EA031168B1 - Способ мониторинга потока расплава в волокнообразующей установке, а также соответствующее устройство - Google Patents
Способ мониторинга потока расплава в волокнообразующей установке, а также соответствующее устройство Download PDFInfo
- Publication number
- EA031168B1 EA031168B1 EA201690225A EA201690225A EA031168B1 EA 031168 B1 EA031168 B1 EA 031168B1 EA 201690225 A EA201690225 A EA 201690225A EA 201690225 A EA201690225 A EA 201690225A EA 031168 B1 EA031168 B1 EA 031168B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- melt
- rotating drum
- rotating
- drums
- monitoring
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/04—Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor
- C03B37/05—Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor by projecting molten glass on a rotating body having no radial orifices
- C03B37/055—Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor by projecting molten glass on a rotating body having no radial orifices by projecting onto and spinning off the outer surface of the rotating body
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/07—Controlling or regulating
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
Abstract
Настоящее изобретение решает техническую задачу оптимизации выдачи каскада расплава, который образуется при производстве минерального волокна (так называемой минеральной ваты, представляющей собой, как известно из уровня техники, каменную вату, шлаковату или другой тип минеральной ваты). Эти технические задачи решают благодаря шагам определения (a) траектории движения потока расплава, (b) концентрации расплава относительно окружающего воздуха между первым и вторым вращающимися барабанами и (c) вектора движения, а также путем регулирования движения потока расплава (т.е. массы капель), причем указанное регулирование преимущественно достигается за счет изменения точки контакта между расплавом и вращающимся барабаном или множеством барабанов. Это достигается путем определения трех ключевых параметров, а именно: (a) траектории движения потока расплава, (b) концентрации расплава относительно окружающего воздуха между первым и вторым вращающимися барабанами и (c) вектора движения, а также путем анализа этих трех ключевых параметров.
Description
Настоящее изобретение решает техническую задачу оптимизации выдачи каскада расплава, который образуется при производстве минерального волокна (так называемой минеральной ваты, представляющей собой, как известно из уровня техники, каменную вату, шлаковату или другой тип минеральной ваты). Эти технические задачи решают благодаря шагам определения (а) траектории движения потока расплава, (b) концентрации расплава относительно окружающего воздуха между первым и вторым вращающимися барабанами и (с) вектора движения, а также путем регулирования движения потока расплава (т.е. массы капель), причем указанное регулирование преимущественно достигается за счет изменения точки контакта между расплавом и вращающимся барабаном или множеством барабанов. Это достигается путем определения трех ключевых параметров, а именно: (а) траектории движения потока расплава, (b) концентрации расплава относительно окружающего воздуха между первым и вторым вращающимися барабанами и (с) вектора движения, а также путем анализа этих трех ключевых параметров.
Техническая задача
Настоящее изобретение решает техническую задачу мониторинга характеристик каскада расплава (применительно к настоящему изобретению этот термин описывает расплав в виде капель, или струй, или ручейков, или другого типа потока, стекающего каскадно из печи или чего-либо подобного через емкость для расплава на вращающийся барабан или множество барабанов и между указанными вращающимися барабанами), который образуется при производстве минерального волокна (так называемой минеральной ваты, известной из уровня техники как каменная вата, шлаковата или другой тип минеральной ваты). Этот производственный процесс включает в себя, главным образом, разливку расплава, предпочтительно в виде струи или потока, причем указанный расплав содержит материал, затвердевающий в волокна, на указанные вращающиеся барабаны (в уровне техники известные также как роторы), содержащие первый вращающийся барабан, где расплав подлежит затвердеванию (по меньшей мере, частичному) в виде волокон, которые сдувают с указанного вращающегося барабана, при этом остаток пропускают ко второму вращающемуся барабану и отбрасывают на первый вращающийся барабан и третий вращающийся барабан и так далее (конечно предполагается, что имеется более одного вращающегося барабана). Помимо мониторинга техническая задача также состоит в определении условий, при которых производственный процесс осуществляется, насколько возможно, с меньшим количеством отходов.
Уровень техники
Типовая волокнообразующая установка в уровне техники раскрыта в патентном документе EP1409423. Типовая прядильная машина содержит 3-4 волокнообразующих вращающихся барабана, также известных под названием прядильных барабанов, или вращающихся барабанов (термин, применяемый в настоящей патентной заявке), или роторов.
Минеральный расплав, выгружаемый из плавильной печи или аналогичного устройства для нагревания и расплавления сырья, применяемого при формировании минеральной ваты, образует почти вертикальный поток расплава при его разливе на прядильную машину. Поток расплава направляют к поверхности кожуха первого барабана, где он частично прилипает к поверхности, приводится в движение и образует пленку расплава. Часть расплава за счет центробежной силы образует жидкие струйки, которые затвердевают с образованием волокон минеральной ваты, тогда как оставшееся количество расплава выбрасывается в виде каскада капель на поверхность оболочки соседнего второго барабана в ряду. В этом случае также часть расплава прилипает к поверхности второго барабана в достаточном количестве для образования волокон, а оставшееся количество отбрасывают на поверхность оболочки третьего барабана прядильной машины и так далее, до последнего барабана, где остаточный массовый расход расплава будет считаться достаточно низким для полного волокнообразования.
На образовавшиеся минеральные волокна во время их формирования или позднее может наносится связующее в виде распыляемых капель. Минеральные волокна, образовавшиеся на барабанах прядильной машины, транспортируют от места происхождения на пленке расплава первоначально в радиальном направлении под действием центробежной силы. При поступлении волокон в зону коаксиального потока воздуха, генерируемого вентилятором прядильной машины, т.е. вдуваемого потока, они приводятся в преимущественно осевое движение и транспортируются в собирающую камеру, где образуется первичный слой минеральной ваты.
Ни в одном из найденных патентов не показаны ни способ, ни средство мониторинга.
Образование волокна достигается при помощи конкурирующих центробежной силы и силы засасывания воздуха за счет продувки воздухом вращающегося барабана с одной стороны и сил вязкости и поверхностного натяжения, удерживающих пленку на вращающемся барабане, с другой стороны. Когда первые превышают вторые, расплав поднимается относительно вращающегося барабана, капли удлиняются до тех пор, пока могут растягиваться, и затвердевают в виде волокна. Технологический процесс может отличаться от настоящего описания, однако это не изменяет сущности изобретения, раскрытого ниже.
Применительно к настоящей заявке продвижение расплава от одного вращающегося барабана к другому называется каскадным движением расплава.
Раскрытие изобретения
Способ и устройство для мониторинга потока расплава в волокнообразующей установке решает вышеуказанную техническую задачу за счет шагов определения (а) траектории движения потока расплава, (b) концентрации расплава относительно окружающего воздуха между первым и вторым вращающимися барабанами, (с) вектора движения. Этот способ обеспечивает бесконтактную оценку движения потока расплава, а результат может быть использован для регулирования точки соударения между потоком расплава и первым вращающимся барабаном, что, в свою очередь, обеспечивает возможность работы в оптимальном режиме в соответствии с настоящим изобретением.
Оптимальный режим в соответствии с настоящим изобретением определяется компромиссом между минимальной долей затвердевших корольков, т.е. частиц расплава, которые не преобразованы в волокно, и застыванием во время этого процесса и выходом продукции с другой стороны. Этот режим представлен на фиг. 6, где он обозначен стрелкой. Конечно, в реальном применении, а также согласно настоящей патентной заявке это область слева и справа от кончика стрелки. Оптимальный режим (31 на
- 1 031168 фиг. 6) приблизительно ограничен позицией (34) как минимальным углом точки (7) соударения между потоком расплава и первым вращающимся барабаном и позицией (35) как максимальным углом точки (7) соударения между потоком расплава и первым вращающимся барабаном.
Устройство согласно настоящему изобретению содержит средства мониторинга и средства оценки характеристик каскада расплава. Средства мониторинга состоят, по меньшей мере, из фотокамеры, работающей в пределах видимой части светового спектра, и средств сбора данных, известных из уровня техники и распознающих интенсивность света (интенсивность яркости), исходящего от каскада расплава.
Шаги, входящие в способ в соответствии с настоящим изобретением, могут также включать в себя определение направления, положения и скорости движения каскада расплава (причем указанный расплав предпочтительно находится в виде капель) и, кроме того, информации о положении пленки расплава на вращающемся барабане или множестве барабанов.
Регулирование согласно настоящему изобретению, таким образом, зависит от траектории движения каскада расплава, концентрации расплава между первым и вторым вращающимися барабанами и вектора движения (т.е. скорости) указанного каскада расплава.
Применительно к настоящей заявке прядильный вращающийся барабан также называется просто вращающимся барабаном. Применительно к настоящей заявке и если прямо не указано иное, слова влево, вправо, вверх, вниз, вертикальный, горизонтальный, вперед, назад не являются строгими выражениями, скорее их следует понимать как по существу или приблизительно влево, вправо, вверх, вниз, вертикальный, горизонтальный, вперед и назад и интерпретировать так, как эти выражения понимались бы специалистом в данной области.
Вышеизложенные аспекты и многие дополнительные преимущества настоящего изобретения станут понятнее из нижеследующего подробного описания изобретения, рассматриваемого в сочетании с приложенными чертежами, все из которых образуют часть настоящей патентной заявки.
На фиг. 1 показаны первый вращающийся барабан (1), второй вращающийся барабан (2), третий вращающийся барабан (3), четвертый вращающийся барабан (4), контейнер (5) с расплавом, поток (6) расплава на первый вращающийся барабан, точка (7) соударения между потоком расплава и первым вращающимся барабаном, поток (8) расплава с первого вращающегося барабана на второй вращающийся барабан, поток (9) расплава, отклоняющийся от второго вращающегося барабана к первому вращающемуся барабану, поток (10) расплава от второго вращающегося барабана в направлении пространства между третьим и четвертым вращающимися барабанами, пленка (11) на первом вращающемся барабане, пленка (12) на втором вращающемся барабане, пленка (13) на третьем вращающемся барабане, пленка (14) на четвертом вращающемся барабане и направление продувочного воздуха (15).
На фиг. 2 показаны край (16) первого вращающегося барабана, край (17) второго вращающегося барабана, геометрический центр (18) между первым и вторым вращающимися барабанами, расстояние (19) между центром траектории расплава до края первого вращающегося барабана, расстояние (20) между центром траектории расплава до края второго вращающегося барабана, траектория (21) расплава, зона (22) определения яркости для компонента первого вращающегося барабана, зона (23) определения яркости для компонента второго вращающегося барабана.
На фиг. 3 показаны первый вращающийся барабан (1), второй вращающийся барабан (2), поток (8) расплава с первого вращающегося барабана на второй вращающийся барабан, точка (24) соударения между потоком расплава и вторым вращающимся барабаном, поток (25) расплава от второго вращающегося барабана в зону между барабанами выше оси, соединяющей центральные точки первого и второго вращающихся барабанов, поток (26) расплава от второго вращающегося барабана в зону между барабанами ниже оси, соединяющей центральные точки первого и второго вращающихся барабанов, вектор (27) движений расплава ниже оси, соединяющей центры первого и второго вращающихся барабанов, ось (28) , соединяющая центры первого и второго вращающихся барабанов.
На фиг. 4 показаны вертикальная база (29) отсчета, горизонтальная база (30) отсчета, зона (31) втекающего потока расплава, крайнее правое положение (32) втекающего потока расплава относительно геометрического центра между первым и вторым вращающимися барабанами, крайнее левое положение (33) втекающего потока расплава относительно геометрического центра между первым и вторым вращающимися барабанами, крайнее правое положение (34) втекающего потока расплава по углу относительно вертикальной оси первого вращающегося барабана, крайнее левое положение (35) втекающего потока расплава по углу относительно вертикальной оси первого вращающегося барабана.
На фиг. 5 показаны собирающая камера (36), фотокамера (37), направление позиционирования контейнера с расплавом влево/вправо (38), направление позиционирования контейнера с расплавом вперед/назад (39).
На фиг. 6 показаны зона (31) втекающего потока расплава, доля (40) расплава, протекающая между первым и вторым вращающимися барабанами относительно положения втекающего потока расплава, доля (41) не превращенного в волокно материала относительно положения втекающего потока расплава.
Фиг. 7 приведена для лучшего понимания читателем и представляет собой фотографию реального эксперимента, изображенного на фиг. 2 применительно к настоящей заявке.
Фиг. 8 приведена для лучшего понимания читателем и представляет собой фотографию реального
- 2 031168 эксперимента, изображенного на фиг. 3 применительно к настоящей заявке.
Фиг. 9 приведена для лучшего понимания читателем и представляет собой фотографию реального эксперимента, изображенного на фиг. 4 применительно к настоящей заявке.
Следует сразу же указать, что объем настоящего изобретения не ограничен количеством вращающихся барабанов. Применительно к настоящему изобретению достаточно, если волокнообразующая установка имеет по меньшей мере один вращающийся барабан, предпочтительно два вращающихся барабана. Четыре вращающихся барабана представлены, поскольку такие установки известны из уровня техники и поскольку принципы изобретения могут быть лучше объяснены с использованием четырех вращающихся барабанов. Следует дополнительно отметить, что настоящее изобретение может также обеспечить функционирование устройства при наличии только трех барабанов, тем самым делая четвертый барабан ненужным для целей настоящей заявки. Кроме того, можно использовать более четырех вращающихся барабанов. Однако представляется, что наиболее распространенной является схема с четырьмя барабанами, поэтому данная схема используется при раскрытии настоящего изобретения, но это не следует рассматривать в качестве ограничивающего фактора, так как волокнообразующая установка (также известная под названием прядильной машины) с двумя, тремя, четырьмя, пятью или большим количеством вращающихся барабанов является возможной и эффективной в зависимости от других факторов, включающих в себя одну или более характеристик, таких как (только в ознакомительных целях) вязкость, плотность, минералогический состав или другие характеристики расплава и/или минимальное расстояние, частота вращения, материал вращающихся барабанов или другие характеристики устройства.
В настоящем варианте осуществления расплав, вступающий в контакт с первым вращающимся барабаном (1), частично содержит пленку (11), преимущественно из-за действия сил вязкости и поверхностного натяжения. Оставшаяся часть расплава транспортируется на второй вращающийся барабан (2) предпочтительно в виде потока (8) расплава. Часть этого расплава снова образует пленку (12) расплава на втором вращающемся барабане (2), другая часть образует поток (10) расплава, протекающий между первым (1) и вторым (2) вращающимися барабанами, а оставшаяся часть (9) отбрасывается к первому вращающемуся барабану (1).
Пространство между обоими вращающимися барабанами (3) и (4) заполняется частью расплава с вращающегося барабана (2), частью расплава с вращающегося барабана (1) и частью расплава, которая прошла между обоими вращающимися барабанами (1) и (2). Следует отметить, что вращающиеся барабаны (3) и (4) не являются обязательными для реализации настоящего изобретения и что возможен каскад расплава только с вращающимися барабанами (1) и (2) (так называемые двухбарабанные волокнообразующие установки, известные из уровня техники). Кроме того, часть пленки (11) с периметра вращающегося барабана (1) и часть пленки (12) с периметра вращающегося барабана (2) транспортируется к вращающимся барабанам (3) и (4) вследствие центробежной силы, действующей на пленки (11) и (12) соответственно.
В осевом направлении (означающем направление, по существу, нормальное к плоскости, в которой, по существу, вращается первый вращающийся барабан, или направление, по существу, коллинеарное оси первого вращающегося барабана) на пленку действует скорость продувочного воздуха (15). Следует сразу отметить, что это направление не является ограничивающим для настоящего изобретения и что воздух, который представляет собой средство продувки или сдувания, может дуть в любом требуемом направлении, включая, по существу, направление в пределах плоскости, в которой, по существу, вращается первый вращающийся барабан. Назначением этого воздуха является засасывание расплава (обычно в виде капель) и его сдувание с вращающегося барабана. Когда общая сила потока воздуха и центробежной составляющей, воздействующая на пленку, превосходит составляющие вязкости и поверхностного натяжения, а также возможные силы, удерживающие пленку на указанных вращающихся барабанах, пленка постепенно деформируется и образуется капля. Эта капля засасывается потоком воздуха и вытягивается в направлении суммарной величины силы потока воздуха и центробежной силы. Капля, таким образом, трансформируется в волокно, которое еще больше вытягивается, пока не затвердеет и не упадет в собирающую камеру или другое устройство для сбора этого волокна или множество устройств.
Качество образования волокна зависит от распределения концентрации расплава на различных барабанах, а эта концентрация, в свою очередь, зависит от каскадного движения (8), (9) и (10) расплава. Это, в свою очередь, зависит от характеристик контакта потока (6) расплава с первым вращающимся барабаном (1), особенно от точки (7) соударения.
Чтобы это подтвердить, было проведено несколько испытаний, изображения которых также представлены на фиг. 7-9 в настоящей патентной заявке.
Точка соударения применительно к настоящей заявке означает приблизительный центр точек падения втекающего потока расплава. Такой центр не может быть определен с большой степенью точности, поэтому его следует интерпретировать с точки зрения специалиста. Таким образом, любую ссылку на точку соударения следует интерпретировать аналогично, т. е. как приблизительную ссылку на приблизительный центр точек падения втекающего потока расплава.
Результаты испытаний представлены в виде графика на фиг. 6.
- 3 031168
Абсцисса на фиг. 6 показывает положение точки соударения между потоком расплава и первым вращающимся барабаном, выраженное в градусах. 0° означает, что точка соударения находится в верхней мертвой точке первого вращающегося барабана. 90° означает, что приблизительный центр втекающего потока расплава не попадает на первый вращающийся барабан и падает в пространство между первым и вторым вращающимися барабанами. Обе кривые представляют качество (если иметь в виду содержание корольков) и количество (если иметь в виду волокна) в зависимости от угла между верхней мертвой точкой первого вращающегося барабана и точкой (7) соударения. Кривая (40) на фиг. 6 представляет в процентах количество расплава, которое проходит между первым и вторым вращающимися барабанами, а разность со 100% представляет собой процентное содержание расплава, который находится в контакте и с первым, и со вторым вращающимися барабанами. Кривая (41) на фиг. 6 представляет соотношение между фактическим содержанием корольков и максимальным содержанием корольков в точке соударения 0° (%). Эти корольки также рассматриваются в качестве отходов применительно к настоящей патентной заявке, поэтому минимизация содержания корольков является одной из целей настоящей заявки. Другая цель состоит также в минимизации количества ^трансформированного материала расплава, и для того, чтобы обеспечить такую возможность, в настоящей заявке предлагается новый способ мониторинга и/или регулирования.
Ордината на фиг. 6 слева показывает долю (40) расплава, протекающего между первым и вторым вращающимися барабанами. В зависимости от положения втекающего потока расплава ордината на фиг. 6 справа показывает долю (41) образования нетрансформированного (не превращенного в волокно) материала в зависимости от положения втекающего потока расплава. Из этого графика очевидно, что оптимальной рабочей точкой, позволяющей решить одну из технических проблем настоящего изобретения, является точка пересечения кривых (40) и (41).
Поэтому предметом настоящего изобретения является способ, посредством которого определение точки (7) соударения между потоком расплава и первым вращающимся барабаном выполняют таким образом, что определяются три ключевых параметра, а именно: (а) траектория движения потока расплава, (b) концентрация расплава относительно окружающего воздуха между первым и вторым вращающимися барабанами и (с) вектор движения.
В связи с этим устройство должно обладать средствами для (а) определения точки (7) соударения между потоком расплава и первым вращающимся барабаном на основе процентного содержания затвердевших корольков и выхода продукции и (b) сравнения указанной точки (7) соударения между потоком расплава и первым вращающимся барабаном с оптимальным рабочим диапазоном, и, кроме того, это устройство должно обладать системой регулирования, подключенной к указанному устройству для обеспечения того, чтобы указанная точка (7) соударения между потоком расплава и первым вращающимся барабаном находилась в оптимальном рабочем диапазоне.
Таким образом, устройство должно обладать средствами для определения (а) траектории движения потока расплава, (b) концентрации расплава относительно окружающего воздуха между первым и вторым вращающимися барабанами и (с) вектора движения, а также подключенной к ним аналитической системой.
В варианте осуществления настоящего изобретения эти цели достигаются благодаря устройству мониторинга и регулирования движения потока расплава, который может даже быть преимущественно в виде капель. Устройство содержит две части: часть для мониторинга (опционально включающего в себя даже оценку процесса) и часть для регулирования, которое осуществляется путем регулирования точки (7) соударения между потоком расплава и первым вращающимся барабаном.
Устройство мониторинга содержит фотокамеру (37), которая может представлять собой любой тип цифровой фотокамеры, предпочтительно (принимая во внимание цену) работающей в видимом спектре, однако возможен любой спектр (включая инфракрасный, выбранный по различным причинам). Указанная фотокамера (37) установлена в общем осевом положении относительно вращающихся барабанов в верхней части собирающей камеры (36). Это положение позволяет фотокамере фиксировать изображение или множество изображений и подробную информацию о положении пленки на соответствующих вращающихся барабанах, а также о точке (7) соударения между потоком расплава и первым вращающимся барабаном. Предпочтительно фотокамера расположена в диапазоне от 25 до 50° относительно оси первого вращающегося барабана, что позволяет фиксировать подробную информацию относительно базы (29) отсчета.
Зафиксированное изображение или их множество анализируют путем обработки изображений на компьютеризованной системе в режиме реального времени, используя три ключевых параметра, измеренных при помощи предлагаемых устройства и способа, а именно: (а) траекторию движения потока расплава, (b) концентрацию расплава относительно окружающего воздуха между первым и вторым вращающимися барабанами и (с) вектор движения.
Траектория движения потока расплава в соответствии с настоящим изобретением связана с интенсивностью яркости указанного расплава. Чем выше интенсивность, тем больше концентрация. Отслеживая точки наивысшей интенсивности (яркости) в одном окне (исследуемой области) мониторинга и соединяя указанные наивысшие точки интенсивности, получают траекторию (21) расплава.
- 4 031168
Параметр точки горизонтальной траектории определяют как разность между полученной траекторией (21) расплава и геометрическим центром (18) между первым и вторым вращающимися барабанами, которую определяют относительно края (16) первого вращающегося барабана и края (17) второго вращающегося барабана. Отклонение указанной траектории (21) от края (16) первого вращающегося барабана представлено расстоянием (19) между центром траектории расплава и краем первого вращающегося барабана, а отклонение указанной траектории (21) от края (17) второго вращающегося барабана представлено расстоянием (20) между центром траектории расплава и краем второго вращающегося барабана.
Интегральный параметр траектории (21) в настоящем изобретении определяется как среднее значение набора вертикальных точек между указанной траекторией (21) и геометрическим центром (18) между первым и вторым вращающимися барабанами, располагается по вертикали от точки (24) соударения между потоком расплава и вторым вращающимся барабаном до верхнего уровня третьего вращающегося барабана (в случае трехбарабанной волокнообразующей установки), или третьего и четвертого вращающихся барабанов (в случае четырех- или более барабанной волокнообразующей установки), или до некоторого заданного положения (в случае двухбарабанной волокнообразующей установки).
Другим определяемым параметром является распределение концентрации. Это распределение определяют путем вычисления интегрального значения яркости в зоне (22) определения яркости для компонента первого вращающегося барабана и в зоне (23) определения яркости для компонента второго вращающегося барабана, обе зоны находятся в пространстве между вращающимися барабанами, и нормируют к базовому значению, представленному зоной первого вращающегося барабана (1) для первого вращающегося барабана (1) и зоной второго вращающегося барабана (2) для второго вращающегося барабана (2). Граница между первым (1) и вторым (2) вращающимися барабанами определяется как геометрический центр (18) между первым и вторым вращающимися барабанами.
Другим определяемым параметром является вектор движения. Этот вектор описывает движение совокупности расплава и может поэтому рассматриваться в качестве аналогичного анализу методом моделирования сосредоточенных параметров. Даны два вектора: первый для верхней части и второй для нижней части. Первый представляет собой вектор (25) для потока расплава от второго вращающегося барабана в зону между барабанами выше оси, соединяющей центральные точки первого и второго вращающихся барабанов, тогда как второй представляет собой вектор (26) для потока расплава от второго вращающегося барабана в зону между барабанами ниже оси, соединяющей центральные точки первого и второго вращающихся барабанов.
Первый вектор определяют как определяемое значение в направлении тангенциальной составляющей потока (8) расплава от первого вращающегося барабана ко второму вращающемуся барабану в точке (24) соударения между потоком расплава и вторым вращающимся барабаном до оси (28), соединяющей центры первого и второго вращающихся барабанов. Второй вектор определяют ниже оси (28), соединяющей центры первого и второго вращающихся барабанов, а его направление определяют вектором (27) движений расплава ниже оси, соединяющей центры первого и второго вращающихся барабанов.
Дополнительными параметрами, которые необходимо принимать во внимание, являются базовые значения. Фотокамера (37) фиксирует изображение, которое является проекцией трехмерного объекта на плоскость. Положение потока расплава изменяется, таким образом, вследствие застывания расплава, изменения термодинамических свойств и вибраций фотокамеры (в качестве наблюдаемого следствия вибраций собирающей камеры). Эта проблема решается путем задания зон отсчета, на которые опирается пространственный анализ и анализ яркости.
Вертикальную базу (29) отсчета определяют как положение пленки на первом вращающемся барабане. Учитывая угловое положение фотокамеры (37), для вычисления точного положения потока используют триангуляцию. Горизонтальная база (30) отсчета представляет собой положение между первым вращающимся барабаном и вторым вращающимся барабаном, когда расстояние между первым вращающимся барабаном и вторым вращающимся барабаном минимально.
Дополнительным выполняемым шагом является исключение помех (мешающих величин). Куски не превращенного в волокно материала (нетрансформированного расплава) создают помехи для сбора данных. Для исключения этого влияния программа выполняет динамический анализ за короткие временные интервалы. Исключение помех достигается путем обнаружения признаков недостоверности обнаружения в зонах яркости с высокой частотой.
После выполнения всех шагов, необходимых для осуществления настоящего изобретения до этого момента, были определены следующие технологические параметры работы:
(a) положение средней относительной траектории (21) изменяется меньше, чем на 40% минимального расстояния в вертикальном направлении от точки (24) соударения между потоком расплава и вторым вращающимся барабаном до оси (28), соединяющей центры первого и второго вращающихся барабанов;
(b) интенсивность яркости в зоне (23) определения яркости для компонента второго вращающегося барабана составляет по меньшей мере 45% суммы яркости в зонах (23) и (22), где (22) представляет собой зону определения яркости для компонента первого вращающегося барабана в нижнем пространстве
- 5 031168 между вращающимися барабанами, т.е. от оси (28) первого и второго вращающихся барабанов, в основном, в нижнем направлении до нижнего края первого или второго вращающегося барабана соответственно, т.е. от оси (28) первого и второго вращающихся барабанов, в основном, в нижнем направлении до нижнего края первого и второго вращающихся барабанов;
(c) направление вектора (27) движений расплава ниже оси первого и второго вращающихся барабанов от второго вращающегося барабана к зоне между барабанами ниже оси (26) первого и второго вращающихся барабанов в нижнем пространстве между вращающимися барабанами меньше, чем +15°, где 0° соответствует вертикальному направлению вниз, а положительное направление представляет собой направление против часовой стрелки.
Claims (9)
1. Способ мониторинга потока расплава в волокнообразующей установке, содержащей по меньшей мере два вращающихся барабана для преобразования минерального расплава в волокна, включающий в себя следующие шаги:
определяют концентрацию расплава относительно окружающего воздуха между первым и вторым вращающимися барабанами;
определяют траекторию движения указанного потока расплава;
определяют вектор движения.
2. Способ мониторинга потока расплава в волокнообразующей установке по п.1, в котором указанное определение концентрации расплава включает в себя следующие шаги:
определяют интегральное значение яркости в зоне (22) определения яркости для компонента первого вращающегося барабана, определяют интегральное значение яркости в зоне (23) определения яркости для компонента второго вращающегося барабана, нормируют указанные значения к базовому значению, представленному зоной первого вращающегося барабана (1) для первого вращающегося барабана (1) и зоной второго вращающегося барабана (2) для второго вращающегося барабана (2), причем границу между первым (1) и вторым (2) вращающимися барабанами определяют как геометрический центр (18) между первым и вторым вращающимися барабанами.
3. Способ мониторинга потока расплава в волокнообразующей установке по п.1 или 2, в котором указанное определение траектории (21) включает в себя соединение точек, по существу, наивысшей яркости в окне мониторинга.
4. Способ мониторинга потока расплава в волокнообразующей установке по любому из пп.1-3, в котором указанный вектор движения содержит два вектора:
первый вектор (25) для потока расплава от второго вращающегося барабана в зону между барабанами выше оси, соединяющей центральные точки первого и второго вращающихся барабанов, причем указанный первый вектор содержит определяемое значение в направлении тангенциальной составляющей потока (8) расплава от первого вращающегося барабана ко второму вращающемуся барабану в точке (24) соударения между потоком расплава и вторым вращающимся барабаном до оси (28), соединяющей центры первого и второго вращающихся барабанов;
второй вектор (26) для потока расплава от второго вращающегося барабана в зону между барабанами ниже оси, соединяющей центральные точки первого и второго вращающихся барабанов, причем указанный второй вектор содержит вектор (27) движений расплава ниже оси, соединяющей центры первого и второго вращающихся барабанов.
5. Устройство для мониторинга потока расплава в волокнообразующей установке для реализации способа по любому из пп.1-4, содержащее средства для определения траектории движения потока расплава, средства для определения концентрации расплава относительно окружающего воздуха между первым и вторым вращающимися барабанами, средства для определения вектора движения и аналитическую систему, подключенную к ним для определения оптимальной точки (7) соударения между потоком расплава и первым вращающимся барабаном.
- 6 031168
Фиг. 1
Фиг. 2
6. Устройство по п.5, дополнительно содержащее средства для мониторинга долей расплава, проходящих через пространство между первым и вторым вращающимися барабанами (1, 2), средства оценки характеристик потока расплава для определения распределения указанного расплава и средства регулирования, причем средства для мониторинга содержат, по меньшей мере, фотокамеру, работающую в пределах видимой части светового спектра, и подключенные к ней средства сбора данных, известные из уровня техники и распознающие яркость.
- 7 031168
Фиг. 4
Фиг. 5
- 8 031168
Фиг. 6
Фиг. 7
- 9 031168
Фиг. 8
Фиг. 9
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/SI2013/000055 WO2015041611A1 (en) | 2013-09-20 | 2013-09-20 | Apparatus and method for monitoring melt stream within a fiberizing apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201690225A1 EA201690225A1 (ru) | 2016-09-30 |
| EA031168B1 true EA031168B1 (ru) | 2018-11-30 |
Family
ID=49998653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201690225A EA031168B1 (ru) | 2013-09-20 | 2013-09-20 | Способ мониторинга потока расплава в волокнообразующей установке, а также соответствующее устройство |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9797845B2 (ru) |
| EP (1) | EP3046883B1 (ru) |
| CA (1) | CA2922632C (ru) |
| DK (1) | DK3046883T3 (ru) |
| EA (1) | EA031168B1 (ru) |
| SI (1) | SI3046883T1 (ru) |
| WO (1) | WO2015041611A1 (ru) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SI3046883T1 (sl) * | 2013-09-20 | 2017-06-30 | Izoteh D.O.O. | Naprava in postopek za spremljanje toka taline v napravi za tvorjenje vlaken |
| WO2019199236A1 (en) | 2018-04-11 | 2019-10-17 | Izoteh D.O.O. | Fiberizing apparatus comprising rotating wheels and method of melt fiberization |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999042413A1 (en) * | 1998-02-23 | 1999-08-26 | Termo D.D., Industrija Termic^¿Nih Izolacij S^¿Kofja Loka | Automatic melt stream positioning device |
| EP2177484A2 (en) * | 2008-10-17 | 2010-04-21 | Paroc Oy Ab | Method and arrangement for optimizing the manufacturing process of mineral fibres |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4588635A (en) | 1985-09-26 | 1986-05-13 | Albany International Corp. | Synthetic down |
| FI77834C (sv) * | 1987-04-06 | 1989-05-10 | Partek Ab | Fibreringsanordning för framställning av mineralull. |
| FR2657077B1 (fr) * | 1990-01-16 | 1993-07-02 | Saint Gobain Isover | Procede et dispositif de fibrage de laine minerale par centrifugation libre. |
| FR2704544A1 (fr) * | 1993-04-29 | 1994-11-04 | Saint Gobain Isover | Détermination de la position d'un jet de matière en fusion. |
| SI1409423T1 (sl) | 2001-07-20 | 2007-06-30 | Paroc Oy Ab | Postopek in priprava za izdelovanje mineralne volne |
| CA2870874C (en) * | 2012-04-19 | 2018-08-07 | The Procter & Gamble Company | Fibrous elements comprising a non-hydroxyl polymer and methods for making same |
| SI3046883T1 (sl) * | 2013-09-20 | 2017-06-30 | Izoteh D.O.O. | Naprava in postopek za spremljanje toka taline v napravi za tvorjenje vlaken |
-
2013
- 2013-09-20 SI SI201330623A patent/SI3046883T1/sl unknown
- 2013-09-20 EA EA201690225A patent/EA031168B1/ru unknown
- 2013-09-20 US US14/906,751 patent/US9797845B2/en active Active
- 2013-09-20 CA CA2922632A patent/CA2922632C/en active Active
- 2013-09-20 WO PCT/SI2013/000055 patent/WO2015041611A1/en active Application Filing
- 2013-09-20 DK DK13822009.0T patent/DK3046883T3/en active
- 2013-09-20 EP EP13822009.0A patent/EP3046883B1/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999042413A1 (en) * | 1998-02-23 | 1999-08-26 | Termo D.D., Industrija Termic^¿Nih Izolacij S^¿Kofja Loka | Automatic melt stream positioning device |
| EP2177484A2 (en) * | 2008-10-17 | 2010-04-21 | Paroc Oy Ab | Method and arrangement for optimizing the manufacturing process of mineral fibres |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2922632C (en) | 2020-05-12 |
| US20160161419A1 (en) | 2016-06-09 |
| DK3046883T3 (en) | 2017-03-13 |
| US9797845B2 (en) | 2017-10-24 |
| WO2015041611A1 (en) | 2015-03-26 |
| EP3046883B1 (en) | 2017-01-25 |
| SI3046883T1 (sl) | 2017-06-30 |
| CA2922632A1 (en) | 2015-03-26 |
| EA201690225A1 (ru) | 2016-09-30 |
| EP3046883A1 (en) | 2016-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105699258B (zh) | 一种细骨料在线检测装置及方法 | |
| CN104138851B (zh) | 基于振动给料与成像识别的大颗粒物料分选系统及方法 | |
| CN107727540A (zh) | 一种机制砂在线检测装置及在线检测方法 | |
| EP3057909B1 (en) | Man-made vitreous fibres | |
| CN102601131B (zh) | 一种钢坯表面质量在线检测装置 | |
| CN106885534B (zh) | 增材制造同轴送粉喷嘴测试装置及方法 | |
| EA031168B1 (ru) | Способ мониторинга потока расплава в волокнообразующей установке, а также соответствующее устройство | |
| CN108114909A (zh) | 一种基于Libs系统的废金属智能拣选设备及方法 | |
| JPH07138041A (ja) | 溶融物質の流れの位置の測定方法 | |
| CN201823714U (zh) | 棒材直径自动检测、分选及统计装置 | |
| JP2020063898A (ja) | 溶滓量測定装置および溶滓量測定方法 | |
| US7045475B2 (en) | High refractive index glass beads for high retroreflectivity surfaces | |
| KR102102470B1 (ko) | 용선 생산 설비에서 용융물 배출 속도 측정 방법 | |
| FI119063B (fi) | Menetelmä ohjata kierrätyskuitulinjaa ja kierrätyskuitulinja | |
| HUP9801912A2 (hu) | Eljárás és berendezés szintetikus üvegszáltermékek gyártásához | |
| US4244720A (en) | Fiber waste and cullet collection process and apparatus therefor | |
| CN106312065B (zh) | 一种制造三维物体的方法与设备 | |
| KR101632462B1 (ko) | 슬라브 측면의 상하 비대칭량 및 와핑을 동시에 측정하는 시스템 | |
| CN206966159U (zh) | 一种物料快速分拣下料装置 | |
| CN102839248A (zh) | 高炉摆动溜槽在线检测装置及检测方法 | |
| CN202830066U (zh) | 高炉摆动溜槽在线检测装置 | |
| Ginouse et al. | Characterization of placement phenomenon in wet sprayed concrete | |
| EP2177484B1 (en) | Method for optimizing the manufacturing process of mineral fibres | |
| JP3600262B2 (ja) | 溶滓流量の測定装置及びこれを利用した炉設備 | |
| JP2012093337A (ja) | 材料流れの幅を測定する方法 |