CN207537359U - 一种陶瓷纤维喷吹工艺用分段式喷嘴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及机械设备技术领域,公开了一种陶瓷纤维喷吹工艺用分段式喷嘴，包括喷嘴本体，按照气流流动方向，进气一侧为进气口，出气一侧为出气口，还包括同轴设置于喷嘴本体内部的外圈套芯和内圈套芯，喷嘴本体和外圈套芯之间形成外圈流道，外圈流道在出气口的表面形成若干外圈气孔，外圈流道轴线与喷嘴的水平中心轴线形成的锐角夹角为α，外圈套芯与内圈套芯之间形成内圈流道，内圈流道在出气口的表面形成若干内圈气孔，内圈流道轴线与喷嘴的水平中心轴线形成的锐角夹角为β。本实用新型提供的一种陶瓷纤维喷吹工艺用分段式喷嘴，通过对喷嘴进行结构改进，提高喷吹纤维抗拉强度，降低纤维提纯的难度和成本，提高喷吹的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械设备技术领域，特别是一种陶瓷纤维喷吹工艺用分段式喷嘴。
背景技术
陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点，因而在机械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、电子等行业都得到了广泛的应用。近几年由于全球能源价格的不断上涨，节能已成为中国国家战略，在这样的背景下，比隔热砖与浇注料等传统耐材节能达10-30％的陶瓷纤维在中国国内得到了更多更广的应用，发展前景十分看好。
从生产历史上看，最早诞生的是喷吹生产工艺，但单线的生产能力较低，年产一般为1000-1500吨。随着生产效率提高的要求与生产工艺的不断探索与研究，最终发明了甩丝生产工艺，甩丝生产工艺的单条生产线的生产能力能达到喷丝工艺的2-4倍.单线年产量达近6000吨。
甩丝生产工艺已被绝大多数行业生产巨头与客户接受，所以中国在近五年内几乎所有新建陶瓷纤维生产线都选用甩丝工艺法。喷吹纤维毯也有其独特的应用，如果需要将纤维打碎后做成二次加工品，如制作真空成型品等，喷吹纤维因纤维较细而更容易与其他原料充分混合，所以较受欢迎。同时，喷吹纤维做成的保温隔热层，比甩丝纤维做成的保温隔热层，热传导率更低，隔热效果更好，因此喷吹纤维产品不可能被甩丝纤维完全替代。
喷吹工艺制造的陶瓷纤维，纤维直径细，纤维长度短，针扎成的陶瓷纤维毯，相比甩丝工艺制造的陶瓷纤维毯，抗拉强度略低。抗拉强度这一项指标上，以密度为128kg/m3，厚度为25mm的陶瓷纤维毯为例，喷吹工艺一般为0.04-0.06MPa，甩丝工艺一般为0.06-0.08MPa。
喷吹纤维在制作真空成型品时，具有甩丝纤维无法比拟的优势，特别在一些特殊场合。陶瓷纤维产品中存在渣球，即在喷吹或甩丝过程中未形成纤维的凝固的小颗粒，一般在纤维中的质量比占到大约50％-60％，在汽车行业引擎部件中应用的成型品要求能够陶瓷纤维中几乎所有的渣球，纤维纯度占到99.5％以上，否则会对金属部件产生磨损。纤维与渣球的分离是较为困难，甩丝纤维不可能做到99.5％以上，喷吹纤维能够做到99.5％以上，但处理成本较高。纤维直径越细，越容易将纤维和渣球分离。
另外，对于用作制造陶瓷纤维滤芯的原料，陶瓷纤维散棉不能含油脂。在无法使用油脂作为润滑剂的情况下，由于纤维失去了润滑，喷吹出的纤维会较粗。
因此，喷吹纤维在保持原有优势的情况下，必须进行工艺改良，才能够获得更好的发展。
发明内容
本实用新型提供一种陶瓷纤维喷吹工艺用分段式喷嘴，目的在于通过对喷嘴进行结构改进，提高喷吹纤维抗拉强度，降低纤维提纯的难度和成本，提高喷吹的效果。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型公开了一种陶瓷纤维喷吹工艺用分段式喷嘴，包括喷嘴本体，按照气流流动方向，进气一侧为进气口，出气一侧为出气口，还包括同轴设置于喷嘴本体内部的外圈套芯和内圈套芯，所述喷嘴本体和外圈套芯之间形成外圈流道，所述外圈流道在出气口的表面形成若干外圈气孔，所述外圈流道轴线与喷嘴的水平中心轴线形成的锐角夹角为α，所述外圈套芯与内圈套芯之间形成内圈流道，所述内圈流道在出气口的表面形成若干内圈气孔，所述内圈流道轴线与喷嘴的水平中心轴线形成的锐角夹角为β。
进一步地，5°≤α≤15°，5°≤β≤15°，并且α＝β。
进一步地，所述内圈气孔的圆心等间距地分布在出气口表面的同心圆上，所述外圈气孔的圆心等间距地分布在出气口表面的同心圆上。
进一步地，内圈气孔数目为6个，外圈气孔数目为6个。
进一步地，外圈气孔的直径为内圈气孔直径的1.5倍。
进一步地，外圈气孔圆心到出气口表面圆心的距离是内圈气孔圆心到出气口表面圆心的距离的5～7倍。
进一步地，所述的进气口内侧设置内螺纹。
本实用新型具有以下有益效果：
(1)使用本实用新型公开的一种陶瓷纤维喷吹工艺用分段式喷嘴后，喷吹纤维直径由原来的2.6um-2.8um减小到2.3um-2.5um，纤维长度由20mm左右提高到40mm左右，抗拉强度提升到了平均0.085Mpa；
(2)渣球分离变得容易，在设备不变的情况下，纤维提纯由每天1吨提高到1.8吨；
(3)成功的制造出了不使用油脂作为润滑剂的陶瓷纤维散棉，其直径达到了2.6um，长度达到了25mm，已经达到了普通陶瓷纤维散棉的水平。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的出气口表面气孔分布图。
主要部件符号说明:
1：喷嘴本体，2：进气口，3：出气口，4：外圈套芯，5：内圈套芯，6：外圈流道，7：外圈气孔，8：内圈流道，9：内圈气孔，10:内螺纹。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
如图1所示为本实用新型公开的一种陶瓷纤维喷吹工艺用分段式喷嘴，包括喷嘴本体1，按照气流流动方向，进气一侧为进气口2，出气一侧为出气口3，还包括同轴设置于喷嘴本体1内部的外圈套芯4和内圈套芯5，喷嘴本体1和外圈套芯4之间形成外圈流道6，外圈流道6在出气口3的表面形成若干外圈气孔7，外圈流道6轴线与喷嘴的水平中心轴线形成的锐角夹角为α，外圈套芯4与内圈套芯5之间形成内圈流道8，内圈流道8在出气口3的表面形成若干内圈气孔9，内圈流道8轴线与喷嘴的水平中心轴线形成的锐角夹角为β。其中，5°≤α≤15°，5°≤β≤15°，并且α＝β。
如图2所示，内圈气孔9的圆心等间距地分布在出气口3表面的同心圆上，外圈气孔7的圆心等间距地分布在出气口3表面的同心圆上。内圈气孔9数目为6个，外圈气孔7数目为6个。外圈气孔7的直径为内圈气孔9直径的1.5倍。外圈气孔7圆心到出气口3表面圆心的距离是内圈气孔9圆心到出气口3表面圆心的距离的5～7倍。
进气口2内侧设置内螺纹10，可以与高压空气输送管相连。
本实用新型的工作原理：
外圈气孔7的气体汇聚焦点与内圈气孔9的气体汇聚焦点均在喷嘴的水平中心轴线延长线上，但不汇聚在一点上。将气体汇聚焦点至喷嘴出气口3表面的垂直距离定义为焦距，外圈气孔焦距长于内圈气孔焦距。根据外圈气孔7圆心到出气口3表面圆心的距离是内圈气孔9圆心到出气口3表面圆心的距离的5～7倍的结构特征，由相似三角形原理可知外圈气孔的焦距与内圈气孔的焦距的比值在5-7之间。进行喷吹时，流下的熔浆位置在内外圈焦点的中间，喷吹工艺进行时，熔浆先经过内圈气孔9的喷吹形成纤维，在纤维飞到外圈焦点时，被外圈气孔7的空气喷吹进一步拉长变细。通过对喷嘴的结构改进，实现分段式喷吹，提高了喷吹纤维抗拉强度，降低了纤维提纯的难度和成本，提高喷吹的效果。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种陶瓷纤维喷吹工艺用分段式喷嘴，包括喷嘴本体，按照气流流动方向，进气一侧为进气口，出气一侧为出气口，其特征在于，还包括同轴设置于喷嘴本体内部的外圈套芯和内圈套芯，所述喷嘴本体和外圈套芯之间形成外圈流道，所述外圈流道在出气口的表面形成若干外圈气孔，所述外圈流道轴线与喷嘴的水平中心轴线形成的锐角夹角为α，所述外圈套芯与内圈套芯之间形成内圈流道，所述内圈流道在出气口的表面形成若干内圈气孔，所述内圈流道轴线与喷嘴的水平中心轴线形成的锐角夹角为β。
2.如权利要求1所述的一种陶瓷纤维喷吹工艺用分段式喷嘴，其特征在于：5°≤α≤15°，5°≤β≤15°，并且α＝β。
3.如权利要求2所述的一种陶瓷纤维喷吹工艺用分段式喷嘴，其特征在于：所述内圈气孔的圆心等间距地分布在出气口表面的同心圆上，所述外圈气孔的圆心等间距地分布在出气口表面的同心圆上。
4.如权利要求3所述的一种陶瓷纤维喷吹工艺用分段式喷嘴，其特征在于：内圈气孔数目为6个，外圈气孔数目为6个。
5.如权利要求4所述的一种陶瓷纤维喷吹工艺用分段式喷嘴，其特征在于：外圈气孔的直径为内圈气孔直径的1.5倍。
6.如权利要求5所述的一种陶瓷纤维喷吹工艺用分段式喷嘴，其特征在于：外圈气孔圆心到出气口表面圆心的距离是内圈气孔圆心到出气口表面圆心的距离的5～7倍。
7.如权利要求1所述的一种陶瓷纤维喷吹工艺用分段式喷嘴，其特征在于：所述的进气口内侧设置内螺纹。
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| CN109468710B (zh) * | 2018-12-19 | 2024-04-09 | 内蒙古红阳高温隔热材料科技有限公司 | 陶瓷纤维喷吹棉喷吹装置及方法 |
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