УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ВОЛОКНА ИЗ РАСПЛАВА ТЕРМОПЛАСТИЧНОГО МАТЕРИАЛА

Полезная модель относится к области изготовления волокон из расплавов термопластичных материалов, например базальта, используемых, в частности, для производства теплоизоляционных материалов.
Известно дутьевое устройство для получения волокна, содержащее установленную под многофильерным питателем блок-камеру с патрубком подвода энергоносителя и, расположенными под каждой из фильер, верхними и нижними втулками, образующими вертикальные каналы для прохода струй расплава и кольцевые сопла для энергоносителя, и охлаждаемые экраны, установленные на верхней плоскости блок-камеры, расположенные между вертикальными каналами.(см. а.с. СССР № 1135723, МПК С 03 В 37/06, опубликовано 23.01.85 г.).
Недостатками известного устройства является низкая надежность из-за высокой вероятности забивания вертикальных дутьевых каналов расплавом, а, следовательно, низкий коэффициент полезного использования устройства, низкое качество получаемого минерального волокна, так как получаются грубые (толстые) волокна, и повышенный расход энергоносителя (сжатого воздуха).
Так как выпуск каждой струи расплава из фильеры осуществляют на некотором расстоянии от соответствующего ей вертикального канала дутьевого устройства, к моменту поступления струи расплава в верхнюю втулку вертикального дутьевого канала дутьевого устройства, из которой струя расплава поступает на раздув, ее температура снижается на 40 - 50е. Снижению температуры окружающего струю расплава воздуха, а следовательно и самой струи расплава, способствуют установленные на блоккамере охлаждаемые экраны. Из-за большого диаметра струи расплава (так как струя расплава формируется в фильере, выполненной в виде втулки), струя расплава имеет различную температуру по поперечному сечению, в связи с этим вязкость струи расплава снаружи струи более высокая, чем внутри, а для раздува струи расплава большого диаметра с различной вязкостью по
Фильера-описание-п.м. 2/423.05.019:12кг
поперечному сечению требуются большие энергетические затраты (более высокое давление воздуха и повышенный его расход), получается более грубое волокно.
При этом, струя расплава, имея неодинаковую вязкость расплава в различно ориентированных ее частях, касается более вязким наружным поверхностным слоем стенок вертикального дутьевого канала, ее движение в точке касания затормаживается и расплав частично сцепляется с поверхностью верхней втулки вертикального дутьевого канала, внутренний объем струи расплава, имея меньшую вязкость, попадая в нижнюю втулку вертикального дутьевого канала распыляется энергоносителем.
На оставшийся на стенках вертикального дутьевого канала более вязкий расплав поступает с прежней скоростью новая порция расплава, струя расплава изгибается петлей, сужая вертикальный дутьевой канал. Со временем вертикальный дутьевой канал забивается и расплав заливает верхнюю поверхность блок-камеры дутьевого устройства.
Устройство для получения минерального волокна из расплава по а. с. СССР № 1135723, как наиболее близкое по технической сущности решение, принято за ближайший аналог.
Полезной моделью решается задача по повышению надежности работы устройства для получения минерального волокна из расплава термопластичного материала, направленная на достижение следующего технического результата - снижение вероятности забивания вертикальных дутьевых каналов блок-камеры расплавом.
Эта задача решается за счет уменьшения снижения температуры и уменьшения повышения вязкости струи расплава на пути от выпуска из фильеры до соответствующего ей вертикального дутьевого канала блоккамеры.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в устройстве для получения минерального волокна из расплава термопластичного материала, содержащем многофильерный питатель с фильерами для формования струй расплава и блок-камеру с верхними и нижними вертикальными каналами, образующими вертикальные дутьевые каналы для прохода струй и сопла для энергоносителя, каждая фильера
jfaS/S60&0
li-TJ
выполнена конфузорной с щелевым поперечным сечением и заведена в соответствующий ей верхний вертикальный канал блок-камеры, при этом, каждый верхний вертикальный канал блок-камеры выполнен конфузорным с щелевым поперечным сечением, а каждый нижний вертикальный канал блоккамеры выполнен конфузорно-диффузорным с щелевым поперечным сечением.
Для повышения однородности температуры и вязкости струи расплава, устройство снабжено, расположенной под многофильерным питателем и соединяющей многофильерный питатель с блок-камерой, фильерной камерой с патрубком подачи подогретого газа.
Для повышения однородности температуры и вязкости струй расплава, устройство снабжено агрегатом для подогрева энергоносителя.
На фиг. 1 схематично изображено устройство для получения минерального волокна из расплава; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.
Устройство для получения минерального волокна из расплава 1 термопластичного материала содержит многофильерный питатель 2 с фильерами 3 конфузорной формы с щелевым, например, прямоугольнощелевым поперечным сечением (в виде узкой щели), блок-камеру 4 с соответствующими фильерам 3 верхними 5 и нижними 6 вертикальными каналами, образующими вертикальные дутьевые каналы 7 для прохода струй 8 расплава и сопла 9 для энергоносителя.
Каждый верхний 5 вертикальный канал блок-камеры выполнен конфузорным с щелевым, например, прямоугольно-щелевым поперечным сечением (в виде узкой щели). Каждый нижний 6 вертикальный канал блоккамеры выполнен конфузорно-диффузорным с щелевым, например, прямоугольно-щелевым поперечным сечением (в виде узкой щели) и значительным углом раскрытия диффузорной части.
Между многофильерным питателем 2 и блок камерой 4 сформирована фильерная камера 10, которая снабжена патрубком 11 подачи газа.Полость 12 блок-камеры снабжена патрубком 13 для подачи энергоносителя.
Устройство функционирует следующим образом.
Струи 8 расплава 1 отформованные фильерами 3 в виде тонкой плоской ленты, поступают на раздув в вертикальный дутьевой канал 7 блок-камеры, при этом выпуск струй расплава проводят в верхнем 5 вертикальном канале, например, в его основании. В сопла 9 , образованные верхними 5 и нижними 6 вертикальными каналами, из патрубка 13 через полость 12 поступает энергоноситель, с помощью которого в нижнем 6 вертикальном канале происходит раздув струй 8 расплава.
Так как фильеры 3 размещены в фильерной камере 10, в которой температура поддерживается за счет естественной отдачи тепла от многофильерного питателя 2, температура расплава в фильерах и струях 8 расплава, выпускаемых их фильер уменьшается незначительно. Температура в фильерной камере 10 может поддерживаться также за счет подачи в фильерную камеру по патрубку 11 подогретого газа. Так как струи расплава формуют плоскими, например, в виде плоской тонкой ленты, температура в различных частях струй снижается незначительно, а следовательно, вязкость внутреннего и поверхностного слоев струй практически одинаковы.
Струя, с низкой, равномерно распределенной вязкостью, попадая в нижний 6 вертикальный канал, имеющий диффузорную часть, значительно расширяющуюся к выходу, легко под небольшим воздействием энергоносителя (давлением воздуха) преобразуется в тонкое волокно 15. Подача на раздув струй расплава с равномерно распределенной и низкой вязкостью значительно снижает вероятность забивания вертикальных дутьевых каналов. Газ, подаваемый в фильерную полостью по патрубку 11, создает дополнительную эжекцию в зоне выпуска струи расплава, уменьшая вероятность прилипания струи расплава к поверхности верхнего 5 вертикального канала.
Использование изобретения на действующих установках позволяет увеличить на 10 -15 % выпуск волокна за счет снижения простоев из-за забивания вертикальных дутьевых каналов расплавом и повысить качество продукции за счет изготовления более тонкого волокна.
Фильера-п.м.1/123.05.019:09кт
Формула полезной модели.
1.Устройство для получения минерального волокна из расплава термопластичного материала, содержащее многофильерный питатель с фильерами для формования струй расплава и блок-камеру с верхними и нижними вертикальными каналами, образующими вертикальные дутьевые каналы для прохода струй и сопла для энергоносителя, ОТЛИЧАЮЩЕЕСЯ тем, что каждая фильера выполнена конфузорной с щелевым поперечным сечением и заведена в соответствующий ей верхний вертикальный канал блоккамеры, при этом каждый верхний вертикальный канал блок-камеры выполнен конфузорным с щелевым поперечным сечением, а каждый нижний вертикальный канал блок-камеры выполнен конфузорно-диффузорным с щелевым поперечным сечением.
2.Устройство для получения минерального волокна из расплава термопластичного материала по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено, расположенной под многофильерным питателем и соединяющей многофильерный питатель с блок-камерой, фильерной камерой с патрубком подачи подогретого газа.
3.Устройство для получения минерального волокна из расплава термопластичного материала по п. п. 1, 2, отличающееся тем, что оно снабжено агрегатом подогрева энергоносителя. расПЛйЬа Устройство для получения минерального волокна из термопластичного материала.