ПИТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ РАСПЛАВА СТЕКЛА

ПИТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ РАСПЛАВА СТЕКЛА


RU (11) 2029740 (13) C1

(51) 6 C03B7/22 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5044821/33 
(22) Дата подачи заявки: 1992.06.01 
(45) Опубликовано: 1995.02.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 455919, кл. C 03B 5/32, 1975. Авторское свидетельство СССР N 969685, кл. C 03B 7/22, 1982. Авторское свидетельство СССР N 630229, кл. C 03B 5/32, опубл.1978. 
(71) Заявитель(и): Научно-производственное объединение "Стеклопластик" 
(72) Автор(ы): Хазанов В.Е.; Трофимов Н.Н.; Клочков Л.И.; Гордон С.С.; Писцов Ю.Н.; Шустров Н.Н. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-производственное объединение "Стеклопластик" 

(54) ПИТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ РАСПЛАВА СТЕКЛА 

Сущность изобретения: питающее устройство для подачи расплава включает электрообогреваемый полый элемент, заключенный в цилиндрический кожух, токоподводы, дозирующий элемент, выполненный в виде воронки и конусообразный кожух-шунт, большие основания которых соединены с полым элементом, а меньшие - с нижним токоподводом. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к устройствам для подачи расплава стекла из фидера стекловаренной печи к фильерным питателям при формовании стекловолокна одностадийным методом или к другим стеклоформующим агрегатам, например для получения стеклошариков, и может быть использовано на предприятиях по производству стекла и стекловолокна.

Известен струйный питатель для подачи расплава стекла при выработке стекловолокна одностадийным методом, выполненный в виде двух электрообогреваемых трубок с токоподводами, вставленных одна в другую и соединенных в верхней части, причем внутренняя трубка выполнена из двух секций с раздельной регулировкой токовой нагрузки в них [1].

Однако данное устройство имеет существенный недостаток: характеризуется малым сроком эксплуатации из-за отгорания нижней секции внутренней трубки по месту стыковки с верхней секцией, являющимся одновременно местом приварки токоподвода, через который электрически запитываются верхняя и нижняя секции внутренней трубки, а следовательно, через токоподвод проходит суммарный нагрузочный ток, приводящий к перегреву места приварки токоподвода.

Известен струйный питатель для подачи расплава стекла, включающий полый элемент в виде усеченного корпуса с токоподводом в нижней части, причем питатель содержит дополнительный полый элемент в виде усеченного конуса, установленный внутри основного полого элемента соосно с ним меньшим основанием кверху. Питатель содержит также кольцо с токоподводом; кольцо и дополнительный полый элемент жестко соединены между собой; кольцо смонтировано с зазором к основному элементу. Подобная конструкция позволяет увеличить срок эксплуатации питателя за счет снижения температуры стенок полых элементов питателя, так как нагрев расплава производится за счет его сопротивления, которое в несколько раз выше сопротивления электрическому току материала питателя [2].

Однако данная конструкция не обеспечивает прогрев расплава в нижней части струйного питателя (на выходе из него) в пусковой период, когда основной нагрузочный ток протекает через расплав в фидере, что приводит к отгоранию верхнего, находящегося в этом расплаве токоподвода.

Наиболее близким к изобретению является струйный платино-родиевый питатель для подачи расплава стекла и регулирования дебита за счет вертикального перемещения платино-родиевого плунжера, установленного над полым элементом струйного питателя [3].

Однако указанное устройство имеет ряд существенных недостатков:

1. Не обеспечивает равномерную подачу расплава при использовании тугоплавких стекол с низкой теплопрозрачностью, с верхним пределом кристаллизации более 1350оС, пониженной вязкостью менее 1,5 102 Па с, соответствующей температуре, на 20-40оС превышающей температуру верхнего предела кристаллизации, так как в нижней части струйного питателя наблюдается периодическое охлаждение стекломассы.

2. Обладает низким сроком эксплуатации из-за отгорания нижней части струйного питателя при необходимости повышения его температуры в случае снижения температуры расплава в фидере.

3. При использовании тугоплавких, склонных к кристаллизации расплавов стекол с низкой теплопрозрачностью, различными реологическими и теплофизическими свойствами невозможно провести расчет технологических параметров работы питающего устройства, так как его конструкция не позволяет применить известные физические законы, в частности, формулу Пуазейля для вычисления дебита (расхода) расплава, его вязкости и т.д., что является необходимым условием в прецизионном процессе подачи расплава в фильерный питатель для формования тонких тугоплавких волокон и стеклошариков.

Целью изобретения является обеспечение равномерной подачи к формующим устройствам тугоплавких, склонных к кристаллизации расплавов стекол с низкой теплопрозрачностью, с необходимым и стабильным дебитом, а также увеличение срока эксплуатации питающего устройства.

Это достигается тем, что питающее устройство для подачи расплава, включающее электрообогреваемый полый элемент, заключенный в цилиндрический кожух, и токоподводы, снабжено дозирующим элементом, выполненным в виде воронки, и конусообразным кожухом-шунтом, большие основания которых соединены с полым элементом, а меньшие - с нижним токоподводом. При этом отношение длины канала цилиндрической части дозирующего элемента к его диаметру составляет 3-5, а отношение высоты дозирующего элемента к высоте его конусной части - 1,9-5,1.

На чертеже схематически показано питающее устройство.

Питающее устройство для подачи расплава стекла включает электрообогреваемый полый элемент 1, выполненный в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием книзу и заключенного в цилиндрический кожух 2.

Полый элемент 1 снабжен в нижнем основании дозирующим элементом 3, выполненным в виде воронки, состоящей из конусной и цилиндрической частей, заключенных в конусообразный кожух-шунт 4, одновременно выполняющий роль теплозащитного экрана. Цилиндрический кожух 2 полого элемента 1 снабжен верхним кольцеобразным токоподводом 5, а дозирующий элемент 3 и конусообразный кожух-шунт - нижним токоподводом 6.

Питающее устройство электрически запитано через токоподводы 5 и 6 от трансформатора 7. Все элементы питающего устройства выполнены из сплавов на основе платины, например платино-родиево-рутениевых.

Устройство работает следующим образом.

Через полый элемент 1 в предварительно разогретый питатель поступает расплав стекла из фидера (не показан), и проходя через дозирующий элемент 4 предлагаемой конструкции, доводится до выработочной вязкости, что обеспечивает равномерную подачу расплава к формующим устройствам с необходимым дебитом.

Для обеспечения необходимого стабильного дебита расплава отношение длины канала цилиндрической части дозирующего элемента l к его диаметру d находится в пределах = 3-5, а отношение высоты дозирующего элемента Н к высоте его конусной части h - в пределах = 1,9-5,1.

Выполнение вышеуказанных требований позволяет на 60-80оС снизить температуру на элементах питающего устройства по отношению к дозирующему элементу, что увеличивает срок эксплуатации питающего устройства на 30-35%.

При несоблюдении этих требований, а именно, при постоянно потребляемой мощности, Н = const, d = const и отношениях < 3 и < 1,9 происходит перегрев дозирующего элемента из-за уменьшения электрического сопротивления и увеличения силы тока, проходящего через дозирующий элемент, что приводит к сокращению срока эксплуатации питающего устройства.

В случае выполнения элементов с соотношениями > 5 и > 5,1 происходит понижение температуры дозирующего элемента из-за возрастания его электрического сопротивления при одновременном повышении температуры конусообразного кожуха-шунта в связи с перераспределением токовых нагрузок между дозирующим элементом и конусообразным кожухом-шунтом, что приводит к увеличению теплопотерь во внешнюю среду, нарушению обеспечения необходимого стабильного дебита расплава, а также уменьшает срок эксплуатации питающего и стеклоформующих устройств.

Технико-экономический эффект от использования изобретения выражается в следующем:

а) увеличение срока эксплуатации питающего устройства на 30-35% за счет снижения температуры его элементов на 60-80оС;

б) увеличение срока эксплуатации фильерного питателя в 1,5-2 раза за счет подачи в него расплава с необходимыми для выработки параметрами, такими как температура расплава, его дебит и вязкость, что устраняет необходимость подготовки расплава в фильерном питателе;

в) экономии дорогостоящих сплавов на основе платины за счет отказа от применяемых для дозирования плунжеров. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ПИТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ РАСПЛАВА СТЕКЛА, включающее электрообогреваемый полый элемент, заключенный в цилиндрический кожух, и токоподводы, отличающееся тем, что оно снабжено дозирующим элементом, выполненным в виде воронки, и конусообразным кожухом-шунтом, большие основания которых соединены с полым элементом, а меньшие - с нижним токоподводом, причем отношение длины канала цилиндрической части дозирующего элемента к его диаметру составляет 3 - 5, а отношение высоты дозирующего элемента к высоте его конусной части - 1,9 - 5,1.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к стекольной промышленности: стекольные составы и композиции, обработка стекла, оборудование для производства и разработки новых стекольных составов и композиций, приспособления и механизмы для обработки и производства стекла, специальные стекла и др.



Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "закалка стекла" будет найдено словосочетание "закалка стекла". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("закалка" или "стекла").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+закалка -стекла".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "состав" будут найдены слова "составы", "составом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "состав!".


Рейтинг@Mail.ru