительности на

15-207., а снижение теплопотерь сопла приводит к экономии топлива на раздув.