SU1730060A1 - Камера сгорани дл производства супертонкого волокна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве супертонкого волокна из минеральных расплавов дл  раздува первичных волокон высокотемпературными продуктами сгорани  топлива. Газораспределительна  решетка и огнеупорные тела установлены на огнеупорной футеровке над реакционной зоной. Огнеупорные тела скреплены св зующим в легковесный перфорированно-пористый ог- неупор с прочностью не менее 0,1 кг/см2. Сопло направлено сопловой щелью книзу и образует угол 10-30° с волокноведущей щелью. Подвод газовоздушной смеси размещен в центре корпуса. Объем реакционной зоны относитс  к объему щели сопла не более 10:1. 2 ил., 1 табл.

Description

со

С

Изобретение относитс  к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве супертонкого волокна из минеральных расплавов дл  раздува первичных волокон высокотемпературными продуктами сгорани  топлива.

Известна камера сгорани  дл  производства микроволокна из неорганических расплавов, содержаща  корпус с рубашкой охлаждени , футерованный огнеупором, на выходе из которого расположено сужающеес  дл  формировани  плоской струи продуктов сгорани , осуществл ющей раздув и подвод газовоздушной смеси.

Наиболее близкой к изобретению  вл етс  камера сгорани  дл  производства супертонкого волокна, содержаща  корпус с охладительной рубашкой, огнеупорную футеровку с реакционной зоной, газораспределительную (распределительную) решетку

с огнеупорными телами, свободно лежащими на ней, сопло и подвод газовоздушной смеси.

Данное устройство имеет множество недостатков.

Так, огнеупорные тела свободно лежать на газораспределительной решетке в рабочем режиме камеры сгорани  не могут. В рабочем режиме газовоздушна  смесь представл ет собой поток продуктов сгорани  с силой динамического напора до 0,3 кг/см2. Свободно лежащие огнеупорные тела имеют поверхности с парусностью в среднем около 1 см2. Максимальный вес 1 см3 огнеупорного тела (если оно даже по плотности близко к ртути) 13 г/см3 или 0,013 кг. Следовательно, подъемна  сила динамического напора потока продуктов сгорани  в камере сгорани  по сравнению с весом огнеупорных тел, свободно лежащих на газораспределительной решетке, составит

sl

CJ

о о о о

0,3-0,013 кг. Поэтому огнеупорные тела свободно лежать на решетке не будут, так как подъемна  сила напора динамического потока продуктов сгорани  в камере сгорани  будет их поднимать вверх и будет ими закупоривать щель сопла, останавлива  технологический процесс производства, если же она их не поднимает, тогда также не будет процесса из-за недостаточности напора.

Кроме того, к корпусу камеры сгорани  крепитс  водоохлаждаемое металлическое сопло, сложное в изготовлении и требующее дополнительных затрат на изготовление . Нужны шланги, источник подачи воды, возврат в канализацию, нужна запорна  арматура , отказы из-за обрывов шлангов, захламленность сопла шлангами, вздутие сопла от температуры, остановки из-за отключени  воды, посто нные потери части технологического тепла с вод ным охлаждением .

Охладительна  трубашка корпуса описанной камеры сгорани  охлаждаетс  водой . При этом у сопла соплова  щель, идуща  после реакционной зоны и волокно- ведуща  (дл  подачи первичных волокон на раздув), имеет внутренний угол между собой 90-80°. При таких углах импульс температурного воздействи  плоского  зыка пламени, истекающего из сопловой щели на первичные волокна, самый малый по времени , а это уменьшает раздувную мощность камеры сгорани  и качество ею производимой продукции. Камера имеет большой вес огнеупорной футеровки и большой вес ее металлоконструкций.

Цель изобретени  -уменьшение расхода газовоздушной смеси, массы конструкции , улучшение качества продукции и снижение шума.

Это достигаетс  тем, что в камере сгорани  газораспределительна (распределительна ) решетка и огнеупорные тела, скрепленные св зующим в перфопористый (перфорирован но-пористый) легковесный огнеупор с прочностью не менее 0,1 кг/см , установлены на угнеупорной футеровке над реакционной зоной.

Сопло же одной направл ющей выполнено монолитно с корпусом камеры и направленным сопловой щелью книзу, котора  с волокноведущей щелью образует угол, равный 10-30°, и где волокноведуща  щель расположена под данной поверхностью корпуса камеры, а подвод газовоздушной смеси выполнен прикрепленным на крышной поверхности корпуса камеры, сообщающимс  с секци ми рубашки охлажде- ни  корпуса камеры в следующей последовательности: крышна , тыльна ,

донна  соплова , боковые, и при этом объем реакционной зоны относитс  к объему щели сопла не более 10:1.

На фиг. 1 и 2 представлена предложенна  камера сгорани .

Камера включает выт гивающий механизм 1 (пара валиков), корпус 2 камеры, перфорацию 3 камеры, газораспределительную решетку 4, огнеупорные тела, скрепленные

0 св зующим до прочности не менее 0,1 кг/см перфорированный легковесный огнеупор 5, охладительную камеру 6 корпуса, крышную секцию 7 охладительной камеры, тыльную секцию 8 охладительной камеры,

5 донную секцию 9 охладительной камеры, сопловую секцию 10 охладительной камеры, боковую правую 11 секцию, боковую левую 12 секцию охладительной камеры, внутреннюю стенку 13 охладительной камеры, реак0 ционную зону 14 камеры, подвод 15 газовоздушной смеси, сопловую щель 16, направл ющие сопла 17,  зык 18 пламени продуктов сгорани  газовоздушной смеси, огнеупорную футеровку 19 камеры, первич5 ные волокна 20, волокноведуща  щель 21, внутренний угол между сопловой щелью и волокноведущей щелью.

Камера сгорани  работает следующим образом.

0 Запускаетс  в камеру сгорани  и пропускаетс  через нее стехиометрическа  смесь газа и воздуха в количестве 10-12% от максимального расхода через подвод 15. Далее эта смесь продвигаетс  последовательно по

5 секци м рубашки охлаждени  корпуса камеры в следующем пор дке: в крышную 7, тыльную 8, донную 9, сопловую 10, в боковые 11,12 через перфорацию (щель) 3, далее через газораспределительную решетку 4 и

0 перфорацию скрепленных огнеупорных тел 5, реакционную зону 14 и через сопловую щель 16 выходит в атмосферную среду в виде потока ( зыка) 18. Поток газовоздушной смеси изолируетс  от прежде времен5 ной эжекции из окружающей среды огнеупорной футеровкой 19. Поток зажигают огнем запальника и в гор щем потоке перед сопловой щелью раскал ют тонкую проволоку (ф 2-3 мм). Доведенную до бела

0 проволоку резко ввод т через сопловую щель 16 в реакционную зону 14. Смесь возгораетс  в реакционной зоне и истекает под напором через сопловую щель 16 в атмосферную среду  зыковым планемем 18. В те5 чение 10-15 мин процесс горени  не регулируетс  дл  образовани  в реакционной зоне на огнеупорной футеровке температуры стабильного воспламенени  газовоздушной смеси (1000-1550)°С при- бавлением в камеру сгорани  смеси через

каждую минуту она за 5-10 мин выводитс  на максимальный рабочий режим. При максимальном режиме давление в камере сгорани  достигает 0,15-0,3 кг/см2, а температура  зыка пламени около 1700°С.

Далее вращением валиков 1 первичные волокна 20 подаютс  в волокноведущую щель 21 посредством транспортерной ленты выт гивающего механизма. На выходе из волокноведущей щели первичные волокна 20, выдвига сь снизу наверх, встречаютс  с  зыком пламени 18 под углом .10-30°.

Далее первичные волокна 20 внедр ютс  своей скоростью подачи в толщу  зыка пламени 18. Под воздействием температу- ры  зыка и его динамического напора и т жести падени  расплава первичного волокна происходит формование первичных волокон (нитей) в супертонкие волокна.

Технико-экономическа  эффективность изобретени  заключаетс  в исключении воды из охлаждени  корпуса камеры сгорани , в снижении веса огнеупорной футеровки до 30 раз, в снижении веса металлоконструкции камеры сгораи  в 30 раз, в уменьшении расхода газа и сжатого воздуха в 2 раза, в повышении производительности

до 30-50%, уменьшении выбросов дымовых газов в 2 раза, (см. таблицу).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Камера сгорани  дл  производства супертонкого волокна, включающа  футерованный огнеупором корпус с реакционной зоной с разделительной решеткой с огнеупорными телами, сопло, волокноведущую щель и подвод газовоздушной смеси, отличающа с  тем, что, с целью уменьшени  расхода газовоздушной смеси, массы конструкции , улучшени  качества продукции и снижени  шума, газораспределительна  решетка и огнеупорные тела, скрепленные св зующим в легковесный перфорирован- но-пористый огнеупор с прочностью не менее 0,1 кг/см2, установлены на огнеупорной футеровке над реакционной зоной, сопло направлено сопловой щелью книзу и образует угол 10-30° с волокноведущей щелью, подвод газовоздушной смеси размещен в центре корпуса, а объем реакционной зоны относитс  к объему щели сопла не более 10:1.

   г

   /

   1

   /

   Ј л 1 - -i-i- -- -.. .:-..- - - ---- ,

   .-.-,-,Z- -...,..,I .u..-,-... $

   j pA.V-V I--V-V - Л - J --y-- -v-y ,-; -V--i-.X {

   , l v V - V . А. У A X Д / V A X Л p J

   сш/х/л м-х ид

   ./ M:.- -; ;/ ,

   штумштт

   /;

   i

   3Kv.xss;r:.7:.1.vi.-J :.. r;;:;r. .- .-.u.v:-./-;-л x.o:,-:.;v;-(i; |(

   ; i

   isaas

   13

   19

   s