Способ нанесения связующего на минеральные волокна

 

Изобретение относится к способам нанесения связующего на минеральные , волокна путем пневматического его распыления и введения в распыленном состоянии в факел раздува волокна в камере волокноосаждения. Изобретение направлено . на уменьшение расхода связующего эа счет снижения его потерь. В зоне распыления связующего периодически генерируют тороидальные кольцевые вихри, которые направляют вдоль камеры волокноосаждения . Частоту генерации определяют из соотнощения f 7/ G у Vn, где G - расход связующего, кг/с; v- удельный расход воздуха на распьш связующего , V - объем ядра торои дального вихря, п - количество одновременно генерируемых вихрей. 1 ил., 1 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51)4 С 03 В 37 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Я": - " -".

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С: (21) 4243747/29-33 (22) 13.05.87 (46) 23.12.88 ° Бюл. ¹ 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт теплоизоляционных и акустических строительных материалов и изделий и Одесский государственный университет им. И.И.Мечникова (72) Ф.Е.Спокойный, А.И.Стручаев и К.-К.К.Эйдукявичюс (53) 666.1.036.23(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 668895, кл, С 03 В 37/06, 1978, (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ СВЯЗУЮЩЕГО НА

МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОЛОКНА (57) Изобретение относится к способам нанесения связующего на минеральные волокна путем пневматического

его распыления и введения в распыленном состоянии в факел раздува волокна в камере волокноосаждения.

Изобретение направлено :на уменьшение расхода связующего sa счет снижения его потерь. В зоне распыления связующего периодически генерируют тороидальные кольцевые вихри, которые направляют вдоль камеры волокноосаждения. Частоту генерации определяют из соотношения и 3 С" /Чь, где Срасход связующего, кг/с; ) - удельный расход воздуха на распыл связующего, м /кг; Ч вЂ” обьем ядра тороидального вихря, м ; n — - количество одновременно генерируемых вихрей.

1 ил., 1 табл.

1446119

Изобретение относится к праиэнодству теплоизоляционных строительных материалов и может быть использовано при изготовлении минераловатных или стекловолокнистых изделий са свя5 зующим веществом.

Целью изобретения является уменьшение расхода связующего за счет снижения его потерь. 10

На чертеже показано устройства для нанесения связующего на минеральные волокна.

Генерация тороидальных кольцевых нихрей в зоне распыла связующего приводит к заполнению "ядра" вихря каплями распыленного связующего и к созданию у вихревого кольца "атмосферы" из таких же капель. При этом связующее (даже при высокой степени 2О распыла) переносится к факелу раздува волокна не в виде отдельных безинер-ционных капелек, легко уносимых воздухом, а в одной из наиболее устойчивых форм — насыщенного частицами тараи- 25 дЪльного вихря, который обтекается потоком отсасываемога воздуха и в значительно меньшей степени увлекается им. Это позволяет уменьшить потери при уносе связующего воздухом. 30

Направление тороидальных вихрей, насьпценных туманом связующего, в факел раздува волокна вдоль камеры волокноосаждения позволяет существенно снизить потери эа счет попадания связующего на стенки камеры: ес35 ли стенка (торец камеры) перпендикулярна скорости кольца, поток воздуха, движущегося внутри кольца, образует область повьппенного давления, что приводит к равномерному расширению всего кольца и высыпанию капелек связующего на ковер перед стенкой. В отличие от струи аэрозоля (прототип) кольцо как бы расплывает"

45 ся перед стенкой. Если кольцевой вихрь подлетает к плоскости под углом, за счет повьппения давления в пространстве между кольцом и плоскостью (боковой стенкой камеры) кольцо отталкивается от стенки и возвра- 5О щается в факел раэдува волокон.

Если частота генерации тороидальных вихрей удовлетворяет соотношению

G. p

7!

V u все связующее, подаваемое в камеру волокноосаждения, вводят в факел раздува волокна тораидальными вихрями. В противном случае часть связующего подается непрерывным потоком, чтб не позволяет снизить потери связующего.

Устройство включает пненмараспылители 1 с трубопроводами 2 и 3 подачи раствора связующего и воздуха; камеру 4 генератора 5 (аппарата Тэта) вихревых колец с диафрагмой 6 и эластичным днищем (мембраной) 7, ударник

8, приводимый в действие пружиной 9 и соленоидом 10 с реле 11 времени.

Камера 4 генератора вихревых колец ориентирована вдоль камеры 12 волокноасаждения и установлена над узлом

l3 волокнообраэования, формирующим факел 14 раздува волокна, осаждающегося на сетчатом транспортере 15 под воздействием отсаса воздуха из короба 16.

Срособ осуществляется следующим образом, С помощью узла 13 волокнообраэования в камере 12 волокноосаждения формируют факел 14 раздува волокон.

Связующее и воздух непрерывно подают н соотношениии 1 па трубапрово, дам 2 и 3 к пневмораспылителям 1, установленным в камере 4 генератора вихревых колец. При работе пневмораспылителей рабочий объем генератора вихревых колец (камера 4) заполняется туманом связующего. Периодичес-, ки (с частотой f определяемой по приведенному соотношению) срабатывает реле ll времени, отключается соленоид 10 и под действием пружины 9 ударник 8 наносит периодические удары по мембране 7. Эта приводит к периодическому истечении аэрозоля связующего (тумана) через круглое отверстие диафрагмы 6. На кромках диафрагмы 6 при истечении образуется вихревое кольцо 5, "атмосфера" и

"ядро" которого заполнены туманом связующего. Наличие резких периодических ударов па мембране 7 является обязательным условием генерации вихревых колец 5, так как при плавном увеличении давления на мембрану

7 через диафрагму выходит лишь непрерывная струя тумана и преимущества предлагаемого способа не будут реализова:-и, По мере удаления вихревого кольца 5 от камеры 4 ана попадает в факел 14 раздува волокна и выпадающие

144 из кольца 5 капли связующего осаждаются на минеральных волокнах. При этом в первую очередь осаждаются капли связующего из "Атмосферы" облака аэрозольных частиц, не попавших в ядро, но сопровождающих его на начальной стадии. Дольше всего сохраняется область высокой концентрации капель, которая представляет собой кольцо (тор) — "ядро" вихря. При дальнейшем движении размеры кольца линейно увеличиваются с пройденным расстоянием, причем форма вихревого кольца преобразуется подобно. За счет аномальных снойств вихревых колец они с малыми потерями проходят начальный участок камеры 12 волокноосаждения, где особенно существенно влияние потока отсасываемого через короб 16 воздуха.

За счет отражения вихревых колец 5 от стенок камеры !2 связующее практически не попадает на стенки, а наносится на минеральные волокна, накаплинаемые на транспортере 15, Пример, В камере 12 волокноосаждения с помощью узла 13 волокнообраэования (многовалковой центрифуги) создают факел 14 распыла волокна. Производительность камеры 2,3 т/ч минераловатного ковра. При изготовлении минералонатных плит н камере

О

12 распыляют раствор связующего, полученный при разбавлении в соотношении 1:2 50Х-ного раствора фенолоспиртон. При изготовлении плит П175 плотностью 140 кг/м содержание связующе.го в плитах составляет 4,5Х по массе. Для обеспечения такого содержания распыляют G х 860 кг/ч раствора фенолоспиртов марки "Б". Распыление связующего производят в трех параллельно расположенных камерах 4 генераторов вихревых колец. На каждой камере 4 установлено по три пневмораси пыпителя 1, обеспечивающих тонкий (с диаметром ?О мк) распыл 96 кг/ч связующего при подаче в распылитель

20 м /ч воздуха под давлением 3,5 ати.

Удельный расход воздуха при распылении у= 0,21 м /кг. Каждая камера 4 (диаметр 0,35 м, длина 0,63 м) снаб» жена эластичным днищем 7 из красной резины (толщина 2 мм), диафрагмой

6 с диаметром отверстия 0,25 м, ударником 8 массой 0,3 кг, достигающим н момент удара скорости 2,8м/с.

При единичном ударе из камеры 4 вы6119

4 летает вихревое кольцо, насыщенное каплями связующего, Объем тороидального вихря 5 составляет 12 10 эм (20 объема камеры 4), диаметр тора

0,4 м, толщина вихревой трубки

0,11 м. Расстояние, проходимое кольцом, составляет около 50 диаметров, т.е. соответствует длине камеры

М 8 м. При движении вдоль камеры вихревое кольцо расширяется и достигает диаметра 0 5 м, что позволяет тремя кольцами (из трех генераторов 5 вихревых колец) перекрыть рабочую ширину камеры (2,0 и) и обеспечить равномерное нанесение связующего на минеральные волокна. Частота генерирования тороидальных нихрей по указанному соотношению равна Е = 1,4 Гц, т,е. тороидальные вихри должны следовать с интервалом 0,7 с. При днижении тороидальных вихрей ндоль камеры нолокноосаждения через факел

Г раздува волокна капли распыленного связующего, транспортируемые тороидальными вихрями, осаждаются на минеральных волокнах, с

Результаты использования предлагаемого способа при производстве мине30 раловатных плит марки 175 приведены в таблице.

Из таблицы следует, что предлагаемый способ нанесения связующего позволяет снизить потери в камере волокноосаждения эа счет уменьшения доли связующего, уносимого с отсасываемым воздухом и осаждающегося на стенках камеры и транспортере в 1,8 раза (с 16 до 9Х) .

Использование предлагаемого спосо40 ба приводит также к уменьшению количества фенола и формальдегида, в

1,6 раза, что позволяет снизить содержание этих токсичных веществ в выбрасываемых газах.

Дополнительным эффектом использования способа является уменьшение скорости нарастания слоя отложений на стенках камеры волокноосаждения и на сетчатом транспортере камеры. Это позволяет в 3-5 раз реже проводить трудоемкие операции по их очистке.

Формула изобретения

Способ нанесения связующего на минеральные волокна путем пневматического распыления связующего в факел раздува волокна в камере волокно1446119 где G— Y

Количество фенола и формальдегида в отсасыва-.

Потери связующего в камере волокноСодержание

Способ связующего в изделиях пли» ты П175, % осаждення, % емых из камеры газах, кг/ч

4,5 17,5

4,5 Л6,3

Известный

4,2

2,3

2,6

Предлагаемый

Составитель Н. Ильиных

Техред А.Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Редактор Н. Рогулич

Заказ 6702/28 Мираж 425 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 осаждения, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью уменьшения расхода связующего sa счет снижения

его потерь, в зоне распыления связукпфего периодически генерируют тороБ идальные кольцевые вихри, которые йаправляют вдоль камеры волокноосаждеиий, а частоту генерации ощ>еделяют по соотношению G Ó у «и.—

31. П

Производительность камеры по вате, т/ч расход связующего, кг/с; удельный расход воздуха на распыление связующего, м 3/кгпв объем ядра тороидального вихря, м ; количество одновременно генерируемых вихрей.

Удельный расход связующего (50%-ный раствор), -кг/МЭ