ХОЛОДИЛЬНИК ПОДФИЛЬЕРНЫЙ

Полезная модель относится к области производства волокон из термопластичного материала, а именно к устройствам для охлаждения волокон в подфильерной зоне и может быть использована при производстве непрерывного базальтового волокна.
Известен подфильерный холодильник, который содержит трубку, по которой циркулирует холодная вода, и пластинчатые ребра-экраны, при этом трубка служит одновременно и продольной опорой и корпусом, к которому с помощью сварки присоединяются пластинчатые ребра-экраны, причем последние располагаются по обе стороны трубки. Признаком этого технического решения является наличие трубки со штуцерами для подачи и отвода воды, служащей одновременно продольной опорой для фильерного питателя и корпусом, на котором закреплены ребра-экраны. Недостатком подфильерного холодильника является неравномерный и недостаточный отвод тепла из подфильерной зоны, поскольку охлаждающие ребра-экраны выполнены в виде сплошных пластин, и холодная вода циркулирует только в трубке, расположенной по центру фильерной пластины.
[Патент на полезную модель № 81191 МПК С03В 9/38, заявка № 2008141537, дата подачи заявки 22.10.2009 г.]
Аналогом заявляемого технического решения является узел охлаждения подфильерной зоны устройства для получения волокон из термопластичного материала, преимущественно стекла. Узел охлаждения выполнен в виде системы ламелей (пластин), расположенных между рядами фильер и соединенных с коллектором, по которому циркулирует охлаждающий агент. Недостатком подфильерного холодильника является неравномерный и недостаточный отвод тепла из подфильерной зоны, поскольку охлаждающие ребра-экраны выполнены в виде сплошных пластин.
[Патент US 3468644 С03В 37/02 опубликовано 1969 г.]
Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков является устройство для охлаждения в зоне формования термопластичных материалов, например, стекла, содержащее полый охлаждаемый контур, образованный двумя - правым и левым -магистральными каналами, выполненный с полыми ребрами-экранами, разделяющими ограниченное им пространство на отдельные участки. Недостатком устройства для охлаждения в зоне формования термопластичных материалов является неравномерный отвод тепла из подфильерной зоны, т.к. основной поток хладагента проходит по каналам контура, имеющим большее поперечное сечение по сравнению с поперечным сечением ребер-экранов. В ребрах-экранах, заполненных хладагентом, нет постоянного притока-оттока хладагента. Признаками, совпадающими с существенными признаками заявленного технического решения, является наличие двух магистральных каналов для хладагента и их соединение между собой полыми ребрами-экранами.
[Описание изобретения к авторскому свидетельству № 254732 МПК С03В 37/02, дата подачи заявки 21.11.1967 г., опубликовано 09.03.1970 г.]
Задачей полезной модели является создание холодильника подфильерного, позволяющего обеспечить равномерный и интенсивный отбор тепла в подфильерной зоне.
Поставленная задача решается тем, что холодильник подфильерный, содержит два параллельных полых магистральных канала, выполненных с возможностью подвода и отвода охлаждающего агента, соединенных между собой системой полых ламелей, каждый из магистральных каналов выполнен с одного торца глухим, а с другого торца проходным, при этом глухие торцы магистральных каналов направлены в противоположные стороны.
Отличительными признаками заявленного технического решения являются выполнение каждого магистрального канала с одного торца глухим, а с другого торца проходным, и расположение магистральных каналов в холодильнике своими глухими торцами в противоположные стороны.
Одним из основных параметров, влияющих на качество непрерывного базальтового волокна, является его быстрое и равномерное охлаждение в подфильерной зоне. Это достигается тем, что один из магистральных каналов подфильерного холодильника выполняет функцию подведения охлаждающего агента и распределения его по полым ламелям, а другой магистральный канал выполняет функцию сбора и отведения охлаждающего агента. Поскольку один торец каждого магистрального канала выполнен глухим, весь подводимый охлаждающий агент проходит через систему полых ламелей. Поскольку при этом магистральные каналы расположены своими глухими торцами в противоположные стороны, охлаждающий агент с одинаковым напором равномерно распределяется по всем полым ламелям, соединяющим магистральные каналы. Охлаждающий агент, проходя через подводящий магистральный канал и систему полых ламелей, собирается в другом отводящем магистральном канале, выполненном также с одним заглушенным торцом, и выводится наружу через торец канала, выполненный проходным. При прохождении охлаждающего агента через магистральные каналы, соединенные между собой посредством системы одинаковых в поперечном сечении ламелей, равномерно распределенных по длине магистральных каналов, обеспечивается равномерный теплообмен с окружающей средой. За счет постоянного притока нового охлаждающего агента не только в магистральные каналы, но и в полые ламели по всей площади подфильерной зоны происходит равномерный и интенсивный теплообмен с окружающей средой с отбором тепла. Расположение магистральных каналов глухими торцами в противоположные стороны позволяет подавать охлаждающий агент с одной стороны подфильерного холодильника, а отводить в противоположную сторону, при этом обеспечивается создание по всей площади подфильерной зоны стабильного температурного поля.
На фиг.1 представлен общий вид холодильника подфильерного с подводящим и отводящим трубопроводами, где 1 - полый магистральный канал; 2 - подводящий трубопровод; 3 - заглушенный торец магистрального канала; 4 - полые ламели; 5 полый магистральный канал, 6 - отводящий трубопровод; 7 - заглушенный торец магистрального канала; 8 - элементы крепления на корзине фильерного питателя.
Холодильник подфильерный работает следующим образом. К проходному торцу полого магистрального канала 1 присоединяется трубопровод 2, подводящий охлаждающий агент, а проходному торцу полого магистрального канала 5 присоединяется трубопровод 6, отводящий охлаждающий агент. Охлаждающий агент, в частности, вода, поступает через подводящий трубопровод в подводящий полый магистральный канал 1, имеющий внутренний проход 27×14 мм, под давлением, примерно, в 2-3 атмосферы. Поскольку подводящий полый магистральный канал имеет заглушенный торец 3, поток воды равномерно распределяется по всем полым ламелям 4, имеющим внутренний проход 26×1 мм, затем вода собирается в отводящем полом магистральном канале 5 и через проходной торец полого магистрального канала 5 и отводящий трубопровод 6 выводится наружу. Конструкция холодильника подфильерного обеспечивает быстрое и равномерное прохождение воды через ламели, тем самым обеспечивая эффективный теплоотбор по всей площади подфильерной зоны.