Подфильерный холодильник

(51)03 37/00,28 15/00 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Авторы Мазюк Виктор Васильевич Рак Анатолий Леонидович Балащенко Андрей Викторович Пучко Анатолий Александрович Струй Андрей Павлович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) 1. Подфильерный холодильник, включающий водоохлаждаемый корпус со штуцерами для подачи воды и теплоотводящие ламели, отличающийся тем, что теплоотводящие ламели выполнены пустотелыми и открытыми с одного торца, внутри водоохлаждаемого корпуса помещена закрытая с торцов трубка, внутреннее пространство которой частично заполнено жидким теплоносителем и герметично соединено с внутренним пространством теплоотводящих ламелей. 2. Подфильерный холодильник по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность теплоотводящих ламелей снабжена капиллярной структурой. 1128 Предлагаемое техническое решение относится к устройствам обеспечения теплового режима высокотемпературного технологического процесса получения стекловолокна. Известен подфильерный холодильник, включающий водоохлаждаемый корпус со штуцерами для подачи воды и теплоотводящие ребра-ламели, выполненные из компактного материала 1. Недостатком известного подфильерного холодильника является низкая термостойкость теплоотводящих ламелей. Воздействие высокой температуры, создаваемой раскаленной емкостью с расплавленной стекломассой, вызывает нагрев теплоотводящих ламелей до температуры порядка 850 С. Данный фактор в сочетании с воздействием агрессивной атмосферы паров кислот вызывает интенсивную коррозию материала теплоотводящих ламелей, в результате которой подфильерный холодильник полностью выходит из строя в течение одного месяца. В качестве прототипа выбран подфильерный холодильник, включающий водоохлаждаемый корпус со штуцерами для подачи воды и теплоотводящие ламели, выполненные из пористого материала, соединенного с внутренним пространством водоохлаждаемого корпуса 2. Недостатком данного подфильерного холодильника также является низкая термостойкость теплоотводящих ламелей в условиях высокой температуры и атмосферы водяных паров, обусловливающая небольшой срок службы устройства. Задача, которую решает предлагаемая полезная модель, заключается в повышении термостойкости и увеличении срока службы подфильерного холодильника. Поставленная техническая задача реализуется тем, что в подфильерном холодильнике,включающем водоохлаждаемый корпус со штуцерами для подачи воды и теплоотводящие ламели, последние выполнены пустотелыми и открытыми с одного торца, внутри водоохлаждаемого корпуса помещена закрытая с торцов трубка, внутреннее пространство которой частично заполнено жидким теплоносителем и герметично соединено с внутренним пространством теплоотводящих ламелей. Внутренняя поверхность теплоотводящих ламелей может быть снабжена капиллярной структурой. Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена конструкция подфильерного холодильника. Подфильерный холодильник содержит водоохлаждаемый корпус 1 со штуцерами 2 для подачи проточной воды 3 и пустотелые теплоотводящие ламели 4, открытые с одного торца. Внутри водоохлаждаемого корпуса 1 содержится закрытая с торцов трубка 5, внутреннее пространство которой герметично соединено с внутренним пространством теплоотводящих ламелей 4. Часть внутреннего пространства трубки 5 и теплоотводящих ламелей 4 заполнена жидким теплоносителем 6, остальная часть - его паром 7. Подфильерный холодильник работает следующим образом. Наружная поверхность теплоотводящей ламели 4 принимает лучистую и конвективную составляющие тепла от расположенной вверху емкости 8 с расплавленной стекломассой. Через стенку теплоотводящей ламели тепло передается содержащемуся внутри нее жидкому теплоносителю, что вызывает испарение теплоносителя с поглощением теплоты испарения. Под действием перепада давления образующийся пар движется в трубку 5,омываемую проточной водой 3, и конденсируется на внутренней поверхности трубки 5 с выделением теплоты испарения, которая через стенку трубки 5 передается проточной воде 3. Сконденсировавшийся жидкий теплоноситель 6 перетекает во внутреннее пространство теплоотводящей ламели 4. Таким образом, используя для теплопереноса теплоту испарения теплоносителя (работа по принципу тепловой трубы), теплоотводящая ламель 4 предлагаемого подфильерного холодильника имеет эффективную теплопроводность на 2 порядка выше теплопроводности теплоотводящей ламели из компактного материала. Благодаря этому, несмотря на интенсивный нагрев и значительный теплоотвод в продольном направлении теплоотводящей ламели 4, максимальная температура на поверхности тепло 2 1128 отводящей ламели 4 по сравнению с известным устройством существенно снижается (при использовании воды в качестве теплоносителя - примерно до 100 С). Тем самым интенсивность коррозии значительно уменьшается, а термостойкость и срок службы подфильерного холодильника на порядок повышаются. Внутренняя поверхность теплоотводящих ламелей 4 может быть снабжена капиллярной структурой в виде тонкого пористого слоя,которая способствует распределению жидкого теплоносителя 6 по всей внутренней поверхности теплоотводящей ламели 4. Тем самым обеспечивается более стабильный режим процесса тепло-массообмена внутри теплоотводящей ламели 4, отсутствие пульсации температуры на поверхности последней, что также способствует продлению срока службы подфильерного холодильника. Вследствие снижения температуры теплоотводящих ламелей 4 снижается температура в зазорах между ними, а также в подламельной зоне. Благодаря этому происходит более интенсивное охлаждение формуемых стекловолокон 9, выходящих из фильер 10, что позволяет повысить качество стекловолокна, увеличить производительность процесса за счет увеличения скорости намотки и уменьшения числа остановок производства, расширить ассортимент продукции при уменьшении диаметра получаемого стекловолокна. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3