CS211285B1 - Plynový hořák k výrobě jemných až ultramikronových anorganických vláken, zejména skleněných - Google Patents

Description

Vynález se týká plynového hořáku k výrobě jemných až ultramikrono vých anorganických vláken, zejména skleněných, zeslabováním primárních vláken proudy spalin o vysokých rychlostech, sestávajícího ze směšovače, napojeného na zdroj tlakového vzduchu a spalovacího plynu, vstupní hubice směsi, děrované destičky a spalovací komory ukončené protáhlou štěrbinovitou výtokovou tryskou.

Jemná silikátová vlákna o tloušťce 13 až 4 mikrometrů až ultramikronová vlákna o tloušťce menší než 0,5 mikrometru se nedají již vyrobit jednoduchými výrobními metodami, jako je tažení nebo rozfukování, a je nutno použít metod kombinovaných, z nichž nejběžnější je tzv. metoda dvojího tažení, jak je popsáno např. v publikaci J. Lehnera a L. Surého: Silikátová vlákna v průmyslu a stavebnictví na str. 54 až 56 (vydalo SNTL Praha 1975). Nekonečná vlákna o průměru 100 až 200 mikrometrů jsou vedena přes tažné válečky a naváděcí lištu před ústí trysky hořáku, v jehož spalovací komoře dosahuje teplota až 2 000 °C a rychlost spalin proudících štěrbinou se může blížit až rychlosti zvuku. Účinkem proudu spa lin jsou primární vlákna zeslabována a dělena na staplová vlákna o tloušťce 0,05 až 8 mikrometrů.

Hořáky tohoto typu jsou popsány např. v patentech V. Británie č. 612 386 a 828 499 a v čs. patentu č. 1,7 359. Sestávají v podstatě ze směšovače plynu a vzduchu, chlazené předkomory, děrované destičky, rozdělující proud směsi a zabraňující zpětnému prošlehávání plamene, spalovací komory s masivní vyzdívkou a protáhlé štěrbinovíté výtokové trysky.

životnost hořáku je dána životností děrované destičky a vyzdívky spalovací komory.

Ať už je destička z keramiky, nebo jak uvádí čs. autorského osvědčení č. 208 092 z kovu, je destička vždy vsazena do zadní části vyzdívky spalovací komory, chlazená předkomora

2,1285

I

211285 2 nezabráni jejímu vysokému tepelnému namáhání přestupem tepla sáláním z vyzdívky, zvláště při vypnuti hořáku, kdy není chlazena proudící směsí. Při chlazení destičky např. vzduchem po vypnutí hořáku praská vlivem tepelného šoku destička i vyzdívka spalovací komory. Při výměně destičky se poruší 1 vyzdívka spalovací komory a je nutno ji rovněž vyměnit. Zapalování hořáku se provádí dosud tak, že se při menším přívodu spalovací směsi zapálí směs před listím hořáku a potom se do spalovací komory zasune rozžhavený drát, a tam zapálí směs. Zapalování vyžaduje ruční obtížnou manipulaci, která též není vyhovující z hlediska bezpečnosti práce.

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u hořáku v provedení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že mezi děrovanou destičkou a spalovací komorou je umístěn chlazený kanál, jehož délka se rovná minimálně polovině menšího rozměru jeho příčného profilu, a děrovaná destička je sevřena mezi chlazeným kanálem a vstupní hubicí směsi. S výhodou je možno do chlazeného kanálu zabudovat zapalovací zařízení, popřípadě chladit též děrovanou destičku chladicími kanálky v ní vytvořenými.

Chlazený kanál mezi děrovanou destičkou a spalovací komorou zamezuje přestup tepla z vyzdívky spalovací komory na destičku vedením a snižuje množství tepla přiváděného na destičku sáláním. Umožňuje snadnou vyměnitelnost destičky bez porušení vyzdívky, popřípadě přímé chlazení destičky. Tím se prodlužuje životnost děrované destičky i vyzdívky spalovací komory. Chlazený kanál umožňuje též instalaci zapalovacího zařízení na vyšší technické úrovni, vyhovující bezpečnosti práce.

Příklad provedení vynálezu je pospán dále a je schematicky znázorněn na připojených výkresech, z nichž znázorňuje obr. 1 nárysný osový řez hořákem s částečným pohledem, obr. 2 půdorysný řez hořákem s částečným pohledem a obr. 3 detailní nárysný řez děrovanou destičkou.

Hořák (obr. 1 a 2) sestává ze směšovače X, na který je napojen přívod 2 tlakového vzduchu a přívod χ spalovacího plynu. Na směšovač X navazuje vstupní hubice χ směsi, opatřená přírubou χ. K vstupní hubici X směsi je připojen chlazený kanál X, opatřený na koncích první přírubou 2. a druhou přírubou 8. V tělese chlazeného kanálu 6 jsou dutiny X, napojené na neznázorněný přívod a odvod chladicího média, např. vody. Do tělesa chlazeného kanálu 6 je vmontováno zapalovací zařízení 10. např. svíčka, připojená na neznázorněný zdroj energie přes neznázorněný spínač. Mezi první přírubu 2 chlazeného kanálu 6 a přírubu χ vstupní hubice X směsi je sevřeno osazení 11 děrované destičky 12. V děrované destičce 12 mohou být vytvořeny chladicí kanálky 13 (obr. 3), připojené neznázorněným přívodem a odvodem na zdroj chladicího média, např. vody. Délka chlazeného kanálu 6 se volí podle technologické potřeby, minimálně se však rovné polovině menšího rozměru, zpravidla výšky, jeho příčného profilu, nejčastěji zhruba dvojnásobku až trojnásobku. Na chlazený kanál 6 navazuje spalovací komora XX s vyzdívkou XX, ukončená protáhlou štěrbinovítou výtokovou tryskou 16.

Hořák funguje následovně:

Tlakový vzduch a spalovací plyn, např. zemní plyn, se mísí ve směšovači X a hořlavá směs přichází do vstupní hubice X směsi. Z ní se rozděluje a usměrňuje děrovanou destičkou 12 do řady proudů, které se spojují v plochý proud směsi a chlazeným kanálem 6 přicházejí do spalovací komory χχ. Při startování hořáku se směs zažehne zapalovacím zařízením 10. při provozu se zapaluje směs a spalování se stabilizuje rozžhavenou vyzdívkou 15 spalovací komory χχ. Horké spaliny o teplotě asi 1 600 °C vystupují vysokou rychlostí kolem 300 m/s výtokovou tryskou 16. Před ústí trysky 16 jsou přiváděna v řadě vytažená primární vlákna a účinkem- spalin se natavují a tvarují na velmi jemné staplová vlákna, která se ukládají na pás, kde tvoří rouno, rohož nebo podobný plošný útvar.

Hořák podle vynálezu je určen zejména k výrobě jemných až ultramikronových anorganických vláken, zejména skleněných, je možno ho však použít i k jiným účelům, např. k tepelnému

2,1285 zpracování a všude tam, kde se vyžaduje plochý proud spalin s rovnoměrně rozloženým teplotním i rychlostním polem po celé šíři.

Claims (3)

1. Plynový hořák k výrobě jemných až ultramikronových anorganických vláken, zejména skleněných, zeslabováním primárních vláken proudy spalin o vysokých rychlostech, sestávající ze směšovače napojeného na zdroj tlakového vzduchu a spalovacího plynu, vstupní hubice směsi, děrované destičky a spalovací komory, ukončené protáhlou štěrbinovitou výtokovou tryskou, vyznačený tím, že mezi děrovanou destičkou (12) a spalovací komorou (14) je umístěn chlazený kanál (6), jehož délka se rovná minimálně polovině menšího rozměru jeho příčného profilu, a děrovaná destička (12) je sevřena mezi chlazeným kanálem (6) a vstupní hubicí (4) směsi.

2. Plynový hořák podle bodu 1, vyznačený tím, že do chlazeného kanálu (6) je zabudováno zapalovací zařízení (10).

3. Plynový hořák podle bodů 1 nebo 2, vyznačený tím, že děrovaná destička (12) je opatřena chladicími kanálky (13).