Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных материалов. Страница 154

Сопло представляет собой узкий канал в дутьевой головке. Входное отверстие во всяком сопле должно иметь плавно округленные кромки для превращения большей части потенциальной энергии в кинетическую и получения необходимой для раздува расплава скорости пара или газа.-

Применяют сопла двух типов: простое суживающееся (7.14,а) и сопло Лаваля (рис. 7.14,6). Профиль сопла Лаваля имеет входную короткую суживающуюся часть,

после которой начинается длинная расширяющаяся. В сопле Лаваля потенциальная энергия пара или газа более полно преобразуется в кинетическую.

В адиабатных условиях (без потерь тепла) скорость истечения, мс, энергоносителя можно рассчитать по формуле

где ф — коэффициент расхода, равный для простого суживающегося сопла 0,62, а для сопла Лаваля 0,95; її — начальная энтальпия пара или газа, кДжкг; іг — конечная энтальпия пара или газа, кДжкг.

При истечении газа в среду с резко пониженным давлением устанавливается критическая скорость, которая при начальной скорости, равной нулю, выражается формулойі

где к — показатель адиабаты, равный 1,4 для идеального газа, 1,3 для перегретого и 1,135 для насыщенного; R — газовая постоянная, равная для пара 471 кДж(кг-град), для воздука 292,7 кДж (кг-град); Ti — начальная температура.

Подставляя значения k и R в формулу, получаем параметры для различных видов энергоносителя, которые

позволяют сделать следующие выводы: применение перегретого пара эффективнее, чем насыщенного сухого пара или газа, так как критическая скорость истечения первого при одинаковом давлении будет больше, чем второго; использование насыщенного сухого пара, в свою очередь, эффективнее применения воздуха при том же давлении, что и пар.

По принципу действия дутьевые головки можно разделить на два типа' ударного действия (рис. 7.15,а) и эжекционные (рис. 7.15,6). В первом случае струя энергоносителя воздействует на струю расплава по выходе из дутьевой головки. Дутьевые головки представляют собой металлические насадки с соплами в виде круглых или щелевых прорезей, Эжекционные дутьевые головки работают по принципу всасывания струи расплава и расчленения внутри головки. Вакуум внутри головки образуется за счет высокой скорости движения энергоносителя. Эжекционные сопла позволяют получать вату высокого качества, но они малопроизводительны и создают высокий уровень шума. В настоящее время в промышленности эжекционные дутьевые головки конструкции ВНИИСПВ применяют при производстве каолинового волокна.