PL119589B1 - Method of manufacture of fibres of thermoplastic,especially mineral material,and apparatus therefortmass,a osobenno mineral'nykh,i ustrojjstvo dlja izgotovlenija volokon iz termoplasticheskikh plastmass,a osobenno mineral'nykh - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadzenie do wytwarzania wlókien z tworzywa termoplastycznego, zwlaszcza mineralnego.Powyzszy sposób jest przeznaczony do korygowania wlasnosci takich jak srednica i dlugosc, utworzonych wlókien z materialów termoplastycznych, a zwlaszcza z wlókien mineralnych podczas ich wytwarzania przez wyciaganie zmiekczonego termoplastycznego materialu za pomoca pradu gazowego o wysokiej temperaturze doprowadzonego z duza predkoscia przez generator posiadajacy co najmniej dwa palniki, w którym to sposobie stosuje sie pomiar temperatury gazu do regulacji palników, które wytwarzaja ten prad gazowy.Znane jest urzadzenie do stosowania takiego sposobu z opisu patentowego Stanów zjednoczonych Ameryki nr 3 395 005, które zawiera pierscieniowy generator gazu, oraz czujniki temperatury umieszczone przed palnika¬ mi i na wyjsciu komory, które steruja zaworami regulacyjnymi usytuowanymi na kanalach doprowadzajacych powietrze i paliwo. Obydwa czujniki sa usytuowane na torze gazu paliwowego wytwarzanego przez palniki. Te palniki zaklócaja plomien, a w szczególnosci ten palnik, który jest umieszczony na wyjsciu zaklóca prad gazowy, który oddzialywuje na wlasnosci wlókien.Warunki sa jeszcze gorsze a wiec trudniejsze do opanowania, zwlaszcza na wyjsciu komory spalania wówczas, gdy jest ona zwezona w celu przyspieszenia predkosci gazu goracego. Aby uniknac zakrecenia podawa¬ nia goracego gazu przez umieszczenie narzedzi pomiarowych w miejscach krytycznych, dokonuje sie w praktyce regulacji wydatku gazu paliwowego i powietrza, ale taka regulacja ma szereg niedogodnosci.Okreslenie wielkosci wydatków gazu i powietrza, koniecznych do otrzymania okreslonych cianen i tempe¬ ratur musza byc wyznaczone doswiadczalnie dla kazdego urzadzenia. Nalezy wiec przerwac wytwarzanie wló¬ kien, w celu dokonania w szczelinie palników, recznych pomiarów temperatury i cisnienia. Ponadto nawet jesli dla danych temperatur stosuje sie urzadzenie do ciaglego pomiaru jak te, które zostalo opisane w wyzej wymie¬ nionym opisie patentowym, jest trudno dokonac tych pomiarów cisnienia i temperatury pradu gazowego w szcze¬ linie, która ma tylko kilka milimetrów szerokosci. Wynikaja stad straty produkcyjne, a z racji bledów pomiaru, zla regulacja palników.? 119 589 Poniewaz nalezy przerwac produkcje w celu regulowania palników istnieje ponadto ryzyko, ze nie osiagnie sie równowagi cieplnej, gdyz wielkosci temperatury i cisnienia zmieniaja sie zanim regulacja wydatków poprawi to zjawisko.Ponadto wahania mocy cieplnej paliwa nie sa kompensowane i prowadza do wahan cisnienia i temperatury.Wówczas, gdy stosuje sie ciekly gaz paliwowy o zmienionym skladzie, jego rozcienczenie wstepne przez miesza¬ nie z powietrzem nie moze powodowac zmiany cisnienia i temperatury zaleznie od jego skladu. Dostosowanie mocy cieplnej prowadzi w wyniku do dodania wiecej lub mniej powietrza do gazu, przy czym róznice gestosci i zawartosci tlenu, które stad wynikaja, wplywaja na cisnienie i temperature w palniku zanim regulacja wydatku skompensuje to zjawisko.W urzadzeniach, w których stosuje sie elementy wirujace w polaczeniu z palnikami wytwarzajacymi prady gazowe o wysokiej temperaturze, odchylenia lub wahania cisnienia i temperatury pradu gazowego w stosunku do zadanych wielkosci obnizaja jakosc wlókien powodujac uszkodzenie i skrócenie czasu pracy elementów wiruja¬ cych.Z drugiej strony opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 395 005 nie przewiduje regulacji cisnienia tak, ze trudnosci omówione powyzej nie sa rozwiazane.Celem wynalazku jest umozliwienie korygowania w sposób ciagly wlasnosci wlókien takich jak srednica i dlugosc podczas ich wytwarzania z materialu termoplastycznego tak, zeby urzadzenia pomiarowe cisnienia i temperatury nie zaklócaly przeplywu goracych gazów o duzej predkosci.Cel ten osiagnieto zgodnie z wynalazkiem przez opracowanie sposobu wytwarzania wlókien z tworzywa termoplastycznego, zwlaszcza mineralnego, w którym pomiaru temperatury dokonuje sie miedzy plomieniami.Korzystnie pomiaru cisnienia dokonuje sie równiez miedzy plomieniami palników. Mozna zatem poznac w sposób ciagly wielkosci cisnienia i temperatury^w komorach spalania. Stwierdzono, ze mierzone temperatury i cisnienia sa zblizone do temperatur i cisnien na wylotach palników. Jest to wazne wówczas, gdy te palniki zasilaja komory pierscieniowe.Wynalazek obejmuje równiez urzadzenie do wytwarzania wlókien z tworzywa termoplastycznego, zwlasz¬ cza mineralnego, zawierajace co najmniej dwa palniki usytuowane obok siebie do wytwarzania pradów gazowych o wysokiej temperaturze, które sa doprowadzane z duza predkoscia przez dysze usytuowane na wyjsciu palni¬ ków. Istota wynalazku polega na tym, ze co najmniej jeden kanal zawierajacy przyrzady do pomiaru cisnienia i/lub temperatury jest umieszczony miedzy palnikami. Korzystnie wedlug innej cechy wynalazku, kanal w którym jest umieszczony przyrzad do pomiaru temperatury, jest usytuowany blizej dyszy niz kanal, który jest stosowany do pomiaru cisnienia.Sposób i urzadzenie wedlug wynalazku umozliwiaja otrzymanie w sposób ciagly pomiarów cisnienia i tem¬ peratury w komorze spalania, które zmieniaja sie w waskich granicach, bez znacznego opóznienia zaleznie od odpowiednich wielkosci szczelin palników, i oddzielne regulowanie wielkosci cisnienia i temperatury a wiec wiel¬ kosci odpowiadajacych na wyjsciu palników, dzialajac na temperatury powietrza i na cisnienia gazu. W ten sposób mozna ponadto w koniecznym zakresie techniki zrieniac predkosc prad^ów gazowych dzialajac na ich cisnienie w stalej i optymalnej temperaturze i zmieniac w ten sposób grubosc wytwarzanych wlókien bez przery¬ wania produkcji, w celu wniesienia nowej zadanej stalej wielkosci.Przerwy produkcyjne powoduja, ze urzadzenia do wytwarzania wlókien sa poddane uderzeniom cieplnym, które pochodza stad, ze zasilanie materialem termoplastycznym stosunkowo bardziej chlodnym niz prad gazo¬ wy, bylo przerwane w celu regulacji, podczas gdy temperatura pradu gazowego nie byla zmieniona. Tewzrosty temperatury, które stad wyniknelyby sa wiec usuniete, poniewaz temperatura czlonu podajacego gaz jest samo¬ czynnie regulowana. ^ Ponadto rozwiazanie wedlug wynalazku umozliwia samoczynne regulowanie temperatury i cisnienia palni¬ ków do wielkosci zadanych a to umozliwia dokonanie regulacji calego procesu i zatrzymanie urzadzenia do wytwarzania wlókien. Oszczedza sie w ten sposób prace reczna, zyskuje sie na czasie wytwarzania a to zwlasz¬ cza wówczas, gdy jest konieczne jednoczesne uruchamianie kilku urzadzen ponadto unika sie uszkodzen powsta¬ lych w wyniku nieodpowiednich manipulacji.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia generator pierscieniowy w przekroju wzdluz Hnii A—A oznaczonych na fig. 2 i 3, fig. 2 — generator w prze¬ kroju wzdluz linii B — B oznaczonej na fig. 1, fig. 3 — generator w przekroju wzdluz linii C — C oznaczonej na fig. 1.Przebieg procesu, którego celem jest wytworzenie wlókien z tworzywa termoplastycznego, najlepiej zilu¬ struja ponizsze przyklady: Przyklad L Do wyprodukowania 500 kg wlókna szklanego na godzine o przecietnej srednicy 5 m potrzebna przy wylocie palnika jest stala temperatura gazu 1500°C i stale cisnienie gazu równe 490,332 Pa.I 119589 3 ( W celu wytworzenia strumienia gazu potrzebnego do wyciagania stopionego szkla do palników doprowadza sw 500 mm3 powietrza i 50 mm3 gazu. Podczas procesu produkcji mierzy sie w sposób ciagly temperature rrredzy plomieniami a poszczególnymi palnikami. Aby osiagnac w/w parametry przy wylocie palnika, temperatu¬ ra piedzy plomieniami musi wynosi 1400°C a cisnienie 490,332 Pa. Przy odchyleniach od tych zamierzonych (wyznaczonych) wartosci ilosc powietrza wzglednie gazu doprowadzana do palników zostaje natychmiast zmie¬ niono przez odpowiednie elementy regulujace.(Przyklad II. Do wyprodukowania 500 kg/h wlókna szklanego o przecietnej srednicy 8 m potrzebna jest slala temperatura gazu wynoszaca 1500°C i stale cisnienie gazu wynoszace 392,266 Pa mierzone przy wylo¬ cie pilnika. Do wytworzenia strumienia gazu^ potrzebnego do wyciagania stopionego szkla, doprowadza sie do palników 400 mm3 powietrza i 40 mm3 gazu. Podczas procesu wytwarzania mierzy sie w sposób ciagly tempera¬ ture i/cisnienie miedzy plomieniami a pojedynczymi palnikami.W celu uzyskania powyzszych parametrów u wylotu palnika temperatura miedzy plomieniami musi wynosi 1400°C a cisnienia 411,879 Pa. .Przy odchyleniach od tych wartosci wyznaczonych ilosc gazu lub powietrza doprowadzana do palników zostaje natychmiast zmieniona przez odpowiednie elementy regulujace.Generator pierscieniowy przedstawiony na rysunku zawiera komory spalania 1, które sa korzystnie roz¬ mieszczone w regularnych odstepach wzdluz komory pierscieniowej, i które maja wyloty do dysz 2 skierowa¬ nych do materialu cieklego w postaci wlókien 5, na przyklad wlókien z cieklego szkla wyplywajacych z korpu¬ su 4 'wirówki (fig. 3). Mieszanka gazu i powietrza jest doprowadzana do komór spalania 1 zgodnie ze strzalkami 6, przy czym mieszanina, która spala sie w komorze 1 jest wprowadzana poprzez dysze 2 gazu palnego o wysokiej temperaturze, które wyciagaja wlókna szklane 5 w cienkie wlókienka zbierane w postaci wlókniny lub pokladu przez urzadzenie zbierajace umieszczone pod pierscieniem z palników.Na fig. 1 i 3 przedstawiono termopare 7, które jest umieszczona w kanale 8 i umozliwia pomiar temperatu¬ ry miedzy plomieniami w sasiednich komorach spalania 1. Drugi kanal 9 umozliwia dokonanie pomiaru cisnienia za pomoca przyrzadu 10. (fig. 1 i 2) oznaczonego schematycznie, a to umozliwia równiez pomiar cisnienia mie¬ dzy plomieniami dwóch sasiednich komór spalania.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wlókien z tworzywa termoplastycznego, zwlaszcza wlókien mineralnych, polegaja¬ cy na rozciaganiu za pomoca strumienia gazu o wysokiej temperaturze i duzej predkosci pochodzacego z co najmniej dwóch stref spalania o plomieniach oddzielonych pewnym odstepem, znamienny tym, ze reguluje sie ciagle i oddzielnie cisnienie i temperature gazu spalanego regulujac temperature powietrza i cisnienie strumienia gazu, wspomagajacego spalanie. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reguluje sie temperature powietrza i cisnienie strumieni gazowych wspomagajacych spalanie w funkcji temperatur i cisnien spalonego gazu mierzonych w odste¬ pach miedzy plomieniami. 3. Sposób wedlug zastfz. 1 albo 2, znamienny tym, ze pomiaru temperatury dokonuje sie ponizej miejsca mierzenia cisnien strumienia spalanego gazu. 4. Urzadzenie do wytwarzania wlókien z tworzywa termoplastycznego, zwlaszcza mineralnego zawierajace co najmniej dwa palniki usytuowane obok siebie do wytwarzania pradów gazowych o wysokiej temperaturze, które sa doprowadzane z duza predkoscia przez dysze usytuowane na wyjsciu palników, znamienne tym, ze ma co najmniej jeden kanal (8) zawierajacy przyrzad (10) do pomiaru cisnienia i/lub temperatury umieszczony miedzy palnikami (1). 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze kanal (8), z umieszczonym przyrzadem do pomiaru temperatury, jest usytuowany blizej dyszy (2) niz kanal (9), z przyrzadem do pomiaru cisnienia. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze zawiera co najmniej jeden kanal (9) laczacy komory spalania (1) z umieszczonym w nim przyrzadem do pomiaru cisnienia lub temperatury. 7. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze zawiera dwa szeregi kanalów miedzy komora¬ mi, przy czym jeden szereg jest usytuowany przed miejscem do pomiaru temperatur, a drugi za miejscem do pomiaru cisnien.119 589 Jhia^Zw-M ma:3 (c-o Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL PL PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wlókien z tworzywa termoplastycznego, zwlaszcza wlókien mineralnych, polegaja¬ cy na rozciaganiu za pomoca strumienia gazu o wysokiej temperaturze i duzej predkosci pochodzacego z co najmniej dwóch stref spalania o plomieniach oddzielonych pewnym odstepem, znamienny tym, ze reguluje sie ciagle i oddzielnie cisnienie i temperature gazu spalanego regulujac temperature powietrza i cisnienie strumienia gazu, wspomagajacego spalanie.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reguluje sie temperature powietrza i cisnienie strumieni gazowych wspomagajacych spalanie w funkcji temperatur i cisnien spalonego gazu mierzonych w odste¬ pach miedzy plomieniami.

3. Sposób wedlug zastfz. 1 albo 2, znamienny tym, ze pomiaru temperatury dokonuje sie ponizej miejsca mierzenia cisnien strumienia spalanego gazu.

4. Urzadzenie do wytwarzania wlókien z tworzywa termoplastycznego, zwlaszcza mineralnego zawierajace co najmniej dwa palniki usytuowane obok siebie do wytwarzania pradów gazowych o wysokiej temperaturze, które sa doprowadzane z duza predkoscia przez dysze usytuowane na wyjsciu palników, znamienne tym, ze ma co najmniej jeden kanal (8) zawierajacy przyrzad (10) do pomiaru cisnienia i/lub temperatury umieszczony miedzy palnikami (1).

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze kanal (8), z umieszczonym przyrzadem do pomiaru temperatury, jest usytuowany blizej dyszy (2) niz kanal (9), z przyrzadem do pomiaru cisnienia.

6. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze zawiera co najmniej jeden kanal (9) laczacy komory spalania (1) z umieszczonym w nim przyrzadem do pomiaru cisnienia lub temperatury.

7. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze zawiera dwa szeregi kanalów miedzy komora¬ mi, przy czym jeden szereg jest usytuowany przed miejscem do pomiaru temperatur, a drugi za miejscem do pomiaru cisnien.119 589 Jhia^Zw-M ma:3 (c-o Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 100 zl PL PL PL