SU1077856A1 - Устройство дл получени волокон из термопластичных материалов - Google Patents

Abstract

1 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКОН ИЗ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ , преимущественно стекла, содержащее питатель с фильерной пластиной в дне и узел охлаждени  подфильерной зоны, отличающеес  тем, что, с целью экономии, электроэнергии и драгоценных металлов, повышени  производительности устройства и улучшени  условий труда за счет уменьшени  теплового излучени  от фильерной пластины, узел oSлаждени  подфильерной зоны выполнен в виде установленной параллельно фильерной пластине охлаждаемой перфорированной пластины и сло  теплоизол ции , расположенного между пластинами, причем отверсти  перфорированной пластины концентричны отверсти м фильер фильерной пластины и отношение их диаметра к наруж ому диаметру фильер составл ет 1,15-2,00, а отношение рассто ни  между наружной поверхностью (Л рированной пластины и срезом фильер ;к наружному диаметру фильер составл ет не более 0,70. оооопсхю 00 ел СП

Description

2. Устройство по п, 1, о т л и - ми, чающеес  тем, что перфори- ной рованна  пластина выполнена с ребра- ми.

расположенными с ее наружповерхности между фильера

Изобретение относитс  к производ ству стекл нных волокон, а именно к устройству дл  получени  волокон из термопластичного материала, и мо жет быть использовано на предпри ти  по производству стекловолокна. Известны устройства дл  получеци  волокон, содержащие фильерный питатель и узел охлаждени  подфильер ной зоны, который может быть выполнен в виде трубчатого полого элемен та, сплюснутого в центре и расположенного ниже между р дами фильеЬ, по элементу циркулирует охлаждающий агент flj, либо в виде форсунки , расположенной между р дами фильер по периферии фильернрй пластины Г2 2, либо в виде трубчатых петель направленных в сторону фильер питател  ГзД. , Все указанные устройства дл  полу чени  стекловолокон не могут обеспе чить увеличение производительности выраоотки волокон вследствие того, что интенсивность охлаждени  подфильерной зоны снижаетс  из-за дей стви  на фильеры и луковицы стекломассы , образующиес  у фильер, мощного теплового излучени  от фильерной пластины. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  получени  волокон из термопласти ного материала, преимущественно стекла, включающее питатель с фильернрй пластиной и узел охлаждени  подфильерной зоны С4.3. В данном устройстве узел охлаждени  выполнен в,виде системы ламелей (пластин), расположенных между р дами фильер и соединенных с коллектором , по которому циркулирует охлаждающий агент. Охлаждение луковиц стекломассы происходит за счет конвективного обмена при контакте воздуха с ламел ми. Недостатком указанного устройства  вл етс  наличие большого теплового излучени  от открытой поверхности фильерной пластины, что приводит к снижению интенсивности охлаждени  стекломассы в луковице, к безвозвратной потере до 1/3 тепла, внщел емого фильерной пластиной питатез1Я, увеличивает безвозвратные потери драгметаллов за счет возгонкиf повышение температуры среза фильеры приводит к увеличению смачивани  стекломассой фильеры, что снижает стабильность процесса выработки волокна , особенно при больших дебитах фильер. Снижение интенсивности охлаждени  луковицы не обеспечивает увеличение съема расплава из одного отверсти  фильеры, а также не позвол ет увеличить количество отверст.ий на единице площади, а также фильерной пластины. Кроме того, сильное тепловое излучение значительно у  шает услови  труда обслуживающего персонала. Цель изобретени  - экономи  электроэнергии и драгметаллов, повышение производительности устройства и улучшение условий труда за счет уменьшени  теплового излучени  от фильерной пластины. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  получени  волокон из термопластичных материалов , преимущественно стекла, содержащем питатель с фильерной пластиной в дне и узел охлаждени  подфильерной зоны, узел охлаждени  подфильерной зоны выполнен в виде установленной параллельно фильерной пластине охлаждаемой перфорированной пластины и сло  теплоизол ции, расположенного между пластина1«ш, причем отверсти  перфорированной пластины концентричны с отверсти ми фильер фильерной пластины и отношение их диаметра ,к наружному диаметру фильер составл рт 1,15 - 2,00, а отнс иение рассто ни  между наружной поверхностью пер )форированной пластины и срезом фильрр к наружному диаметру фильер составл ет не более 0,70. При этом перфорированна  пластина выполнена с ребрами, расположенными с ее наружной поверхности между фильерами . На чертеже схематически представлено устройство,общий вид. Устройство включает фильерный питатель 1 с токоподводами 2 на тор. цах (на чертеже показан один токопровод ) с фильерной пластикой 3 в дне, фильерам 4. Параллельно фильерной пластине установлена охлаждаема  пластина 5, котора  выполнена перфорированной . Между фильерной пластиной и охлаждаемой пластиной расположен слой теплоизол ции 6. К охлаждаемой пластине присоединен трубопровод 7 с охлаждающим агентом. Охлаждаема  пластина 5 может быть выполнена из недефицитных дешевых материалов (меди, дюралюмини , нержавеющей стали), так как она охлаждаетс  до температуры не более , Как вариант выполнени , к наружной поверхности пластины 5 приварены ребра 8, которые расположены между фильерами

Охлаждаема  пластина устанавливаетс  так, что отношение рассто ни  Н. между наружной поверхностью ее и срезом фильеры к наружному диаметру с1 фильеры составл ет не более 0,7.

Да.нное соотношение определено экспериментальным путем. Если указанное соотношение больше 0,7, то уменьшаетс  слой .теплоизол ции или возникает необходимость увеличить длину фильеры; в верхней части лу;ковицы образуетс  больша  застойна 

Внутренний диаметр «Зл фильеры дл  известного устройства и всех вариантов изобретени 

Диаметр d отверсти  перфорированной пластины

Наружный диаметр

и фильеры

Рассто ние 1 между наружной поверностью перфорированной пластины и срезом фильеры

cL,/d

h/d

Производительность (съем) с одной фильеры, г, в известном устройстве

Съем с одной фильеры по изобретению

зона воздуха, снижаетс  интенсивность теплообмена. Все это отрицательно сказываетс  на эффективность действи  устройства.

Отверсти  в охлаждаемой пластине расположены концентрично с отверсти- ми фильер, причем отношение диаметра каждого отверсти  -d к наружному диаметру rf фильеры находитс  в пределах 1,15 - 2,0, Указанное соотношение установлено экспериментально . Если менее 1,15, то возможен тепловой и элексгрический контакт гор чейфильеры с холодной пластиной, нарушаетс  процесс формовани  врлок5 на; если более 2,0, то снижаетс  эффективность экранировани  подфильерной зоны от теплового излучени .

0 В таблице представлены варианты , выполнени  конструкций устройства с различным соотношением --v- и и характеристики их в сравнении с известным устройством.

1,5 1,9

1,5

3,1 . 5,0 5,8

2,5 2,7

2,3

2,1

0,5

2,15 2,0 0,8 0/2

350

700

350

700

390

480 Из таблицы видно, что при одинаковых внутренних диаметрах фильер устройства в сравнении с известным (Наилучшие результаты получены в вар jaHTax 173, в которых соотношени  - и соответствуют оптимальным (Величинам, указанным в формуле изобретени . Указанные конструкции устройств имеют в сравнении с известным устрой ством увеличенный съем стекломассы с одной фильеры: 110 г вместо 100 (вариант 1), 480 вместо 350 (вариант 2 ), 390 вместо 3-50 (вариант 3). Устройство по варианту 4 не дает положительных результатов; наблюдаетс  увеличение теплового потока от филье ной пластины, съем осталс  идентичным с известном устройством - 700 г Устройство работает следующим образом . Загружаемые в питатель стеклошари ки 9 плав тс  за счет нагрева их до требуемой температуры, создаваемой в питателе 1, к которому подведен электрический ток через токопровода 2. Выт гиваемые из фильер 4 потоки стекломассы образуют у среза фильер луковицы 10. Охлаждение луковиц дл  дальнейшего формовани  из них волокон происходит от охлаждаемой пластины 5. На слое изол ции 6 создаетс  градиент температур, благодар  чему уменьшаетс  тепловой поток от фильерной пластины к охлаждаемой. Технико-экономический эффект от использовани  изобретени  в сравнении с известным устройством выражаетс  в экономии электроэнергии (ориентировочно на 7%) за счет резкого уменьшени  потери тепла от фильерной пластины; увеличении съема стекломассы с одной фильеры на 10 40% , что повышает производительность устройства. Кроме того, снижаетс  капельна  обрывность волокон.Эконогми  драгметсшлов достигаетс  за счет возможности уменьшени  толщины фильерной пластины, имеющей более высокую температуру, а также за счет того, что продукты возгонки драгоценных металлов в основном конденсируетс  на холодной поверхности охлаждаемой пластины, позвол   уменьшить их безвозвратные потери, кроме того , имеетс  возможность уплотнени  фильерного пол  и уменьшени  его габаритов. Уплотнение фильерного пол  обеспечиваетс  снижением температуры воздуха на уровне среза фильер , что уменьшает склонность их к смачиванию стекломассой. Повышаетс  производительност ь труда оператора, так как улучшаютс  услови  его работы в результате снижени  излучени  от фильерной пластины.

Claims (2)

1. L УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКОН ИЗ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ц Преимущественно стекла, содержащее питатель с фильерной пластиной в дне и узел охлаждения подфильерной зоны, отличающееся тем, что, с целью экономии, электроэнергии й драгоценных металлов, повышения производительности устройства и улучшения условий труда за счет уменьшения теплового излучения от фильерной пластины, узел охлаждения подфильерной зоны выполнен в виде установленной параллельно фильерной пластине охлаждаемой перфорированной пластины и слоя теплоизоляции, расположенного между пластинами, причем отверстия перфорированной пластины концентричны отверстиям фильер фильерной пластины и отношение' их диаметра к наружному диаметру фильер составляет 1,15-2,00, а отношение расстояния между наружной поверхностью перфорированной пластины и срезом фильер • к наружному диаметру фильер составляет не более 0,70.
2. 2. Устройство по π. 1, о т л и - ми, расположенными с ее наружчающееся тем, что перфори- ной поверхности между фильерарованная пластина выполнена с ребра- ми.