Дутьевая головка

 

Изобретение относится к промышленности стройматериалов и может быть использовано при получении супертонкого волокна. Цель изобретения - повьшзение устойчивости работы дутьевой головки при горизонтальном раздуве расплава. Дутьевая голоится содержит W корпус 1 с конусной частью 2 и патрубком для ввода энергоносителя 3, крышку 4 с отверстием 5 для подачи расплава и сопловым патрубком 6,кольцевое сопло 7, досопловую 8 и подсопловую 9 камеры, соединенные между собой тангенциальными каналами, и генератор акустических колебаний 11. Конусная часть 2 корпуса вьшолнена с фланцем снабженным с внутренней стороны кольцевой проточкой, образующей с сопловым патрубком 6 кольцевую полость 14, причем тангенциальные каналы размещены во фланце. Соотношение внутреннего диаметра фланца D к внешнему диаметру соплового патрубка d, равно D/d,1,1:5,0, а соотношение внешнего диаметра соплового патрубка d к его внутреннему диаметру d (отверстию для подачи расплава) равно d,,3:0,99, при сл нг ,/

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 С 03 В 37/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3928459/29-33 (22) 08.07.85 (46) 23.12.86. Бюл. Ф 47 (7 1) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт "Теплопроект (72) Б.С.Пашковский и P.Ä.Òèõîíîâ (53) 666.189.211 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И- 827429, кл. С 03 В 37/06, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N- 1058903, кл. С 03 В 37/06, 1982. (54) ДУТЬЕВАЯ ГОЛОВКА (57) Изобретение относится к промышленности стройматериалов и может быть использовано при получении супертонкого волокна. Цель изобретения — повышение устойчивости работы дутьевой головки при горизонтальном раздуве расплава. Дутьевая голо«к содержит

Ф корпус 1 с конусной частью 2 и патрубком для ввода энергоносителя 3, крышку 4 с отверстием 5 для подачи расплава и сопловым патрубком б,кольцевое сопло 7, досопловую 8 и подсопловую 9 камеры, соединенные между собой тангенциальными каналами, и генератор акустических колебаний 11.

Конусная часть 2 корпуса выполнена с фланцем снабженным с внутренней стороны кольцевой проточкой, образующей с сопловым патрубком бкольцевую полость 14, причем тангенциальные каналы размещены во фланце. Соотношение внутреннего диаметра фланца D к внешнему диаметру соплового патрубка d< равно D/d<= 1,1:5,0, а соотношение внешнего диаметра соплового патрубка d< к его внутреннему диаметру d (отверстию для подачи расплава) равно d, /d =0,5:0,99, при2

1278310 чем ширина кольцевой полости составляет О, 1 — 1,0 от величины внешнего диаметра соплового патрубка d,, а соИзобретение может быть использовано в промышленности теплоизоляционных строительных материалов для получения супертонкого волокна из силикатных расплавов путем их раздува струйным энергоносителем.

Целью изобретения является повышение устойчивости работы дутьевой головки при горизонтальном раздуве расплава.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая дутьевая головка, разрез на фиг. 2 — вариант дутьевой головки; в котором крышка BbIIIoJIHpHB мрнолитно с корпусом, а конусная часть корпуса выполнена съемной, на фиг. 3 — крышка корпуса с сопловым патрубком, на фиг. 4 — корпус„ разрез, на фиг. 5 — разрез А-А на фиг.4, на фиг. 6 — кольцевая полость (вихревая камера) генератора акустических колебаний, разрез; на фиг. 7—

Разрез Б-Б на фиг. 6.

Дутьевая головка содержит корпус

1 с конусной частью 2 и патрубком 3 для ввода энергоносителя, крьш ку 4 с отверстием 5 для подачи расплава и сопловым патрубком 6, кольцевое сопло 7, досопловую 8 и подсопловую 9 камеры, соединенные между собой тангенциальными каналами 10,вихревой генератор 11 акустических колебаний. Конусная часть 2 корпуса 1 выполнена съемной и снабжена фланцем

12, с. внутренней стороны которого выполнена кольцевая проточка 13, образующая с сопловым патрубком 6 кольцевую полость 14 (вихревую камеру) генератора 11 акустических колебаний, причем тангенциальные каналы

10 размещены во фланце 12,соотношение внутреннего диаметра фланца 12 D к внешнему диаметру соплового пат1 D рубка 6 d равно — = 1,1:5,0, соот1 ношение внешнего диаметра соплового патрубка 6 d< к его внутреннему диаотношение площадей тангенциальных каналов Г„ и кольцевого сопла S равс но „/$ =1,01:1,3. 7 ил. метру d (отверстие для подачи Расплава) равно 0,5:0,99, ширина кольцевой полости 14Е составляет 0,1

1,0 от величины внешнего диаметра соплового патрубка 6 d,, а соотношение суммарной площади тангенциальных каналов 10 Г к площади кольцевого сопла 7 S равно — — 1 01 1 3 к

10 Внешняя сторона 15 соплового патрубка 6 снабжена резьбовым соединением.

Кроме того, конусная часть 2 может быть выполнена съемной и крепится к корпусу 1 со стороны своего большего

15 основания с помощью заплечиков 16 и прижимного устройства, например накидной гайки 17, или же резьбового соединения. Сопловой патрубок при раздуве перегретых расплавов может

2О быть выполнен из материалов с высокой теплопроводностью, например из красной меди.

Предлагаемая дутьевая головка с вихревым генератором акустических колебаний при раздуве расплава работает следующим образом.

Энергоноситель, например пар с давлением 6,5 кгс/см, по патрубку

N 3 поступает в дйсопловую камеру 8 и через тангенциальные каналы 10 — в кольцевую полость (камеру) генератора акустических колебаний, Образовавшийся в полости закрученный вихревой поток поступает к выходу из кольцевой полости в сопло 7, где интенсивность вихря резко возрастает, а давление становится значительно ниже атмосферного. Перепад

40 давлений в полости периодически выравнивается в результате проскока газа из атмосферы в кольцевое сопло и нарушения структуры вихря.

Предлагаемая дутьевая головка в

45 конструктивном исполнении представляет собой совмещенные эжектор и вихревой акустический генератор, ра3 12 ботающие от одной общей струи энергоносителя.

Пределы наименьших значений параметров работы предлагаемого устройства определяют по следующим показателям.

78310

Частота автоколебаиий в струе энергоносителя составляет 5-7 кГц.

Субъективное восприятие шума от работающей головки — фон средней интенсивности ниже существующего уровня, Получение супертонкого муллитокремнеземистого волокна. Содержание

gg неволокнистых включений составляет, Е: общее 37;2, более 0,5 мм 1 7 (при норме до 37).

Проведенные исследования показывают, что рабочие параметры вихревой у камеры (частота, мощность) при разработке конструкции головки должны быть увязаны с реологической характеристикой конкретно перерабатываеD

Параметр — = 1,1:5 0. 3а преде 1 лами укаэанных значений (верхних и нижних) вихревая камера в предлагаемой конструкции теряет способность генерировать акустические колебания, D поскольку при — c 1, 1 вихревая nod) лость практически отсутствует, а при

Э вЂ” ) 5 0 в вихревой камере возникает

Д S черезмерное гидравлическое сопротивление входящему потоку энергоноси теля, гасящее автоколебания возбуждаемой среды.

Параметр = 0,5:0,99. Параметр

df 4 определяет в первую очередь конструктивную устойчивость соплового патрубка к тепловому и механическому воздействию. Кроме того, соотношением

d t — характеризуется зона активного с1 захвата струи расплава перед прием-!

cl y ным отверстием головки. При — с 0 5

° 12 радиус зоны активного захвата становится черезмерно малым, и струя расплава при незначительном нарушении соосности с головкой проскакивает мимо приемного отверстия, например при возмущениях, связанных с. настылеобразованием на фильере питателя.

При — ) 0,99 зона активного захвата с1, d может быть максимальной, однако стенки соплового патрубка иэ-за малой толщины не в состоянии выдержать эксплуатационных нагрузок (давления энергоносителя, температуры расплава, ударов при скалывании настылей).

Параметр от d, (0,1-1,0). Этот параметр, так же как и параметр

D — определяет частотную характерисI тику вихревой камеры и ее способность генерировать акустические колебания необходимой интенсивности.

При 3 О, 1 с1, вихревая камера представляет собой узкую щель с высоким сопротивлением входящему потоку из-за трения о стенки полости.

При 8 ) 1,0 d, сопловой патрубок труднопроходим для расплава и при5 емное отверстие головки быстро обрастает шлаком.

Параметр — = 1,01 : 1,3 опреЕ< с деляет акустическую мощность камеры и устойчивость генерирования, а также нижний и верхний пороги начала и срыва генерации.

Е„

При " .(1,01 камера работает

8с на пропуск энергоносителя без возбуждения в нем колебаний.

C), При — > 1 3 вихревая камера так8с же неспособна поддерживать автоколебаний газового потока.

При раздуве муллитокремнеземистого расплава оптимальными значениями

D указанных параметров равны — = 1,45; — 0,92; 8 = Os15dl, — = 1,1.

d1

1 г с

При этих параметрах предлагаемая конструкция дутьевой головки .в наибольшей мере обеспечивает технологические требования, а именно устОйчивый захват расплава, высокую производительность, хорошее качество волокна.

Испытания эжекционно-акустической дутьевой головки с вихревым генератором акустических колебаний, приведенные в промышленных условиях, показывают устойчивый захват струи расплава при давлении энергоносителя 5 кгс/см . Крутка факела раздува

40 способствует отсеву неволокнистых включений.

S 1 мых расплавов и ориентации оси головки при раздуве: горизонтально или вертикально. При вертикально ориентированном раздуве головка более экономична в отношении расхода энергоносителя.

Предлагаемая дутьевая головка при внедрении в производстве муллитокремнеземистого волокна позволяет получить более высокую, производительность при меньшем расходе энергоносителя, обеспечить возможность раздува расплава не только паром, но и сжатым воздухом среднего давления с использованием серийных компрессоров, добиться более высокой эжекции и, как следствие этого, меньших потерь расплава при производстве волокна, улучшить санитарные условия на рабочих местах за счет снижения шума при раздуве, произвести отсев неволокнистых включений в процессе раздува расплава.

Формула изобретения

Дутьевая головка, содержащая корпус с патрубком для ввода. энергоносителя и конусной частью, примыкающей с образованием кольцевого сопла

278310 6 к установленному в крышке корпуса сопловому патрубку с центральным отверстием для ввода расплава, досопловую и подсопловую камеры, соединенные между собой выполненными в конусной части корпуса тангенциальными каналами, генератор акустических колебаний, отличающаяся тем, что, с целью повышения устой1п чивости работы головки при горизонтальном раэдуве расплава, конусная часть корпуса выполнена с фланцем, имеющим с внутренней стороны кольцевую проточку, образующую с сопловым 1 патрубком кольцевую полость генератора акустических колебаний, причем тангенциальные каналы размещены во фланце, соотношение внутреннего диаметра фланца к внешнему диаметру со20 плового патрубка равно 1,5:5,0, соотношение внешнего диаметра соплового патрубка к его внутреннему диаметру равно 0,5-0,99, ширина кольцевой полости генератора акустических колебаний составляет О, 1-1,0 от величины внешнего диаметра соплового патрубка, а соотношение суммарной площади тангенциальных каналов к площади кольцевого сопла равно

30 1,01: 1,3.

dr

zZ

ru ъ

Составитель Б.Коган

Редактор Н.Гунько Техред А.Кравчук Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 6802/20 Тираж 4» Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303S, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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