SU1335540A1 - Method and apparatus for producing fibrous material - Google Patents
Method and apparatus for producing fibrous material Download PDFInfo
- Publication number
- SU1335540A1 SU1335540A1 SU864035384A SU4035384A SU1335540A1 SU 1335540 A1 SU1335540 A1 SU 1335540A1 SU 864035384 A SU864035384 A SU 864035384A SU 4035384 A SU4035384 A SU 4035384A SU 1335540 A1 SU1335540 A1 SU 1335540A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- chamber
- mineral
- flow
- fiber
- energy carrier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к производству композиционных материалов из минеральных и металлических волокон , используемых дл изготовлени жаропрочных изделий - корпусов двигателей , турбинных лопаток. Цель изобретени - обеспечение возможности получени композитных материалов одновременно из минеральных и металлических волокон. Одновременно с формированием потока минерального волок- па кольцевым потоком энергоносител выт гивают из фильер и формируют в той же камере ускоренный поток металлического волокна. Поток располагают концентрично и направл ют паралSoffa LN«- / t a Энергоносите/ ь Й/г/ hrThe invention relates to the production of composite materials from mineral and metal fibers used for the manufacture of heat-resistant products - engine housings, turbine blades. The purpose of the invention is to provide the possibility of obtaining composite materials from both mineral and metal fibers. Simultaneously with the formation of a stream of mineral fiber, an annular stream of energy carrier is pulled out of the nozzles and an accelerated stream of metal fiber is formed in the same chamber. The flow is arranged concentrically and is directed to the Soffa LN ' - / t a Energy carrier / L / g / hr
Description
лельио первому потоку. На выходе из камеры оба потока волокна смешивают. Устройство дл получени волокнисто го материала содержит приемник 10 металлического расплава с системой охлаждени 11. Приемник 10 выполнен с радиально расположенными фильерами 14, вход щими в проточную камеру во- локнообразовапи . В выходной конусной части камеры установлена цилиндрическа насадка 15 с внутренней конусной поверхностью и продольными раLelio the first flow. At the outlet of the chamber, both streams of fiber are mixed. An apparatus for producing a fibrous material comprises a metal melt receiver 10 with a cooling system 11. The receiver 10 is made with radially located spinnerets 14 entering the flow chamber of the fiber-forming element. A cylindrical nozzle 15 is installed in the outlet conical part of the chamber with an internal conical surface and longitudinal edges.
1one
Изобретение относитс к производству композиционных материалов из минеральных и металлических волокон, используемых дл изготовлени жаро- прочных изделий - корпусов двигателей , турбинных лопаток и т.п.The invention relates to the production of composite materials from mineral and metal fibers used for the manufacture of heat-resistant products — engine housings, turbine blades, and the like.
Целью изобретени вл етс обеспечение возможности получени композитных материалов одновременно из минеральных и металлических волокон.The aim of the invention is to make it possible to obtain composite materials from both mineral and metal fibers.
На фиг. 1 изображено устройство, иродольньй разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 ..FIG. 1 shows the device, and the myodolny incision; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one ..
Устройство дл получени волокнис- того композитного материала содержит корпус 1 с передней 2 и задней 3 крышками, проточной камерой волокно- образовани , образованной соединенными основани ми усеченными конусами А и 5 с центральнЕ,1м входным отверстием 6 в передней крышке 2 дл эжекции минерального расплава с кольцевь м соплом Лавал 7 с косым срезом, соединенным с полостью 8 и отверстием 9 дл подвода энергоносител . В корпусе 1 закреплен кольцевой приемник 10 металлического расплава с сужающейс в сторону фильер полостью и системой 1 1 охлаждени и патрубками 12 и 1 3 соответственно подачи и отвода охлаждающей жидкости (воды). Приемник 10 выполнен с радиально расположенными фильерами 14, выход щими в проточную камеру волокнообразовани , в выходной конусной части которой установлена цилиндрическа насадка 15 с. внутренней конусной поверхностью и.наружными продольными радиальными перегородкамиA device for producing a fiber composite material comprises a housing 1 with front 2 and rear 3 covers, a fiber flow chamber formed by connected bases with truncated cones A and 5 with a central, 1 m inlet 6 in front cover 2 for ejection of a mineral melt from a ring with a Laval nozzle 7 with an oblique cut connected to the cavity 8 and the hole 9 for the supply of energy carrier. In case 1, an annular metal melt receiver 10 is fixed with a cavity narrowing in the direction of the spinnerets and a cooling system 1 1 and nozzles 12 and 1 3, respectively, of the supply and removal of coolant (water). The receiver 10 is made with radially arranged spinnerets 14, emerging into the flow-forming fiber-forming chamber, in the outlet conical part of which a cylindrical nozzle is installed for 15 s. inner conical surface and external longitudinal radial partitions
355ДО355TH
диальными перегородками, отдел юпгими фильеры друг от друга. Внутренн стенка проточной камеры за соплом Давали спрофилирована по параболе, выполнена с кольцевой полостью 17 и соединена с проточной частью камеры отверсти ми 18, расположенными под углом 16-22 к ее продольной оси. Срок службы композитов намного пре- вьпиает срок службы минеральных материалов , увеличива срок службы изделий в два раза. 2 с.п. ф-лы. 2 ил.partition walls, separate ypgimi dies from each other. The inner wall of the flow chamber behind the Dali's nozzle is shaped along a parabola, made with an annular cavity 17 and connected to the flow part of the chamber with holes 18 located at an angle of 16-22 to its longitudinal axis. The service life of composites far exceeds the service life of mineral materials, doubling the service life of products. 2 sec. f-ly. 2 Il.
16, отдел юищми фильеры 4 друг от друга. Внутренн стенка проточной камеры за соплом Лавал спрофилирована по параболе и выполнена с кольцевой полостью 17, соединенной с проточной частью каг--;еры направленными под углом 16-22 к ее продольной оси отверсти ми 18. К кольцевой полости 17 присоединен патрубок 19 дл подачи поверхностно-с ктивного вещества, (ЛАВ). В задней части проточной камеры в конусной стенке выполнена диф- фузорна щель 20 регулируемого сечени дл подачи дополнительного кольцевого потока энергоносител „16, department of the dies 4 from each other. The inner wall of the flow chamber behind the Laval nozzle is shaped with a parabola and is made with an annular cavity 17 connected to the flow part of the chambers 18 that are directed at an angle of 16-22 to its longitudinal axis of the holes 18. -ctivative substance (LAV). In the rear part of the flow chamber in the tapered wall there is a diffuser slit 20 of adjustable cross section made to supply an additional annular flow of energy carrier „
Предлагаемый способ реализуетс следующим образом.The proposed method is implemented as follows.
Энергоноситель через отверстие 9 ввод т в полость 8 под высоким давлением (сжатый воздух 3-10 ати, пар 6-8 ати) , Здесь энергоноситель равномерно распредел етс относительно входных сечений -сопла 7 и диффузор- ной щели 20, проход через их проточные части, он ускор етс и с большой скоростью входит в проточную камеру устройства. Больпие скорости энергоносител позвол ют создать эжекцион- ный эффект в зоне входного отверсти 6, отверстий 18 и в рабочей зоне камеры волокнообразовани металлических волокон. Под действием эжекцион- ных сил через патрубок 19 в кольцевую полость 17 ввод тс ПАВ, В полости 1 7 ЛАВ равномерно распредел ютс вокруг параболической поверхности сопла 7 и через цилиндрические отверсти 18 вход т в поток энергоThe energy carrier is introduced through the opening 9 into the cavity 8 under high pressure (compressed air of 3-10 MPa, steam 6-8 MPa), where the energy carrier is evenly distributed with respect to the input sections of the nozzle 7 and the diffuser slot 20, the passage through their flow parts it accelerates and enters the flow chamber of the device at high speed. The speed of the energy carrier can create an ejection effect in the area of the inlet 6, the openings 18 and in the working area of the fiberization chamber of metal fibers. Under the action of ejection forces, surfactants are introduced through the nozzle 19 into the annular cavity 17, in the cavity 1 7 the LAW are evenly distributed around the parabolic surface of the nozzle 7 and through the cylindrical holes 18 enter the flow of energy.
носител , распыл ютс и перемешиваютс с ним.carrier, sprayed and mixed with it.
Со стороны наружной поверхности передней крышки 2 в отверстие 6 подают в виде осесимметричной струи минеральный расплав. Стру через отверстие 6 засасываетс в проточйую часть камеры и попадает в зону действи сопла 7. Здесь в результате вза модействи минерального расплава с потоком энергоносител происходит активна переработка расплава в волокна. Причем продукты распыла струи минерального расплава поступаю полностью в конусную полость цилиндрической насадки 15 и не попадают в рабочую зону формовани металлически Е локон. Одновременно в металлоприем ник 10 подают тугоплавкие металлы (например, вольфрам, жаропрочные стали и т.д.). Через систему 11 метал- лоприемник 10 охлаждаетс проточной водой. Через фильеры 14 расплав металла поступает в зону формовани во локон. Здесь выход щий из фильер металл подхватываетс мелкодисперсным потоком, в котором происходит формование волокон, которые поступают затем в зону действи диффузора 20. Здесь волокну сообщаетс дополнительное ускорение, которое приводит к нарушению непрерывности процесса формовани волокна, в результате чего образуетс штапельное волокно. На выходе из устройства один поток кольцевой с металлическими волокнами, а второй - осесимг 1етрична стру с минеральными волокнами вступают во взаимодействие , которое приводит к образованию композитного материала из минеральных и металлических волокон, который затем подают в камеру осаждени .From the outer surface of the front cover 2 into the hole 6 serves in the form of an axisymmetric jet of mineral melt. The jet through the hole 6 is sucked into the proto-chamber of the chamber and gets into the zone of action of the nozzle 7. Here, as a result of the interaction of the mineral melt with the flow of energy carrier, the melt is actively processed into fibers. Moreover, the spray products of the jet of mineral melt flow completely into the conical cavity of the cylindrical nozzle 15 and do not fall into the working forming zone of the metallic E curl. At the same time, refractory metals (eg, tungsten, heat-resistant steels, etc.) are fed into the metal receiver 10. Through system 11, metal receiver 10 is cooled with running water. Through the dies 14, the molten metal enters the forming zone in a curl. Here, the metal leaving the spinnerets is picked up by a fine stream in which fibers are formed, which then enter the zone of action of the diffuser 20. Here, the fiber is charged with additional acceleration, which leads to a discontinuity in the process of forming the fiber, resulting in a staple fiber. At the exit of the device, one stream is annular with metal fibers, and the second — an axisymmetric stream with mineral fibers interact, which leads to the formation of a composite material of mineral and metal fibers, which is then fed into the precipitation chamber.
Дл повышени производительности при получении композитного материала предла аемым способом необходимо обепечить максимальный напор расплавленного металла при минимальных значени х диаметра фильер и температуры в металлоприемнике и фильере, а также захват большей по диаметру струи минерального расплава (т.е. струи с увеличенным расходом). С этой целью в устройстве объединены камеры волок нообразовани минеральных и металлических волокон. В этом случае поток энергоносител , сформированный соплом 7, сразу с минимальными потер ми энергии входит, в рабочую зону формиIn order to increase the productivity in obtaining the composite material by the proposed method, it is necessary to provide the maximum pressure of the molten metal with minimum values of the nozzle diameter and temperature in the metal receiver and the spinneret, as well as the capture of a larger jet of mineral melt (i.e. a jet with increased flow). To this end, the device combines chambers for the formation of mineral and metal fibers. In this case, the flow of energy carrier formed by the nozzle 7 immediately enters into the working zone with minimal energy losses.
00
1515
00
30thirty
25 25
ровани металлических волокон, что обеспечиваетс максимальным напором, диффузорна щель 20 увеличивает эжек- ционный эффект на выходе и проточной камеры. Профилированием по параболе наружной стенки сопла 7 обеспечиваетс формирование на входе в камеру во- локнообразовани металлических волокон устойчивого высокоскоростного потока с минимумом возмущений, что необходимо , как показывают эксперименты, дл плавного формовани волокон, так как только в этом случае они относительно длинные и тонкие.The shielding gap 20 increases the ejection effect of the outlet and the flow chamber. By parabola profiling of the outer wall of the nozzle 7, a stable high-speed flow with a minimum of disturbances, which are necessary, as experiments show, for the smooth formation of fibers, is formed at the entrance to the fiber-forming chamber of metal fibers, since only in this case they are relatively long and thin.
Размещение кольцевой полости 17 дл ПАВ в корпусе наружной стенки, соединенной с проточной частью цилинд рическими отверсти ми 18, ориентированными к оси камеры под угломо. 16- 22 , обеспечивает засасывание ПАВ в полость и ввод в поток энергоносител за счет энергии последнего. Причем , целесообразно, чтобы ПАВ распростран лись на периферии проточной части, что и обеспечиваетс в данном устройстве. Ориентирование цилиндрических отверстий под указанным диапазоном углов ос. необходимо, чтобы обеспечить необходимый эжекционный эффект дл ввода ПАВ в поток энергоносител и проникновение струек ПАЕ в глубь этого потока. Уменьшение угла- р6 до 12 увеличивает силу эжекции, но проникновение в поток энергоносител поверхностное и приводит к тому, что ПАВ в основном размываютс по наружной стенке сопла 7. Увеличение угла оС до 26 уменьшает эжекционный эффект, а значит проникнуть в потокPlacing the annular cavity 17 for the surfactant in the outer wall housing connected to the flow passage by cylindrical holes 18 oriented at an angle to the chamber axis. 16-22, provides suction of surfactant into the cavity and input into the flow of energy carrier due to the energy of the latter. Moreover, it is advisable that surfactants spread to the periphery of the flow path, which is provided in this device. Orientation of cylindrical holes under the specified angle range wasps. it is necessary to provide the necessary ejection effect for introducing the surfactant into the flow of energy carrier and the penetration of the streams of PAEs deep into this flow. Reducing the angle p6 to 12 increases the ejection force, but the penetration into the flow of energy carrier is superficial and leads to the fact that the surfactant is mainly blurred along the outer wall of the nozzle 7. Increasing the oC to 26 angle reduces the ejection effect and therefore penetrates
О ПАВ не могут без дополнительных энергозатрат .About surfactants can not without additional energy costs.
Выполнение камеры волокнообразова- ни металлических волокон в виде состыкованных мeньши ш основани ми нических поверхностей, на линии стыка которых расположены фильеры 14, необходимо, чтобы создать максимальный напор при заданном диаметре фильер . В процессе формировани метал50 лических волокон увеличиваетс их длина и они попадают в зону действи диффузора 20.Им сообщаетс дополнительное ускорение, что приводит к нарушению , непрерывности процесса фор55 мовани волокон. Сформованные штапельные металлические волокна подхватываютс потоком энергоносител и выход т из устройства. При этом диффузор формирует поток энергоносител с ме- iThe implementation of the fiber-forming chamber of metal fibers in the form of docked lining of the base of the min- imal surfaces, at the junction line of which the dies 14 are located, is necessary in order to create the maximum pressure for a given diameter of the dies. During the formation of metal fibers, their length increases and they fall into the zone of action of the diffuser 20. They are informed by additional acceleration, which leads to disruption in the continuity of the process of forming fibers. The formed staple metal fibers are picked up by the flow of energy and come out of the device. In this case, the diffuser forms the flow of energy with
3535
таллическими волокнами, а конусна полость насадки 15 - noTOJ энергоносител с минеральными волокнами. Наличие -на выходе из устройства кольцевой диффузорной щели 20 позвол ет обеспечить разные скорости этим двум потокам и тем самым добитьс активного их смешени .tallic fibers, and the conical cavity of the nozzle 15 is a noTOJ energy carrier with mineral fibers. The presence of an annular diffuser slit 20 at the exit of the device allows these two streams to provide different speeds and thus achieve their active mixing.
Выполнение сопел 7 и щапк 20 регулируемыми позвол ет подобрать оптимальный режим их работы дл получени композитов из различных минеральных и металлических расплавов.Making the nozzles 7 and adjustable tongs 20 allows you to select the optimal mode of operation for producing composites from various mineral and metal melts.
Выполнение металлоприемника кольцевым , с сужающейс в сторону фильер полостью позвол ет максимально использовать энергию энергоносител дл формовани волокон и увеличить производительность получени штапельных волокон при относительно малых энергозатратах .Making the metal reservoir ring-shaped, with a cavity tapering towards the spinnerets, makes it possible to maximize the use of energy of the energy carrier to form the fibers and increase the productivity of staple fibers at relatively low energy costs.
Срок службы композитов намного превьшает срок службы минеральных материалов . Так, например, армирование муллито-кремнеземистого материала металлическими волокнами, полученными на основе нержавеющей стали, увеличивает срок службы изделий, например турбинных лопаток, почти в два раза.The service life of composites far exceeds the service life of mineral materials. For example, the reinforcement of mullite-silica material with metal fibers obtained on the basis of stainless steel increases the service life of products, for example, turbine blades, by a factor of almost two.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864035384A SU1335540A1 (en) | 1986-03-11 | 1986-03-11 | Method and apparatus for producing fibrous material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864035384A SU1335540A1 (en) | 1986-03-11 | 1986-03-11 | Method and apparatus for producing fibrous material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1335540A1 true SU1335540A1 (en) | 1987-09-07 |
Family
ID=21225777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864035384A SU1335540A1 (en) | 1986-03-11 | 1986-03-11 | Method and apparatus for producing fibrous material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1335540A1 (en) |
-
1986
- 1986-03-11 SU SU864035384A patent/SU1335540A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР W 1161489, кл. С 03 В 37/06, 1983. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI79690C (en) | FOER FOERFRAMSTAELLNING AV FIBER AVSEDD BRAENNARE INNE I VILKEN FOERBRAENNINGEN SKER. | |
KR890001422B1 (en) | Improvement to the process and apparatus for formin mineral fiber by means of centrifugation wheels | |
US20050150971A1 (en) | Method and apparatus for atomising liquid media | |
EP0674016A1 (en) | Gas atomizer with reduced backflow | |
US5356450A (en) | Processs and apparatus for making mineral wool fibres | |
US4472329A (en) | Process for production of synthetic fibers | |
JPH01213406A (en) | Production of extremely fine polymer fiber | |
HU225550B1 (en) | Processes and apparatus for producing synthetic vitreous fibre products | |
FI80008C (en) | Method and apparatus for producing continuous fiberglass | |
SU1335540A1 (en) | Method and apparatus for producing fibrous material | |
PL197681B1 (en) | Method and device for forming mineral wool by internal centrifuging | |
US3012281A (en) | Method of forming fibers | |
WO1991010626A1 (en) | Spinning apparatus and method | |
SU1204325A1 (en) | Apparatus for producing metal powders by melt-spraying | |
SU1502494A1 (en) | Fibre-forming device | |
SK181399A3 (en) | Method and device for drawing out mineral wool fibres by free centrifuging | |
SU1265155A1 (en) | Fibre-forming device for producing staple fibres | |
SU1247358A1 (en) | Fibre-forming device | |
SU1303565A1 (en) | Fibre-forming device | |
SU1299989A1 (en) | Fibre-forming device | |
SU1161489A1 (en) | Ejection device for obtaining staple fibre | |
RU2232137C2 (en) | Device for production of fibers out of mineral melts | |
SU1673547A1 (en) | Staple fibre manufacturing apparatus | |
SU1375582A1 (en) | Fibre-forming device | |
JPS5846458B2 (en) | Equipment for manufacturing fibers made from thermosoftening substances |