Камера волокноосаждения

 

Изобретение относится к технике производства минерального волокна.Устройство содержит концентратоо волокна, диффузор и две упругие пластины, предназначенные для повышения эффективности осаждения волокна на барабане. Барабан имеет навитую на него спираль с сечением по всей длине в виде круга с полукруглой выемкой и с зазорами между витками, меньшими диаметра выемки, 3 ил,

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.

РЕСПУБЛИК (я)5 С 03 В 37/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР .,1il Ч 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

4 (21) 4825306/33 (22) 14,05.90 (46) 15,06.92, Бюл, N 22* (71) Ижевский механический институт (72) Г.П,Исупов, Л.В.Тимофеев и А.Г,Духнов (53) 666,211 (088.8) (56) Установка для производства минерального волокна из базальта. Чертежи УЦНТ5.01.00.000 СБ, Вотки нс кое у и равл ение производственно-технического обслуживания.и комплектации Удмуртнефть.

Изобретение может быть использовано в технологических установках по производству минерального волокна из базальта.

Наиболее близкой к предлагаемой является камера волокноосаждения технологической установки для производства волокна из базальта, которая включает в себя газоход прямоугольного сечения, установленный за соплом раздува первичных нитей, в конце которого. размещен вращающийся барабан волокноосаждения с улавливающим. элементом, взаимодействующий с нажимным барабаном, на который перематывается за счет сил сцепления волокно с барабана волокноосаждения. Барабан волокноосаждения покрыт сеткой с размерами ячеек 3,5 х 3,5 мм, а его внутренняя полость соединена воздуховодом с вытяжным патрубком вентилятора, создающего внутри барабана разрежение 250 Па.

Недостатком известной камеры волокноосаждения является то, что 4,50(, всего произведенного волокна проходит сквозь сетку барабана и выбрасывается в атмосферу. Использование барабана с более мелкой сеткой приводит к возрастанию его аэродинамического сопротивления и к выбросу волокна из газохода. Ы ÄÄ 1740338 А1 (54) КАМЕРА ВОЛОКНООСАЖДЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике производства минерального волокна. Устройство содержит концентратор волокна, диффузор и две упругие пластины, предназначенные для повышения эффективности осаждения волокна на барабане. Барабан имеет навитую на него спираль с сечением по всей длине в виде круга с полукруглой выемкой и с зазорами между витками. меньшими диаметра выемки, 3 ил, Цель изобретения — увеличение эффективности улавливания волокна на барабане волокноосаждения путем его предварительной консолидации и образования жгутов с размерами, большими размеров ячеек улавливающих элементов барабана волокноосаждения.

Поставленная цель достигается тем, что камера волокноосаждения, содержащая горизонтально расположенный газоход для транспорта волокна от сопла раздува к барабану волокноосаждения с улавливающим элементом, нажимной барабан и вентилятор, дополнительно снабжена концентратором волокна, установленным между соплом раздува первичных волокон и газоходом, содержащим диффузор и две консольно закреп ленные на нем упругие пластины, каждая из которых состоит из двух элементов, один из которых расположен перпендикулярно оси диффузора с зазором от его торца. а другой — HBKIIQHko под острым углом к его оси, причем линия их пересечения расположена на расстоянии от оси диффузора равном 0,4 ширины выходного сечения его корпуса. а улавливающий элемент барабана волокноосаждения снабжен навитой на него спиралью с сечением по всей длине в

1740338

20

30

40

50 виде круга с полукруглой выемкой и с зазорами между витками, меньшими диаметра выемки.

Принцип работы концентратора волокна основан на автоколебаниях упругих пла.стин под действием потока газа, что вызывает периодическое появление в зоне течения газа с волокном поверхности, перпендикулярной оси потока, осаждению на этой поверхности волокон с последующим соскабливанием образовавшихся жгутов с торцов диффуэора при движении пластин к периферии потока.

На фиг. 1 схематично показана предлагаемая камера волокноосаждения; на фиг, 2 .— барабан волокноосаждения.

Камера волокноосаждения содержит сопло 1 раздува, на срез которого с помощью валков 2 подаются первичные нити

3, диффузор 4 и гаэоход 5. Газоход 5 заканчивается барабаном 6 волокноосаждения, внутренняя полость которого соединена с вытяжным патрубком вентилятора (не показан). Над барабаном волокноосаждения находится - нажимной барабан 7

Концентратор волокна включает в себя консольно закрепленные на нем две упругие пластины 8, каждая из которых состоит из двух элементов; элемента 9, перпендикулярного оси диффузора, и элемента 10, наклоненного под углом а = 12-15 к оси диффузора. Зазор между первым элементом пластины и торцом корпуса диффузора минимальный, достаточный для того, чтобы пластины 8 могли свободно колебаться. Заглубление пластины 8 внутрь диффузора равно 0,4 h, где h — ширина диффузора в выходном сечении, Цифрой 11 обозначены жгуты, образующиеся на элементах 9, цифрой 12 — холст, Улавливающий элемент барабана 6 которого выполнен в виде спирали 13, намотанной с определенным шагом на каркас, выполненный из прутков 14. Сечение улавливающих элементов выполнено в виде круга с полукруглой выемкой, диаметр d которой одного порядка с характерным пространственным размером волокна Н 15. Такая форма улавливающих элементов способствует эффективНому улавливанию отдельных волокон, которые не сцепились в жгуты и имеет небольшое аэродинамическое сопротивление, Зазор между улавливающими элементами меньше диаметра полукруглой выемки на них. но суммарная 55 площадь зазоров между улавливающими элементами, находящимися в струе газа, равна площади сечения газохода 5. Цифрой

16 обозначены вихри, которые образуются в полукруглых выемках, V- скорость газового потока, несущего волокно, Образование вихрей на полукруглых выемках при их непрерывности по всей поверхности барабана осаждения приводит к тому, что отдельные волокна скручиваются в жгутики, характерный размер которых больше зазора между улавливающими элементами. При этом возрастает жесткость жгутиков и они не продавливаются динамическим напором газового потока в зазоры между улавливающими элементами.

Камера волокноосаждения работает следующим образом.

При движении газа с волокном внутри диффуэора 4 со скоростью V упругие пластины 8 начинают колебаться, Колебания осуществляются за счет эффекта Коанда— эффекта прилипания потока к наклонным элементам упругих пластин 8, При обтекании газом наклонных элементов пластин 8 на них со стороны потока образуется разрежение, под действием атмосферного давления воздуха пластины 8 изгибаются и смещаются к оси потока. При этом вектор скорости газового потока изменяется — образуется вертикальная составляющая ско.рости. и в конце движения пластин 8 к центру струи потока поток отрывается от наклонной поверхности элемента 10. Освобождение пластины под действием сил упругости отбрасываются вверх под действием силы инерции проскакивают положение равновесия и возвращаются в поток. Далее цикл колебания пластин 8 повторяется.

При нахождении пластин 8 в потоке на всю длину элемента 9 осаждается волокно в виде жгута, который при движении пластин к периферии потока соскребается торцами диффузора 4. Для эффективного соскабливания жгутов зазор между элементами 9 и торцом диффузора. 4 должен быть минимальным, В противном случае жгут может быть затянут в этот зазор и колебания пластин 8 прекратятся. Волокна, которые не сцепились в жгуты в концентраторе волокна

4 в газоходе 5 и дошли в виде отдельных волокон до барабана 6 волокноосаждения,. улавливаются на улавливающих элементах этого барабана. Полукруглые выемки на улавливающих элементах 14 способствуют образованию вихрей. При. этом отдельные волокна скручиваются в жгутики, характерный размер которых становится больше размера зазора между улавливающими элементами и они остаются на поверхности барабана волокноосаждения.

При применении концентратора волокна, волокно в жгутах имеет 100 -ную осаждаемость на поверхности барабана 6, так

1740338 как размер жгутов больше размера прохода между улавливающими элементами на барабане 6, а также движение пластин 8 вызы-: вает поперечную составляющую скорости потока, несущего волокно, что совместно со 5 жгутами, хаотично распределенными в потоке, способствует добавочному улавлива-. нию отдельных волокон, еще не сцепившихся со жгутами.

Технико-экономический эффект от ис- 10 пользования предлагаемой камеры волок; ноосаждения заключается в уменьшении выброса в атмосферу волокна примерно в 2 раза и уменьшении запыленности промышленной эоны и всей окружающей террита- 15 рии.

Формула изобретения

Камера волокноосаждения, содержащая горизонтально расположенный газоход . для транспорта волокна от сопла раздува к 20 барабану волокноосаждения с улавливающим элементом, нажимной барабан, вентилятор, о т л и ч а ю щ а я c я тем, что, с целью увеличения эффективности процесса улавливания волокна на барабане волокноосаждения путем его предварительной консолидации и образования жгутов с размерами, большими размеров ячеек улавливающих элементов барабана волокноосаждения, а также улавливания на нем одиночных волокон, она снабжена концентратором волокна, установленным между соплом раздува первичных волокон и газоходом, содержащим диффузор и две консольно закрепленные на нем упругие пластины, каждая иэ которых состоит из двух элементов, один из которых расположен перпендикулярно к оси диффузора с зазором от его торца,. а другой — наклонно под острым углом к его оси, причем линия их пересечения расположена на расстоянии от оси диффузора, равном 0,4 ширины выходного сечения его корпуса, а улавливающий элемент барабана волокноосаждения снабжен навитой на него спиралью с сечением по всей длине в виде круга с полукруглой выемкой и с зазорами между витками, меньшими диаметра выемки, 1740338

13 f4

Составитель Г. Исупов

Редактор Л, Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко

Заказ 2047 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101