Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, в общем, относится к области технологии высокого давления, в частности, обработке под давлением. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу регулирования скорости охлаждения в оборудовании прессования, оборудованию прессования, размещаемому для обработки изделия, например, посредством горячего прессования, такого как горячее изостатическое прессование (HIP). Посредством способа охлаждение обработанных изделий управляемым образом может быть обеспечено или разрешено.
Уровень техники
Горячее изостатическое прессование (HIP) применяет рабочую среду под давлением в форме находящегося под давлением нагретого газа, чтобы осуществлять, например, отверждение, загущение или связывание высокопроизводительных компонентов и материалов. HIP может, например, быть использовано для уменьшения или даже устранения пористости в обрабатываемых изделиях, добиваясь 100% максимальной теоретической плотности в обрабатываемых изделиях, таких как литые заготовки (например, лопасти турбины), приводя в результате к исключительной стойкости к усталости материала, удару, износу и абразивному износу. HIP может, кроме того, быть использовано в производстве изделий посредством прессования порошка (которое может называться HIP порошковой металлургии или PM HIP), причем эти изделия желательно или обязательно должны быть полностью, или в значительной степени полностью, плотными и иметь свободные от пор, или практически свободные от пор, внешние поверхности, и т.д. Изделия, полученные от HIP-обработки, могут, например, использоваться в корпусах самолетов, авиационных двигателях, автомобильных двигателях, имплантатах для человеческого тела и в добыче на шельфе, чтобы упомянуть лишь несколько применений. HIP предоставляет множество выгод и стало конкурентной и высокопроизводительной альтернативой и/или дополнением к традиционным процессам, таким как ковка, литье и механическая обработка. Изделие, которое должно быть подвергнуто обработке под давлением посредством HIP, может позиционироваться в загрузочном отсеке или камере термически изолированного резервуара высокого давления. Цикл обработки может содержать загрузку изделия, обработку изделия и выгрузку изделия. Несколько изделий могут обрабатываться одновременно. Цикл обработки может быть разделен на несколько частей, или фаз, таких как фаза прессования, фаза нагрева и фаза охлаждения. После загрузки изделия в резервуар высокого давления он может затем быть герметизирован, за чем следует введение рабочей среды под давлением (например, содержащей инертный газ, такой как аргонсодержащий газ) в резервуар высокого давления и его загрузочный отсек. Давление и температура рабочей среды под давлением затем увеличивается таким образом, что изделие подвергается воздействию повышенного давления и повышенной температуры в течение выбранного периода времени. Увеличение в температуре рабочей среды под давлением, которое, в свою очередь, может вызывать увеличение температуры изделия, обеспечивается посредством нагревательного элемента или топки, размещенной в топочной камере резервуара высокого давления. Давления, температуры и времена обработки могут, например, зависеть от желаемых или требуемых свойств материала обработанного изделия, конкретной области применения и требуемого качества обработанного изделия. Давления в HIP могут, например, быть в диапазоне от 200 бар до 5000 бар, таком как от 800 бар до 2000 бар. Температуры в HIP могут, например, быть в диапазоне от 300°C до 3000°C, таком как от 800°C до 2000°C.
Когда обработка под давлением изделия заканчивается, изделие может быть необходимо охладить перед изъятием, или выгрузкой, из резервуара высокого давления. Характеристики охлаждения - например, его скорость - изделия могут влиять на металлургические свойства обработанного изделия. В общем, желательно иметь способность охлаждать изделие однородным образом, а также, если возможно, иметь способность регулировать скорость охлаждения. Попытки были сделаны, чтобы уменьшать период времени, требуемый для охлаждения изделия, подвергнутого HIP. Например, во время фазы охлаждения, может потребоваться или является желательным уменьшать температуру рабочей среды под давлением (и тем самым изделия) быстро без вызова каких-либо больших изменений температуры в загрузочном отсеке (например, так, что температура в загрузочном отсеке уменьшается равномерным образом) управляемым образом, и поддерживать температуру на некотором уровне температуры или в некотором диапазоне температур в течение выбранного периода времени без или лишь с небольшими колебаниями в температуре в течение выбранного периода времени. Не имея каких-либо больших изменений средней температуры в загрузочном отсеке во время охлаждения изделия, может не быть или будут только очень небольшие изменения температуры в различных фрагментах изделия во время его охлаждения. Тем самым, внутренние напряжения в обработанном изделии могут быть уменьшены.
Сущность изобретения
В то время как попытки делались для увеличения скорости охлаждения в HIP, изобретатели признали, что будет полезным иметь способность регулировать скорость охлаждения в HIP с относительно высокой гибкостью, с тем, чтобы иметь способность адаптировать скорость охлаждения к различным требованиям или ситуациям, что, например, может дополнительно способствовать уменьшению или устранению колебаний температуры в различных фрагментах обработанного изделия во время его охлаждения, особенно когда желательна или требуется относительно низкая скорость охлаждения, что может быть полезным в уменьшении внутренних напряжений в обработанном изделии.
С учетом вышесказанного, задачей настоящего изобретения является предоставление способа в оборудовании прессования, таком как оборудование прессования для HIP, причем этот способ может быть использован для регулирования скорости охлаждения в оборудовании прессования, таком как оборудование прессования для HIP, и причем этот способ может обеспечивать или предоставлять возможность регулирования скорости охлаждения в оборудовании прессования с относительно высокой гибкостью с тем, чтобы иметь возможность адаптировать скорость охлаждения к различным требованиям или ситуациям.
Другой задачей настоящего изобретения является предоставление способа в оборудовании прессования, таком как оборудование прессования для HIP, причем этот способ может быть использован для регулирования скорости охлаждения в оборудовании прессования, таком как оборудование прессования для HIP, и причем этот способ может обеспечивать или предоставлять возможность достижения или получения выбранной скорости охлаждения рабочей среды под давлением в оборудовании прессования, например, в области обработки, выполненной с возможностью размещать обрабатываемое изделие, т.е. в относительно большом диапазоне скоростей, например, в течение периода времени, и возможно с относительно высокой точностью.
Другой задачей настоящего изобретения является предоставление способа в оборудовании прессования, таком как оборудование прессования для HIP, причем этот способ может быть использован для регулирования скорости охлаждения в оборудовании прессования, таком как оборудование прессования для HIP, и причем этот способ может обеспечивать или предоставлять возможность для достижения относительно ровного или единообразного распределения температуры в оборудовании прессования, например, в области обработки или в топочной камере, определяющей область обработки, возможно относительно быстро, когда желательно или требуется.
Чтобы урегулировать, по меньшей мере, одну из этих проблем и других проблем, предоставляются способ в оборудовании прессования и оборудование прессования в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления определяются зависимыми пунктами формулы изобретения.
Согласно первому аспекту предоставляется способ в оборудовании прессования.
Оборудование прессования содержит резервуар высокого давления, который выполнен с возможностью удерживать рабочую среду под давлением во время использования оборудования прессования. Оборудование прессования содержит топочную камеру, которая размещается в резервуаре высокого давления, и которая размещается так, что рабочая среда под давлением может входить и выходить из топочной камеры. Область обработки, по меньшей мере, частично определяется топочной камерой, при этом область обработки выполняется с возможностью размещать изделие. Оборудование прессования конфигурируется, чтобы подвергать изделие циклу обработки, включающему в себя фазу охлаждения. Оборудование прессования содержит устройство нагрева рабочей среды под давлением, сконфигурированное, чтобы выборочно и управляемым образом нагревать рабочую среду под давлением в резервуаре высокого давления для увеличения температуры рабочей среды под давлением в области обработки. Оборудование прессования содержит генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением, который конфигурируется, чтобы обеспечивать циркуляцию рабочей среды под давлением в резервуаре высокого давления, при этом во время циркуляции рабочей среды под давлением рабочая среда под давлением проходит через топочную камеру. Генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением является управляемым, по меньшей мере, относительно скорости его работы.
Способ согласно первому аспекту существует для регулирования скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки. Способ содержит, во время фазы охлаждения, получение значений, указывающих, по меньшей мере, одну температуру в области обработки во множестве мгновений времени, и на основе полученных значений определение мощности охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, и определение разницы между требуемой мощностью охлаждения, требуемой для получения выбранного значения для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, и определенной мощностью охлаждения. Способ содержит, на основе определенной разницы, регулирование рабочей скорости генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается. Если мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, превышает мощность охлаждения, соответствующую выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, рабочая среда под давлением в области обработки нагревается на основе определенной разницы с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
Способ согласно первому аспекту обеспечивает регулирование скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки с относительно высокой гибкостью, с тем, чтобы иметь возможность приспосабливать скорость охлаждения к различным требованиям или ситуациям.
В некоторых случаях, относительно низкая скорость охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки может быть желательна или даже требоваться, по меньшей мере, на мгновение или в течение некоторого периода времени, во время фазы охлаждения. Например, может быть желательно или даже требоваться добиваться скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, которая близка к и/или возможно ниже "естественной" скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки. Способ согласно первому аспекту может быть особенно полезен в таких случаях. Т.е. способ согласно первому аспекту может быть особенно полезен в случаях, когда вышеупомянутое выбранное значение для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки является относительно низким, возможно близким к и/или ниже "естественной" скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки.
В соответствии со способом согласно первому аспекту, во время фазы охлаждения, скорость работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением регулируется так, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается. Было обнаружено изобретателями, что посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением во время фазы охлаждения может быть облегчено достижение относительно ровного или единообразного распределения температуры, например, в области обработки или в топочной камере во время фазы охлаждения.
Во время циркуляции рабочей среды под давлением рабочая среда под давлением, которая проходит через топочную камеру под действием генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, циркуляция рабочей среды под давлением может проходить через область обработки. Таким образом, посредством циркуляции рабочей среды под давлением в резервуаре высокого давления посредством генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, температура рабочей среды под давлением в области обработки может быть уменьшена посредством конвекции, например, посредством относительно теплой рабочей среды под давлением в области обработки, транспортируемой от области обработки, например, в или по направлению к областям снаружи топочной камеры, таким как области поблизости от внутренних поверхностей стенок резервуара высокого давления.
Генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением может, например, быть сконфигурирован, чтобы обеспечивать циркуляцию рабочей среды под давлением во внутреннем конвекционном контуре в резервуаре высокого давления. Область обработки может, например, быть определена загрузочным отсеком в топочной камере. Топочная камера может быть, по меньшей мере, частично заключена в теплоизолированный корпус и размещена так, что рабочая среда под давлением может поступать и выходить из топочной камеры. Топочная камера может содержать, по меньшей мере, один направляющий канал для рабочей среды под давлением, который может быть, по меньшей мере, частично сформирован между теплоизолированным корпусом и загрузочным отсеком, и который может быть в жидкостном сообщении с загрузочным отсеком таким образом, чтобы формировать внутренний конвекционный контур, при этом рабочая среда под давлением во внутреннем конвекционном контуре направляется через загрузочный отсек и, по меньшей мере, через один направляющий канал для рабочей среды под давлением топочной камеры и обратно к загрузочному отсеку, или наоборот. Генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением может быть сформирован, чтобы обеспечивать циркуляцию рабочей среды под давлением в таком внутреннем конвекционном контуре.
Дополнительно в соответствии со способом согласно первому аспекту, если мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, которая предоставляется посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, превышает мощность охлаждения, которая соответствует выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, рабочая среда под давлением в области обработки нагревается на основе определенной разницы с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается. Это может быть выполнено одновременно с работой генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, как описано выше. Это может быть особенно полезным в случаях, когда вышеупомянутое выбранное значение для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки является относительно низким, возможно близким к и/или ниже "естественной" скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки. Изобретателями было обнаружено, что посредством нагрева при определенных условиях рабочей среды под давлением в области обработки, как описано выше, может быть обеспечено достижение относительно ровного или равномерного распределения температуры, например, в области обработки или в топочной камере во время фазы охлаждения, в то же время обеспечивая или предоставляя возможность для достижения скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, которая является относительно низкой. Посредством нагрева при определенных условиях рабочей среды под давлением в области обработки, как описано выше, тепловая энергия может быть выборочно и управляемым образом привнесена в область обработки, во время фазы охлаждения. Посредством управляемого привнесения тепловой энергии в резервуар высокого давления во время фазы охлаждения скорость охлаждения может уменьшаться.
В контексте настоящей заявки, под мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки (или в другой области в резервуаре высокого давления) подразумевается тепловая мощность, рассеиваемая из области обработки (или другой области) в единицу времени. Соответственно, под требуемой мощностью охлаждения, требуемой для получения выбранного значения скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки (или другой области), подразумевается тепловая мощность, которую требуется рассеивать из области обработки (или другой области) в единицу времени для того, чтобы получать выбранное значение скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки (или другой области). При наличии желательной или требуемой скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки (или другой области) требуемая мощность охлаждения может быть определена на основе так называемой тепловой массы, например, рабочей среды под давлением (например, в области обработки или топочной камере), топочной камеры и изделия(ий) и желаемой или требуемой скорости охлаждения. Например, требуемая мощность охлаждения может быть определена как произведение тепловой массы (например, рабочей среды под давлением, топочной камеры и изделия(ий)) и желаемой или требуемой скорости охлаждения и возможно некоторой предварительно определенной или выбранной константы. Понятие тепловой массы известно в области техники.
Мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки может быть определена на основе, по меньшей мере, одной температуры в области обработки во множество моментов времени, как упомянуто ранее. Мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки может, например, быть определена на основе, по меньшей мере, одного из скорости изменения температуры в области обработки и тепловой массы, например, рабочей среды под давлением (например, в области обработки или топочной камере), топочной камеры и изделия(ий). Мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки может быть определена дополнительно на основе других или прочих величин, таких как давление в резервуаре высокого давления, такое как давление в области обработки или топочной камере. Для этого может быть один или более датчиков давления, размещенных в резервуаре высокого давления.
Мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки может ссылаться на мощность охлаждения для охлаждения нагрузки в области обработки, при этом нагрузка включает в себя изделие(я), рабочую среду под давлением в области обработки и возможно топочную камеру.
В контексте настоящей заявки под "естественной" скоростью охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки подразумевается скорость охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, которая соответствует скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, которая приведет в результате к тому, что резервуару высокого давления будет предоставлена возможность охлаждаться без какого-либо активного средства для охлаждения резервуара высокого давления, например, посредством естественной конвекции и излучения.
Относительно ровное или равномерное распределение температуры в области обработки или в топочной камере может быть полезным в том, что изделие(я), подвергаемые переработке или обработке в оборудовании для прессования, могут иметь менее или возможно даже не иметь изменения температуры в изделии(ях), что может обеспечивать уменьшение каких-либо внутренних напряжений в изделии(ях). Достижение относительно ровного или равномерного распределения температуры в области обработки или в топочной камере может быть особенно полезным в случае, когда область обработки или топочная камера является относительно большой, и может уменьшать риск или даже устранять то, что изделия, которые разнесены с интервалом в области обработки, обрабатываются по-разному. Достижение относительно ровного или равномерного распределения температуры в области обработки или в топочной камере может дополнительно обеспечивать достижение желаемой фазы материала(ов) в изделии(ях), и/или достижение желаемой структуры различных частей или фрагментов (например, слоев) материала(ов) в изделии(ях), например, путем управления работой оборудования для прессования в соответствии с фазовой диаграммой превращения с непрерывным охлаждением (CCT). Фазовые диаграммы CCT, по существу, известны в области техники.
Согласно предыдущему описанию, область обработки может, например, быть, по меньшей мере, частично определена топочной камерой, которая может состоять из отсека прессования. Например, область обработки может содержаться или состоять из внутренности топочной камеры, которая может содержаться в оборудовании прессования. Топочная камера может быть размещена в резервуаре высокого давления. Топочная камера может, по меньшей мере, частично быть окружена теплоизолирующим корпусом и скомпонована так, что рабочая среда под давлением может входить и выходить из топочной камеры, при этом, как упомянуто, область обработки может содержаться или состоять из внутренности топочной камеры.
Получение значений, указывающих, по меньшей мере, одну температуру в области обработки во множество моментов времени, может содержать обнаружение, по меньшей мере, одной температуры в области обработки во множестве моментов времени. Это обнаружение и любое другое обнаружение температуры в резервуаре высокого давления или вероятно где-либо еще в оборудовании прессования может, например, быть выполнено посредством термометра, термопары и/или другого типа датчика температуры или устройства, подходящего для обнаружения температуры. В альтернативе, или в дополнение, получение значений, по меньшей мере, одной температуры в области обработки во множестве моментов времени может содержать прием значения(ий) от компонента или элемента, который, например, может быть включен в оборудование прессования. Как будет описано дополнительно в последующем, способ может, например, быть реализован в блоке управления и обработки, в таком случае получение значений, по меньшей мере, одной температуры в области обработки во множестве моментов времени может содержать прием блоком управления и обработки значения(ий), например, от термометра, термопары и/или другого типа датчика температуры или устройства, подходящего для обнаружения температуры.
Обнаружение, по меньшей мере, одной температуры в резервуаре высокого давления и/или, по меньшей мере, одной температуры в области обработки во множестве моментов времени может, например, быть выполнено посредством, по меньшей мере, одного датчика, который может быть размещен в резервуаре высокого давления или области обработки, соответственно. Однако, в альтернативе или в дополнение, по меньшей мере, один датчик может быть размещен не в области обработки, а где-либо еще в резервуаре высокого давления. Например, в таком случае, по меньшей мере, один датчик может вероятно быть сконфигурирован, чтобы обнаруживать, по меньшей мере, одну температуру в окружающем пространстве области обработки, и на ее основе, по меньшей мере, одна температура в области обработки, возможно во множестве моментов времени, может быть получена. Например, по меньшей мере, один датчик может быть сконфигурирован, чтобы обнаруживать тепловое расширение части или фрагмента оборудования прессования в окружающем пространстве области обработки, и на основе обнаруженного теплового расширения, по меньшей мере, одна температура в области обработки, возможно во множестве моментов времени, может быть получена.
Оборудование прессования может содержать устройство подачи рабочей среды под давлением. Устройство подачи рабочей среды под давлением может быть сконфигурировано, чтобы выборочно и управляемым образом транспортировать рабочую среду под давлением во время фазы охлаждения из другой области в оборудовании прессования в область обработки, при этом температура рабочей среды под давлением в другой области ниже температуры рабочей среды под давлением в области обработки во время, по меньшей мере, части фазы охлаждения для уменьшения температуры рабочей среды под давлением в области обработки посредством транспортировки рабочей среды под давлением во время фазы охлаждения из другой области в область обработки. Устройство подачи рабочей среды под давлением может быть управляемым, по меньшей мере, относительно скорости подачи рабочей среды под давлением. Если максимально возможная мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, ниже мощности охлаждения, соответствующей выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, скорость подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением может регулироваться на основе определенной разницы таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
Таким образом, скорость охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки может (дополнительно) регулироваться посредством транспортировки относительно холодной рабочей среды под давлением (которая является "холодной" в сравнении с рабочей средой под давлением в области обработки, или в топочной камере, и имеет более низкую температуру по сравнению с рабочей средой под давлением в области обработки, или в топочной камере) из другой области в область обработки, с помощью устройства подачи рабочей среды под давлением. Регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением на основе определенной разницы таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается, может выполняться одновременно с работой генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, как описано выше. Изобретателями было обнаружено, что посредством такого регулирования скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением выбранная скорость охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, которая находится в относительно большом диапазоне скоростей, таком как между (примерно) 0ºC в минуту и (примерно) 1000ºC в минуту или даже более, может быть достигнута, например, в течение выбранного периода времени, и возможно с относительно высокой точностью.
Следует отметить, что функциональность устройства подачи рабочей среды под давлением может возможно быть предоставлена посредством генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, или наоборот. Таким образом, возможно может быть одно устройство, которое может называться генератором потока рабочей среды под давлением или генератором циркуляции рабочей среды под давлением, которое может быть сконфигурировано таким образом, чтобы предоставлять и функциональность устройства подачи рабочей среды под давлением, как описано в данном документе, и функциональность генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, как описано в данном документе.
Вышеупомянутая другая область в оборудовании прессования может, например, быть определена областью в резервуаре высокого давления, которая является другой и возможно находится на расстоянии от области обработки. Вышеупомянутая другая область необязательно должна быть областью в резервуаре высокого давления, но может быть областью в оборудовании прессования снаружи резервуара высокого давления, такой как, например, область, определенная источником рабочей среды под давлением, который размещается снаружи резервуара высокого давления.
Оборудование прессования может содержать множество каналов для направления рабочей среды под давлением в жидкостном сообщении с топочной камерой и выполненных с возможностью формировать внешний контур охлаждения в резервуаре высокого давления. Устройство подачи рабочей среды под давлением может быть сконфигурировано, чтобы транспортировать рабочую среду под давлением во время фазы охлаждения из внешнего контура охлаждения в топочную камеру (или область обработки в ней). Вышеупомянутая другая область в оборудовании прессования может содержать, по меньшей мере, часть внешнего контура охлаждения.
Устройство подачи рабочей среды под давлением может, например, содержать генератор потока рабочей среды под давлением. Генератор потока рабочей среды под давлением может, например, содержать вентилятор и/или насос. Например, управляемое устройство подачи рабочей среды под давлением может содержать генератор потока рабочей среды под давлением, состоящий из или включающий в себя, по меньшей мере, один вентилятор, при этом, по меньшей мере, один вентилятор может иметь регулируемое число оборотов в минуту (об/мин), и скорость подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением может регулироваться посредством регулирования числа об/мин, по меньшей мере, одного вентилятора.
В вышесказанном и в последующем ссылка выполняется на генератор(ы) потока рабочей среды под давлением, содержащие или состоящие из одного или более вентиляторов. Следует понимать, что всякий раз, когда ссылка выполняется в данном документе на вентилятор (или несколько вентиляторов), вентилятор(ы) могут быть заменены или дополнены одним или более насосами в форме вентилятора, нагнетателя, компрессора и т.д.
Устройство нагрева рабочей среды под давлением может, например, содержать или состоять из топки. Топка может содержаться в топочной камере или быть частью или фрагментом топочной камеры.
Топка может быть сконфигурирована так, что посредством регулирования электрической мощности, вводимой в топку, рабочая среда под давлением в топочной камере может управляемым образом нагреваться посредством топки. Нагрев рабочей среды под давлением в области обработки на основе вышеупомянутой определенной разницы может, например, содержать регулирование мощности, вводимой в топку, на основе определенной разницы.
Топка может, например, содержать, по меньшей мере, один электрический нагревательный элемент. Посредством регулирования мощности, вводимой, по меньшей мере, в один электрический нагревательный элемент топки, рабочая среда под давлением в топочной камере может управляемым образом нагреваться посредством, по меньшей мере, одного электрического нагревательного элемента топки. Таким образом, нагрев рабочей среды под давлением в области обработки на основе вышеупомянутой определенной разницы может содержать регулирование мощности, вводимой, по меньшей мере, в один электрический нагревательный элемент на основе определенной разницы.
Цикл обработки может содержать загрузку изделия в оборудование прессования, обработку изделия и выгрузку изделия из оборудования прессования. Цикл обработки в дополнение к фазе охлаждения содержит другие части или фазы, такие как фаза прессования и/или фаза нагрева (которые возможно могут быть объединены в одну фазу), которые могут предшествовать фазе охлаждения.
Последовательность этапов получения значений, указывающих, по меньшей мере, одну температуру в области обработки во множестве моментов времени, определения мощности охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки на основе полученных значений, определения разницы между требуемой мощностью охлаждения, требуемой для получения выбранного значения для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, и определенной мощностью охлаждения, и регулирования скорости работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, регулирования скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением и/или нагрева рабочей среды под давлением в области обработки с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением на основе определенной разницы, может выполняться циклическим образом.
Последовательность этапов может, например, выполняться циклическим образом в течение некоторого периода времени. Каждое раз, когда последовательность этапов выполняется, значения, указывающие, по меньшей мере, одну температуру в области обработки в различных множествах моментов времени могут быть получены. Например, значения, указывающие, по меньшей мере, одну температуру в области обработки, получаемую каждый раз, когда последовательность этапов выполняется, могут быть обнаружены в различных множествах моментов времени.
Последовательность этапов может, например, выполняться циклическим образом в течение некоторого периода времени, например, так, чтобы регулировать скорость охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, чтобы поддерживать скорость охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки в выбранном или предварительно определенном диапазоне скоростей или в выбранной, или предварительно определенной скорости, например, в течение периода времени. Соответственно, способ может содержать или составлять механизм контура управления для регулирования скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, чтобы она находилась в предварительно определенном диапазоне скоростей или в выбранной скорости, например, в течение периода времени. Вышеупомянутая требуемая скорость охлаждения, требуемая для получения выбранного значения скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, может называться заданной величиной для мощности охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки. Предварительно определенный диапазон скоростей может называться регулируемым диапазоном скоростей охлаждения. Верхний предел (или верхняя конечная точка) для регулируемого диапазона скоростей охлаждения может быть определена на основе максимальной достижимой мощности охлаждения для рабочей среды под давлением в области обработки (например, потери тепловой энергии рабочей среды под давлением в области обработки в единицу времени), которая может зависеть от конфигурации оборудования прессования, такой как конфигурация топочной камеры, которая может определять область обработки. Нижний предел (или нижняя конечная точка) для регулируемого диапазона скоростей охлаждения может быть определен относительно минимальной доступной мощности охлаждения для рабочей среды под давлением в области обработки, которая может быть определена "естественной" скоростью охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, например, когда активное охлаждение рабочей среды под давлением в области обработки не выполняется. Нижний предел может быть ниже "естественной" скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, например, посредством применения вышеупомянутого нагрева при определенных условиях рабочей среды под давлением в области обработки с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением.
Генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением может, например, содержать вентилятор (или возможно несколько вентиляторов), который может иметь регулируемое число оборотов в минуту (об/мин). Скорость работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением может, например, содержать число об/мин.
Например, если определенная мощность охлаждения превышает предварительно определенное пороговое значение мощности охлаждения в течение, по меньшей мере, предварительно определенного интервала времени, число об/мин вентилятора может быть уменьшено на выбранное процентное значение от текущего числа об/мин вентилятора или до выбранного значения об/мин вентилятора в течение выбранного периода времени. В альтернативе или в дополнение, уменьшение числа об/мин вентилятора на выбранное процентное значение от текущего числа об/мин вентилятора или до выбранного значения об/мин вентилятора в течение выбранного периода времени может быть инициировано на основе другого типа события или условия. Посредством уменьшения числа об/мин вентилятора на выбранное процентное значение от текущего числа об/мин вентилятора или уменьшения числа об/мин вентилятора до выбранного значения об/мин вентилятора в течение выбранного периода времени температура рабочей среды под давлением в области обработки может быть приведена относительно быстро к желаемой температуре или в пределах желаемого диапазона температур (например, в диапазоне допуска для температуры рабочей среды под давлением в области обработки). Уменьшение числа об/мин вентилятора на выбранное процентное значение от текущего числа об/мин вентилятора или уменьшение числа об/мин вентилятора до выбранного значения об/мин вентилятора может выполняться постепенно и непрерывно (например, плавным образом). Посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением во время фазы охлаждения, как описано выше, может быть обеспечено достижение относительно ровного или равномерного распределения температуры, например, в области обработки или в топочной камере во время фазы охлаждения. Следует понимать, что генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением может возможно, в альтернативе или в дополнение к содержанию вентилятора (или возможно нескольких вентиляторов) содержать некоторый другой тип устройства формирования потока рабочей среды под давлением, имеющего одну или более рабочих скоростей, причем рабочая скорость(и) могут регулироваться аналогично числу об/мин вентилятора, как описано выше.
Согласно другому примеру, число об/мин вентилятора может быть увеличено на выбранное процентное значение от текущего числа об/мин вентилятора или до выбранного значения об/мин вентилятора, например, в течение периода времени. Рабочая среда под давлением в области обработки может быть нагрета с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением таким образом, чтобы поддерживать температуру в области обработки в выбранном диапазоне температур, например, в течение периода времени. Такие действия могут, например, выполняться после фазы охлаждения и/или после фазы охлаждения, в которой скорость охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки превысила выбранное пороговое значение скорости охлаждения. Посредством таких действий хорошее смешивание рабочей среды под давлением в области обработки может быть достигнуто, и возможно относительно быстро. Дополнительно, скорость подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением может регулироваться таким образом, чтобы поддерживать температуру в области обработки в выбранном диапазоне температур, например, в течение периода времени. Это может дополнительно помогать в достижении хорошего смешивания рабочей среды под давлением в области обработки.
Устройство подачи рабочей среды под давлением может, например, содержать канал для направления рабочей среды под давлением, или несколько каналов для направления рабочей среды под давлением, в резервуаре высокого давления. Канал(ы) для направления рабочей среды под давлением могут быть размещены так, что другая область находится в жидкостном сообщении с областью обработки посредством канала(ов) для направления рабочей среды под давлением. Устройство подачи рабочей среды под давлением может быть сконфигурировано, чтобы выборочно и управляемым образом транспортировать рабочую среду под давлением из другой области в область обработки по каналу(ам) для направления рабочей среды под давлением (например, через каждый из каналов для направления рабочей среды под давлением).
Устройство подачи рабочей среды под давлением может содержать средство ограничения потока рабочей среды под давлением. Средство ограничения потока рабочей среды под давлением может быть сконфигурировано, чтобы выборочно и управляемым образом затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением в канале(ах) для направления рабочей среды под давлением (например, в каждом или каком-либо из каналов для направления рабочей среды под давлением), в результате чего протекание рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки может быть выборочно затруднено или преграждено или не затруднено или преграждено средством ограничения потока рабочей среды под давлением.
В контексте настоящей заявки под средством ограничения потока рабочей среды под давлением, конфигурируемым, чтобы выборочно и управляемым образом затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением, необязательно подразумевается, что средство ограничения потока рабочей среды под давлением полностью затрудняет или преграждает поток рабочей среды под давлением (но средство ограничения потока рабочей среды под давлением может быть сконфигурировано, чтобы поступать таким образом). Средство ограничения потока рабочей среды под давлением может быть сконфигурировано, чтобы частично затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением, например, так, чтобы затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением таким образом, чтобы получать поток рабочей среды под давлением величиной, например, 10%, 50% или 75% от потока рабочей среды под давлением, если не затруднен или не перегорожен. Такая функциональность может быть обеспечена, например, с помощью некоторых типов клапанов.
Регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением может содержать управление средством ограничения потока рабочей среды под давлением таким образом, что поток рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки затрудняется или преграждается, или не затрудняется или преграждается средством ограничения потока рабочей среды под давлением.
Средство ограничения потока рабочей среды под давлением может, например, содержать одну или более регулируемых дроссельных заслонок. Одна или более регулируемых дроссельных заслонок могут, например, быть размещены в или на канале(ах) для направления рабочей среды под давлением. Например, регулируемая дроссельная заслонка может быть размещена в или на каждом канале для направления рабочей среды под давлением.
В альтернативе или в дополнение, средство ограничения потока рабочей среды под давлением может содержать один или более регулируемых клапанов, таких как, например, один или более соленоидных клапанов. В альтернативе или в дополнение, другие или прочие типы клапанов могут быть использованы.
Средство ограничения потока рабочей среды под давлением может работать таким образом, чтобы затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением в канале(ах) для направления рабочей среды под давлением (которое может называться средством ограничения потока рабочей среды под давлением, являющимся "закрытым") и не затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением в канале(ах) для направления рабочей среды под давлением (которое называется средством ограничения потока рабочей среды под давлением, являющимся "открытым"), соответственно, попеременно и последовательно. Таким образом, средство ограничения потока рабочей среды под давлением может работать так, чтобы поочередно открываться и закрываться (или, например, частично открываться и закрываться), с периодом времени, когда средство ограничения потока рабочей среды под давлением открыто, и периодом времени, когда средство ограничения потока рабочей среды под давлением закрыто, соответственно, являясь зафиксированным или переменным. Изобретатели обнаружили, что посредством такого средства ограничения потока рабочей среды под давлением и его работы может быть дополнительно обеспечено регулирование скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, чтобы получать выбранную скорость охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, которая находится в относительно большом диапазоне скоростей, например, в течение периода времени, и с относительно высокой точностью.
Например, регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением может содержать управление средством ограничения потока рабочей среды под давлением таким образом, что поток рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки затрудняется или преграждается средством ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного первого периода времени, и таким образом, что поток рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки не затрудняется или преграждается средством ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного второго периода времени. По меньшей мере, один первый период времени и, по меньшей мере, один второй период времени могут чередоваться в последовательности (или последовательно чередоваться) и быть смежными с тем, чтобы формировать непрерывный период времени, в котором первый период(ы) времени и второй период(ы) времени чередуются.
Продолжительность первого периода(ов) времени может отличаться или быть такой же (или практически такой же), что и продолжительность второго периода(ов) времени.
Средство ограничения потока рабочей среды под давлением может, например, содержать множество (подчиненных) средств ограничения потока рабочей среды под давлением. Регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением может содержать управление всеми или выбранным подмножеством (подчиненных) средств ограничения потока рабочей среды под давлением таким образом, что поток рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки затрудняется или преграждается посредством управляемого (подчиненного) средства ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного первого периода времени, и таким образом, что поток рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки не затрудняется или преграждается посредством управляемого (подчиненного) средства ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного второго периода времени. По меньшей мере, один первый период времени и, по меньшей мере, один второй период времени могут чередоваться в последовательности (или последовательно чередоваться) и быть смежными с тем, чтобы формировать непрерывный период времени, в котором первый период(ы) времени и второй период(ы) времени чередуются.
Последовательность этапов получения значений, указывающих, по меньшей мере, одну температуру в области обработки во множестве моментов времени, определения мощности охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки на основе полученных значений, определения разницы между требуемой мощностью охлаждения, требуемой для получения выбранного значения для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, и определенной мощностью охлаждения, и регулирования скорости работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, регулирования скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением и/или нагрева рабочей среды под давлением в области обработки с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением на основе определенной разницы может, возможно, выполняться циклическим образом. Продолжительность, по меньшей мере, одного первого периода времени, продолжительность, по меньшей мере, одного второго периода времени и/или продолжительность непрерывного периода времени может изменяться между различными временами, когда последовательность этапов выполняется. В альтернативе, продолжительность, по меньшей мере, одного первого периода времени, по меньшей мере, одного второго периода времени и непрерывного периода времени может возможно быть одинаковой каждый раз, когда последовательность этапов выполняется.
Средство ограничения потока рабочей среды под давлением может содержать или состоять из единственного устройства или средства (например, одной регулируемой дроссельной заслонки или клапана) или может возможно содержать или состоять из нескольких устройств или средств (например, нескольких регулируемых дроссельных заслонок и/или клапанов).
Средство ограничения потока рабочей среды под давлением может, например, содержать, по меньшей мере, первое средство ограничения потока рабочей среды под давлением и второе средство ограничения потока рабочей среды под давлением. Каждое из первого средства ограничения потока рабочей среды под давлением и второго средства ограничения потока рабочей среды под давлением может быть сконфигурировано, чтобы выборочно и управляемым образом затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в одном канале для направления рабочей среды под давлением, в результате чего поток рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки может быть выборочно затруднен или прегражден или не затруднен или прегражден посредством каждого из первого средства ограничения потока рабочей среды под давлением и второго средства ограничения потока рабочей среды под давлением.
Регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением может содержать управление первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением таким образом, что поток рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в одном канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки затрудняется или преграждается первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного первого периода времени, и таким образом, что поток рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в одном канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки не затрудняется или преграждается первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного второго периода времени. По меньшей мере, один первый период времени и, по меньшей мере, один второй период времени могут чередоваться в последовательности (или последовательно чередоваться) и быть смежными с тем, чтобы формировать непрерывный период времени, в котором первый период(ы) и второй период(ы) чередуются. Второе средство ограничения потока рабочей среды под давлением может управляться таким образом, что поток рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в одном канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки не затрудняется или преграждается вторым средством ограничения потока рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в течение непрерывного периода времени.
Устройство подачи рабочей среды под давлением может, например, содержать, по меньшей мере, первый канал для направления рабочей среды под давлением и второй канал для направления рабочей среды под давлением в резервуаре высокого давления. Каждый из первого канала для направления рабочей среды под давлением и второго канала для направления рабочей среды под давлением может быть размещен так, что другая область находится в жидкостном сообщении с областью обработки посредством канала для направления рабочей среды под давлением. Первое средство ограничения потока рабочей среды под давлением и второе средство ограничения потока рабочей среды под давлением конфигурируются, чтобы выборочно и управляемым образом затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением в первом канале для направления рабочей среды под давлением и втором канале для направления рабочей среды под давлением, соответственно.
Регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением может содержать управление первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением таким образом, что поток рабочей среды под давлением в первом канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки затрудняется или преграждается первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного первого периода времени, и таким образом, что поток рабочей среды под давлением в первом канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки не затрудняется или преграждается первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного второго периода времени. По меньшей мере, один первый период времени и, по меньшей мере, один второй период времени могут чередоваться в последовательности (или последовательно чередоваться) и быть смежными с тем, чтобы формировать непрерывный период времени, в котором первый период(ы) и второй период(ы) чередуются. Второе средство ограничения потока рабочей среды под давлением может управляться таким образом, что поток рабочей среды под давлением во втором канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки не затрудняется или преграждается вторым средством ограничения потока рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в течение непрерывного периода времени.
Средство ограничения потока рабочей среды под давлением может, например, содержать, по меньшей мере, первое средство ограничения потока рабочей среды под давлением, второе средство ограничения потока рабочей среды под давлением и третье средство ограничения потока рабочей среды под давлением. Каждое из первого средства ограничения потока рабочей среды под давлением, второго средства ограничения потока рабочей среды под давлением и третьего средства ограничения потока рабочей среды под давлением может быть сконфигурировано, чтобы выборочно и управляемым образом затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в одном канале для направления рабочей среды под давлением, в результате чего поток рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки может быть выборочно затруднен или прегражден или не затруднен или прегражден посредством каждого из первого средства ограничения потока рабочей среды под давлением, второго средства ограничения потока рабочей среды под давлением и третьего средства ограничения потока рабочей среды под давлением.
Регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением может содержать управление первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением таким образом, что поток рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в одном канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки затрудняется или преграждается первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного первого периода времени, и таким образом, что поток рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в одном канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки не затрудняется или преграждается первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного второго периода времени. По меньшей мере, один первый период времени и, по меньшей мере, один второй период времени могут чередоваться в последовательности (или последовательно чередоваться) и быть смежными с тем, чтобы формировать непрерывный период времени, в котором первый период(ы) и второй период(ы) чередуются. Каждое из второго средства ограничения потока рабочей среды под давлением и третьего средства ограничения потока рабочей среды под давлением может управляться таким образом, что поток рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в одном канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки не затрудняется или преграждается вторым средством ограничения потока рабочей среды под давлением или третьим средством ограничения потока рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в течение непрерывного периода времени.
Устройство подачи рабочей среды под давлением может содержать, по меньшей мере, первый канал для направления рабочей среды под давлением, второй канал для направления рабочей среды под давлением и третий канал для направления рабочей среды под давлением в резервуаре высокого давления. Каждый из первого канала для направления рабочей среды под давлением, второго канала для направления рабочей среды под давлением и третьего канала для направления рабочей среды под давлением может быть размещен так, что другая область находится в жидкостном сообщении с областью обработки посредством соответствующего канала для направления рабочей среды под давлением. Первое средство ограничения потока рабочей среды под давлением, второе средство ограничения потока рабочей среды под давлением и третье средство ограничения потока рабочей среды под давлением могут быть сконфигурированы, чтобы выборочно и управляемым образом затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением в первом канале для направления рабочей среды под давлением, втором канале для направления рабочей среды под давлением и третьем канале для направления рабочей среды под давлением, соответственно. Регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением может содержать управление первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением таким образом, что поток рабочей среды под давлением в первом канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки затрудняется или преграждается первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного первого периода времени, и таким образом, что поток рабочей среды под давлением в первом канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки не затрудняется или преграждается первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного второго периода времени. По меньшей мере, один первый период времени и, по меньшей мере, один второй период времени могут чередоваться в последовательности (или последовательно чередоваться) и быть смежными с тем, чтобы формировать непрерывный период времени, в котором первый период(ы) и второй период(ы) чередуются. Второе средство ограничения потока рабочей среды под давлением и третье средство ограничения потока рабочей среды под давлением могут управляться таким образом, что поток рабочей среды под давлением во втором канале для направления рабочей среды под давлением и третьем канале для направления рабочей среды под давлением, соответственно, между другой областью и областью обработки не затрудняется или преграждается вторым средством ограничения потока рабочей среды под давлением и третьим средством ограничения потока рабочей среды под давлением, соответственно, по меньшей мере, в течение непрерывного периода времени.
Следует понимать, что средство ограничения потока рабочей среды под давлением может, в принципе, содержать любое число средств ограничения потока рабочей среды под давлением, такое как, например, одно, два или три, как описано ранее, или больше, такое как четыре, пять, шесть, десять, двенадцать, пятнадцать или двадцать, например. Следует понимать, что устройство подачи рабочей среды под давлением может, в принципе, содержать любое число каналов для направления рабочей среды под давлением, такое как, например, один, два или три, как описано ранее, или больше, такое как четыре, пять, шесть или десять, например.
Область обработки может быть определена загрузочным отсеком в топочной камере. Топочная камера может быть, по меньшей мере, частично заключена в теплоизолированный корпус и размещена так, что рабочая среда под давлением может поступать и выходить из топочной камеры. Топочная камера может содержать, по меньшей мере, один направляющий канал для рабочей среды под давлением, который может быть, по меньшей мере, частично сформирован между теплоизолированным корпусом и загрузочным отсеком, и который может быть в жидкостном сообщении с загрузочным отсеком таким образом, чтобы формировать внутренний конвекционный контур, при этом рабочая среда под давлением во внутреннем конвекционном контуре направляется через загрузочный отсек и, по меньшей мере, через один направляющий канал для рабочей среды под давлением топочной камеры и обратно к загрузочному отсеку, или наоборот.
Генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением может быть сконфигурирован, чтобы выборочно регулировать расход рабочей среды под давлением во внутреннем конвекционном контуре.
Нагрев рабочей среды под давлением в области обработки на основе определенной разницы может, например, содержать регулирование расхода рабочей среды под давлением во внутреннем конвекционном контуре на основе определенной разницы с помощью генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением.
Как описано ранее, устройство нагрева рабочей среды под давлением может, например, содержать или состоять из топки, которая может содержаться в топочной камере или быть частью, или фрагментом топочной камеры. Топка может быть сконфигурирована так, что посредством регулирования электрической мощности, вводимой в топку, рабочая среда под давлением в топочной камере может управляемым образом нагреваться посредством топки. Посредством работы топки таким образом, чтобы привносить тепловую энергию или мощность нагрева в область обработки или топочную камеру, и регулирования расхода рабочей среды под давлением во внутреннем конвекционном контуре, регулируемый нагрев рабочей среды под давлением в области обработки может быть обеспечен.
Например, как упомянуто ранее, генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением может содержать генератор потока рабочей среды под давлением, состоящий из или включающий в себя, по меньшей мере, один вентилятор, при этом, по меньшей мере, один вентилятор может иметь регулируемое число оборотов в минуту (об/мин), и расход рабочей среды под давлением во внутреннем конвекционном контуре может регулироваться посредством регулирования числа об/мин, по меньшей мере, одного вентилятора.
Генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением может, например, быть размещен у или в отверстии в загрузочном отсеке, например, у или в отверстии в дне, или нижней части или фрагменте, загрузочного отсека.
Регулирование скорости работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением и/или нагрев рабочей среды под давлением в области обработки с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением на основе определенной разницы может, например, выполняться с помощью пропорционально-интегрального (PI) контроллера.
Применение контроллера, такого как PI-контроллер, для выполнения вышеупомянутого регулирования и/или нагрева может обеспечивать достижение выбранной скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки со временем, при этом температура рабочей среды под давлением в области обработки в зависимости от времени может соответствовать, или практически соответствовать, выбранному соотношению, такому как, например, линейное соотношение. PI-контроллер может иметь параметр коэффициента усиления и параметр времени интегрирования. Значения параметра коэффициента усиления и параметра времени интегрирования, которые должны быть использованы, могут быть определены посредством настройки PI-контроллера способом, по существу, известным в области техники.
Другой или другие типы контроллеров, отличные от PI-контроллеров, могут быть использованы. Например, вместо или в дополнение к использованию PI-контроллера контроллер пропорционально-интегрально-дифференциального (PID) регулирования может быть использован для выполнения вышеупомянутого регулирования и/или нагрева.
Следует понимать, что использование контроллера, такого как PI-контроллер или PID-контроллер, не требуется, и что его использование является необязательным. Например, выполнение вышеупомянутого регулирования и/или нагрева может выполняться с помощью другого или прочих типов контроллеров, например, таких как известные в области техники.
По меньшей мере, одно значение, указывающее, по меньшей мере, одну температуру в резервуаре высокого давления, может быть получено. (По меньшей мере, одно значение, указывающее, по меньшей мере, одну температуру в резервуаре высокого давления, может или не может быть таким же, что и один или более вышеупомянутых значений, указывающих, по меньшей мере, одну температуру в области обработки). По меньшей мере, на основе одного значения, указывающего, по меньшей мере, одну температуру в резервуаре высокого давления, значение связанного с предварительно определенной температурой параметра резервуара высокого давления может быть определено. Связанный с предварительно определенной температурой параметр резервуара высокого давления может быть функцией, по меньшей мере, одного значения, указывающего, по меньшей мере, одну температуру в резервуаре высокого давления. Разница между выбранным значением связанного с предварительно определенной температурой параметра резервуара высокого давления и определенным значением связанного с предварительно определенной температурой параметра резервуара высокого давления может быть определена. Регулирование скорости работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением и/или нагрев рабочей среды под давлением в области обработки с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением на основе определенной разницы может быть (дополнительно) выполнено на основе разницы между выбранным значением связанного с предварительно определенной температурой параметра резервуара высокого давления и определенным значением связанного с предварительно определенной температурой параметра резервуара высокого давления.
Определение связанного с предварительно определенной температурой параметра резервуара высокого давления на основе, по меньшей мере, одного значения, указывающего, по меньшей мере, одну температуру в резервуаре высокого давления, определение разницы между выбранным значением связанного с предварительно определенной температурой параметра резервуара высокого давления и определенным значением связанного с предварительно определенной температурой параметра резервуара высокого давления и регулирование скорости работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением и/или нагрев рабочей среды под давлением в области обработки на основе определенной разницы с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением на основе разницы между выбранным значением связанного с предварительно определенной температурой параметра резервуара высокого давления и определенным значением связанного с предварительно определенной температурой параметра резервуара высокого давления может выполняться циклическим образом, например, так, что значение связанного с предварительно определенной температурой параметра резервуара высокого давления не превышает его выбранное значение, например, в течение периода времени. Соответственно, способ может содержать или составлять механизм контура управления для обеспечения или гарантирования того, что связанный с предварительно определенной температурой параметр резервуара высокого давления не превышает его выбранное значение, например, в течение периода времени.
Связанный с предварительно определенной температурой параметр резервуара высокого давления может, например, содержать температуру в вышеупомянутой другой области в оборудовании прессования, такой как, например, в упомянутом здесь внешнем контуре охлаждения. Например, связанный с предварительно определенной температурой параметр резервуара высокого давления может содержать температуру в или у канала для направления рабочей среды под давлением, выполненного с возможностью направлять рабочую среду под давлением, вышедшую из топочной камеры, поблизости от внутренней поверхности стенок резервуара высокого давления, и возможно температуру внутренней поверхности стенок резервуара высокого давления, такую как температура внутренней поверхности цилиндра давления и/или торцевой крышки резервуара высокого давления (например, верхней торцевой крышки или нижней торцевой крышки). Выбранное значение связанного с предварительно определенной температурой параметра может в этом случае, например, быть максимально разрешенной температурой внутренней поверхности стенок резервуара высокого давления. Таким образом, регулирование скорости работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением и/или нагрев рабочей среды под давлением в области обработки на основе определенной разницы с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением может выполняться, например, непрерывно или постоянно, например, так, что максимально допустимая температура внутренней поверхности стенок резервуара высокого давления не превышается. Например, в случае, если максимально допустимая температура внутренней поверхности стенок резервуара высокого давления будет превышена (например, температура внутренней поверхности торцевой крышки резервуара высокого давления (например, верхней торцевой крышки или нижней торцевой крышки)), устройство подачи рабочей среды под давлением может управляться таким образом, чтобы затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением в некоторых или каком-либо канале(ах) для направления рабочей среды под давлением управляемого устройства подачи рабочей среды под давлением. Например, в случае, когда скорость охлаждения резервуара высокого давления будет очень высокой, например, в начале фазы охлаждения, может случаться, что максимально допустимая температура внутренней поверхности торцевой крышки резервуара высокого давления будет превышена. Устройство подачи рабочей среды под давлением может управляться таким образом, чтобы уменьшать скорость подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением таким образом, что скорость охлаждения, например, рабочей среды под давлением в области обработки, уменьшается таким образом, что максимально допустимая температура внутренней поверхности торцевой крышки резервуара высокого давления не превышается. Возможно, в случае, когда максимальная допустимая температура внутренней поверхности стенок резервуара высокого давления будет превышена (например, температура внутренней поверхности торцевой крышки резервуара высокого давления (например, верхней торцевой крышки или нижней торцевой крышки)), устройство подачи рабочей среды под давлением может быть деактивировано (т.е., не работает) в ответ на это, например, в течение некоторого периода времени.
В альтернативе или в дополнение, связанный с предварительно определенной температурой параметр резервуара высокого давления может, например, содержать температуру мотора для привода какого-либо генератора потока рабочей среды под давлением оборудования прессования, такого как вышеупомянутый генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением и/или какой-либо генератор потока рабочей среды под давлением вышеупомянутого устройства подачи рабочей среды под давлением. Выбранное значение связанного с предварительно определенной температурой параметра может в этом случае содержать максимально допустимую рабочую температуру мотора.
В альтернативе или в дополнение, связанный с предварительно определенной температурой параметр резервуара высокого давления может, например, содержать температуру хладагента какого-либо контура охлаждения, размещенного вокруг внешней поверхности внешних стенок цилиндра давления или резервуара высокого давления для охлаждения стенок резервуара высокого давления. Выбранное значение связанного с предварительно определенной температурой параметра может в этом случае содержать максимально допустимую температуру хладагента.
Согласно второму аспекту предоставляется оборудование прессования.
Оборудование прессования согласно второму аспекту содержит резервуар высокого давления, который выполнен с возможностью удерживать рабочую среду под давлением внутри во время использования оборудования прессования. Оборудование прессования содержит топочную камеру, которая размещается в резервуаре высокого давления, и которая размещается так, что рабочая среда под давлением может входить и выходить из топочной камеры. Область обработки, по меньшей мере, частично определяется топочной камерой, при этом область обработки выполняется с возможностью размещать изделие. Оборудование прессования конфигурируется, чтобы подвергать изделие циклу обработки, включающему в себя фазу охлаждения. Оборудование прессования содержит генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением. Генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением конфигурируется, чтобы обеспечивать циркуляцию рабочей среды под давлением в резервуаре высокого давления, при этом во время циркуляции рабочей среды под давлением рабочая среда под давлением проходит через топочную камеру, при этом генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением является управляемым, по меньшей мере, относительно его скорости работы. Оборудование прессования содержит устройство нагрева рабочей среды под давлением, сконфигурированное, чтобы выборочно и управляемым образом нагревать рабочую среду под давлением в резервуаре высокого давления для увеличения температуры рабочей среды под давлением в области обработки.
Оборудование прессования согласно второму аспекту содержит, по меньшей мере, один датчик, сконфигурированный, чтобы обнаруживать, по меньшей мере, одну температуру в резервуаре высокого давления.
Оборудование прессования согласно второму аспекту содержит, по меньшей мере, один модуль управления и обработки. По меньшей мере, один модуль управления и обработки соединяется с возможностью связи, по меньшей мере, с датчиком и соединяется с возможностью связи с генератором циркуляционного потока рабочей среды под давлением и устройством нагрева рабочей среды под давлением для управления работой генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением и устройства нагрева рабочей среды под давлением, соответственно, для регулирования скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки. По меньшей мере, один модуль управления и обработки конфигурируется, чтобы, во время фазы охлаждения:
получать значения, указывающие, по меньшей мере, одну температуру в области обработки во множестве моментов времени;
на основе полученных значений определять мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки;
определять разницу между требуемой мощностью охлаждения, требуемой для получения выбранного значения для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, и определенной мощностью охлаждения; и на основе определенной разницы управлять скоростью работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается;
если мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, превышает мощность охлаждения, соответствующую выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки: на основе определенной разницы нагревать рабочую среду под давлением в области обработки на основе определенной разницы с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
Оборудование прессования может содержать устройство подачи рабочей среды под давлением. Устройство подачи рабочей среды под давлением может быть сконфигурировано, чтобы выборочно и управляемым образом транспортировать рабочую среду под давлением во время фазы охлаждения из другой области в оборудовании прессования в область обработки, при этом температура рабочей среды под давлением в другой области ниже температуры рабочей среды под давлением в области обработки во время, по меньшей мере, части фазы охлаждения для уменьшения температуры рабочей среды под давлением в области обработки посредством транспортировки рабочей среды под давлением во время фазы охлаждения из другой области в область обработки. Устройство подачи рабочей среды под давлением может быть управляемым, по меньшей мере, относительно скорости подачи рабочей среды под давлением. По меньшей мере, один модуль управления и обработки может быть соединен с возможностью связи с устройством подачи рабочей среды под давлением для управления его работой, для регулирования скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки. По меньшей мере, один модуль управления и обработки может быть сконфигурирован, чтобы, во время фазы охлаждения:
если максимально возможная мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, ниже мощности охлаждения, соответствующей выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки: на основе определенной разницы регулировать скорость подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
Коммуникационное соединение между, по меньшей мере, одним модулем управления и обработки и, по меньшей мере, одним датчиком, генератором циркуляционного потока рабочей среды под давлением, устройством нагрева рабочей среды под давлением и возможно устройством подачи рабочей среды под давлением, соответственно, может быть реализовано или осуществлено, например, посредством любого подходящего средства проводной и/или беспроводной связи или технологий, которые известны в области техники.
Топочная камера может быть, по меньшей мере, частично заключена в теплоизолированный корпус и размещена так, что рабочая среда под давлением может входить и выходить из топочной камеры. Область обработки может содержаться или состоять из внутреннего пространства топочной камеры.
Оборудование прессования может содержать множество каналов для направления рабочей среды под давлением в жидкостном сообщении с топочной камерой и выполненных с возможностью формировать внешний контур охлаждения в резервуаре высокого давления. Устройство подачи рабочей среды под давлением может быть сконфигурировано, чтобы транспортировать рабочую среду под давлением во время фазы охлаждения из внешнего контура охлаждения в топочную камеру (или область обработки в ней). Вышеупомянутая другая область в оборудовании прессования может содержать, по меньшей мере, часть внешнего контура охлаждения.
Во время прохождения рабочей среды под давлением во внешнем контуре охлаждения перенос тепла от рабочей среды под давлением может иметь место к другим частям или фрагментам резервуара высокого давления, которые, например, могут быть расположены поблизости от стенок резервуара высокого давления или концевого уплотнения резервуара высокого давления, через которые перенос тепла от рабочей среды под давлением наружу резервуара высокого давления может иметь место. Таким образом, температура рабочей среды под давлением во внешнем контуре охлаждения может быть ниже температуры рабочей среды под давлением в области обработки.
Резервуар высокого давления может содержать цилиндр высокого давления и торцевую крышку. Теплоизолированный корпус может содержать теплоизолирующий фрагмент и кожух, по меньшей мере, частично, окружающий теплоизолирующий фрагмент. Часть внешнего контура охлаждения может содержать, по меньшей мере, один первый направляющий канал для рабочей среды под давлением, который может быть сформирован, по меньшей мере, между фрагментами кожуха и теплоизолирующим фрагментом, соответственно, и который может быть выполнен с возможностью направлять рабочую среду под давлением после выхода из топочной камеры по направлению к торцевой крышке. Другая часть внешнего контура охлаждения может содержать, по меньшей мере, один второй направляющий канал для рабочей среды под давлением, выполненный с возможностью направлять рабочую среду под давлением, вышедшую из топочной камеры, в окружающее пространство внутренней поверхности стенок цилиндра высокого давления. Устройство подачи рабочей среды под давлением может быть сконфигурировано, чтобы транспортировать рабочую среду под давлением во время фазы охлаждения из другой части внешнего контура охлаждения в топочную камеру (или область обработки в ней). Вышеупомянутая другая область в оборудовании прессования может содержать, по меньшей мере, часть другой части внешнего контура охлаждения.
Посредством направления рабочей среды под давлением в окружающее пространство внутренней поверхности стенок цилиндра высокого давления перенос тепла от рабочей среды под давлением на внешнюю сторону резервуара высокого давления (или цилиндра высокого давления) может иметь место через стенки цилиндра высокого давления. Тем самым, температура рабочей среды под давлением во внешнем контуре охлаждения, таком как другая часть внешнего контура охлаждения, может быть ниже температуры рабочей среды под давлением в области обработки.
Чтобы увеличивать перенос тепла от рабочей среды под давлением, направленной в окружающее пространство внутренней поверхности стенок цилиндра высокого давления на внешнюю сторону цилиндра высокого давления, внешняя поверхность внешних стенок резервуара высокого давления (или цилиндра высокого давления) может быть снабжена каналами, трубопроводами или трубками и т.д., причем эти каналы, трубопроводы или трубки, например, могут быть размещены таким образом, чтобы быть в соединении с внешней поверхностью внешней стенки резервуара высокого давления, и могут быть выполнены с возможностью прохождения параллельно осевому направлению резервуара высокого давления или спиралеобразно или по спирали вокруг внешней поверхности внешней стенки резервуара высокого давления. Хладагент для охлаждения стенок резервуара высокого давления может быть предоставлен в каналах, трубопроводах или трубках, в результате чего стенки резервуара высокого давления могут охлаждаться для того, чтобы защищать стенки от пагубного нагрева, создаваемого во время работы резервуара высокого давления. Хладагент в каналах, трубопроводах или трубках может, например, содержать воду, но другой или другие типы хладагентов являются возможными.
На внешней поверхности внешних стенок цилиндра высокого давления, и возможно на любых каналах, трубопроводах и/или трубках, и т.д. для хладагента, как описано ранее, может быть предусмотрено средство предварительного напряжения. Средство предварительного напряжения может, например, быть предоставлено в форме тросов (например, выполненных из стали), намотанных во множестве витков с тем, чтобы формировать один или более поясов, и предпочтительно в несколько слоев, вокруг внешней поверхности внешних стенок цилиндра 1 высокого давления и возможно также любых каналов, трубопроводов и/или трубок и т.д. для хладагента, который может быть предоставлен по ним. Средство предварительного напряжения может быть размещено для оказания радиальных сжимающих усилий на цилиндр высокого давления.
Устройство подачи рабочей среды под давлением может, например, содержать, по меньшей мере, один канал для направления рабочей среды под давлением в резервуаре высокого давления. По меньшей мере, один канал для направления рабочей среды под давлением может быть размещен так, что другая область находится в жидкостном сообщении с областью обработки посредством, по меньшей мере, одного канала для направления рабочей среды под давлением. Устройство подачи рабочей среды под давлением может быть сконфигурировано, чтобы выборочно и управляемым образом транспортировать рабочую среду под давлением из другой области в область обработки, по меньшей мере, по одному каналу для направления рабочей среды под давлением. Управляемое устройство подачи рабочей среды под давлением может содержать средство ограничения потока рабочей среды под давлением, которое может быть сконфигурировано, чтобы выборочно и управляемым образом затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в одном канале для направления рабочей среды под давлением, в результате чего поток рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки может быть выборочно затруднен или прегражден или не затруднен или прегражден средством ограничения потока рабочей среды под давлением.
По меньшей мере, один канал для направления рабочей среды под давлением может, например, содержать, по меньшей мере, один трубопровод, который может протягиваться от другой области до или по направлению к области обработки, и возможно одно или более отверстий, содержащихся, по меньшей мере, в одном трубопроводе. Одно или более отверстий могут обеспечивать жидкостное сообщение между другой областью и внутренностью, по меньшей мере, одного трубопровода, при этом рабочая среда под давлением из другой области, поступающая внутрь, по меньшей мере, одного трубопровода, может транспортироваться в область обработки, по меньшей мере, по одному трубопроводу. Средство ограничения потока рабочей среды под давлением может быть размещено, по меньшей мере, частично в одном или более отверстиях и сконфигурировано, чтобы выборочно и управляемым образом затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением между другой областью и внутренностью, по меньшей мере, одного трубопровода через одно или более отверстий.
Оборудование прессования может содержать множество направляющих каналов для рабочей среды под давлением. Множество направляющих каналов могут быть в жидкостном сообщении с топочной камерой и размещены в резервуаре высокого давления, чтобы формировать контур в резервуаре высокого давления. Оборудование прессования может содержать, по меньшей мере, один генератор потока рабочей среды под давлением (например, содержащий один или более вентиляторов, эжекторов, средств циркуляции или т.п.) для осуществления циркуляции рабочей среды под давлением в резервуаре высокого давления, по меньшей мере, по одному из множества направляющих каналов, в результате чего рабочая среда под давлением выполняется с возможностью проходить через топочную камеру или область обработки (или загрузочный отсек). Оборудование прессования может содержать теплообменный элемент, размещенный в верхней торцевой крышке или в нижней торцевой крышке резервуара высокого давления. Теплообменный элемент может содержать, по меньшей мере, один канал, содержащий впускное отверстие, по меньшей мере, из одного из множества направляющих каналов и выпускное отверстие, по меньшей мере, в один из множества направляющих каналов для предоставления возможности протекания рабочей среды под давлением через теплообменный элемент и в резервуаре высокого давления. Теплообменный элемент может содержать, по меньшей мере, один контур (например, содержащий одну или более труб, трубок, патрубков и т.д.) для предоставления возможности циркуляции охлаждающей среды, по меньшей мере, в одном контуре теплообменного элемента для охлаждения рабочей среды под давлением, выполненной с возможностью протекать через теплообменный элемент. Посредством активного охлаждения, осуществляемого путем циркуляции охлаждающей среды (например, содержащей воду и/или органическое химическое вещество(а)) в теплообменном элементе, очень эффективное охлаждение рабочей среды под давлением может быть достигнуто. Вышеупомянутая другая область в оборудовании прессования может содержать, по меньшей мере, часть вышеупомянутого контура в резервуаре высокого давления. Вышеупомянутый контур в резервуаре высокого давления может, по меньшей мере, частично составлять вышеупомянутый внешний контур охлаждения.
Согласно третьему аспекту предоставляется модуль управления и обработки для использования вместе с оборудованием прессования согласно второму аспекту. Модуль управления и обработки соединяется с возможностью связи, по меньшей мере, с датчиком оборудования прессования и соединяется с возможностью связи с генератором циркуляционного потока рабочей среды под давлением и устройством нагрева рабочей среды под давлением для управления работой генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением и устройства нагрева рабочей среды под давлением, соответственно, для регулирования скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки. Модуль управления и обработки конфигурируется, чтобы:
получать значения, указывающие, по меньшей мере, одну температуру в области обработки во множестве моментов времени;
на основе полученных значений определять мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки;
определять разницу между требуемой мощностью охлаждения, требуемой для получения выбранного значения для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, и определенной мощностью охлаждения; и на основе определенной разницы управлять скоростью работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается;
если мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, превышает мощность охлаждения, соответствующую выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки: на основе определенной разницы нагревать рабочую среду под давлением в области обработки с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
Модуль управления и обработки может альтернативно называться модулем управления и/или обработки, или схемой управления и обработки или схемой управления и/или обработки. Модуль управления и обработки может, например, включать в себя или состоять из любого подходящего центрального процессора (CPU), микроконтроллера, цифрового сигнального процессора (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) и т.д., или любого их сочетания. Модуль управления и обработки может необязательно быть приспособлен для выполнения инструкций программного обеспечения, сохраненных в компьютерном программном продукте, например, в форме памяти. Память может, например, быть любым сочетанием оперативного запоминающего устройства (RAM) и постоянного запоминающего устройства (ROM). Память может содержать постоянное хранилище, которое, например, может быть магнитной памятью, оптической памятью, твердотельной памятью или удаленно установленной памятью, или любым их сочетанием.
Согласно четвертому аспекту предоставляется компьютерный программный продукт. Компьютерный программный продукт конфигурируется, чтобы, когда исполняется в модуле управления и обработки согласно третьему аспекту, выполнять способ согласно первому аспекту.
Согласно пятому аспекту предоставляется компьютерно-читаемый носитель хранения, на котором хранится компьютерный программный продукт. Компьютерный программный продукт конфигурируется, чтобы, когда исполняется в модуле управления и обработки согласно третьему аспекту, выполнять способ согласно первому аспекту.
Компьютерно-читаемый носитель хранения может, например, включать в себя цифровой универсальный диск (DVD) или гибкий диск или любой другой подходящий тип компьютерно-читаемого средства или компьютерно-читаемого (цифрового) носителя хранения, такой как, но не только, память, такая как, например, энергонезависимая память, накопитель на жестком диске, компакт-диск (CD), флэш-память, магнитная лента, запоминающее устройство для универсальной последовательной шины (USB), Zip-накопитель и т.д.
Дополнительные цели и преимущества настоящего изобретения описываются в последующем посредством служащих примером вариантов осуществления. Отметим, что настоящее изобретение относится ко всем возможным комбинациям признаков, перечисленных в формуле изобретения. Дополнительные признаки, и преимущества, настоящего изобретения станут очевидны при изучении прилагаемой формулы изобретения и описания в данном документе. Специалисты в области техники понимают, что различные признаки настоящего изобретения могут быть объединены, чтобы создавать варианты осуществления, отличные от описанных в данном документе.
Краткое описание чертежей
Служащие примером варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи.
Фиг. 1 является схематичным, в частичном разрезе, боковым видом оборудования прессования согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 является схематичной блок-схемой последовательности операций способа согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Каждая из фиг. 3 и фиг. 4 является схематичным, в частичном разрезе, боковым видом оборудования прессования согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Чертежи являются схематичными, необязательно соответствующими масштабу, и, в целом, показывают только части, которые необходимы для того, чтобы объяснять варианты осуществления настоящего изобретения, при этом другие части могут быть опущены или просто предположены.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение теперь будет описано далее в данном документе со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых служащие примером варианты осуществления настоящего изобретения иллюстрируются. Настоящее изобретение может, однако, быть осуществлено во многих других формах и не должно истолковываться как ограниченное вариантами осуществления настоящего изобретения, изложенными в данном документе; скорее, эти варианты осуществления предоставляются в качестве примера таким образом, что это раскрытие будет передавать рамки настоящего изобретения специалистам в области техники.
Фиг. 1 является схематичным, в частичном разрезе, боковым видом оборудования 100 прессования согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Оборудование 100 прессования размещается для обработки, по меньшей мере, одного изделия посредством прессования, например, посредством горячего прессования, такого как горячее изостатическое прессование (HIP).
Оборудование 100 прессования содержит резервуар высокого давления, который содержит цилиндр 1 высокого давления и верхнюю торцевую крышку 17 и нижнюю торцевую крышку 16, или более обобщенно первую торцевую крышку и вторую торцевую крышку, соответственно. Следует понимать, что резервуар высокого давления - который будет совокупно находиться по ссылке в последующем по ссылочным номерам 1, 16 и 17 - может содержать дополнительные части, компоненты или элементы, не иллюстрированные на фиг. 1. Резервуар 1, 16, 17 высокого давления выполняется с возможностью удерживать рабочую среду под давлением внутри себя во время использования прессующего оборудования 100.
Для каждого варианта осуществления настоящего изобретения, иллюстрированного на фиг. 1, резервуар 1, 16, 17 высокого давления содержит топочную камеру 18. Топочная камера 18 может содержать топку, или нагреватель или нагревательные элементы, для нагрева рабочей среды под давлением в резервуаре высокого давления, например, во время фазы прессования цикла обработки. Топка схематично указывается на фиг. 1 ссылочным номером 36. Следует отметить, что только некоторые части топки 36 указаны ссылочными номерами 36 на фиг. 1. Части топки 36 иллюстрируются на фиг. 1 как восемь идентичных элементов. Однако следует понимать, что топка 36 может быть предоставлена, в принципе, в любом числе частей, и не только как восемь частей, как иллюстрировано на фиг. 1, но в меньшем количестве или менее восьми частей. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, иллюстрированном на фиг. 1, топка 36 размещается в окружающем пространстве внутренних боковых, или поперечных, поверхностей топочной камеры 18. Как иллюстрировано на фиг. 1, топка 36 может быть размещена в канале 12 для направления рабочей среды под давлением в топочной камере 18, причем этот канал 12 для направления рабочей среды под давлением находится снаружи загрузочного отсека 19, который включен в топочную камеру 18. Топочная камера 18, канал 12 для направления рабочей среды под давлением и загрузочный отсек 19 будут описаны дополнительно в последующем. Следует понимать, что различные конфигурации и компоновки топки 36 относительно, например, внутри, топочной камеры 18 являются возможными. Например, в альтернативе или в дополнение к компоновке топки 36, иллюстрированной на фиг. 1, топка 36 может быть размещена в нижнем фрагменте топочной камеры 18. Любая реализация топки 36 относительно ее размещения относительно, например, внутри, топочной камеры 18 может быть использована в любом из вариантов осуществления настоящего изобретения, описанных в данном документе. В контексте настоящей заявки термин "топка" ссылается на элементы или средство для обеспечения нагрева, в то время как термин "топочная камера" ссылается на зону или область, в которой топка и возможно загрузочный отсек и какое-либо изделие располагаются. Как иллюстрировано на фиг. 1, топочная камера 18 может не занимать все внутреннее пространство резервуара 1, 16, 17 высокого давления, но может оставлять промежуточное пространство 10 внутренности резервуара 1, 16, 17 высокого давления вокруг топочной камеры 18. Промежуточное пространство 10 формирует направляющий канал 10 для рабочей среды под давлением. Во время работы оборудования 100 прессования температура в промежуточном пространстве 10 может быть ниже температуры в топочной камере 18, но промежуточное пространство 10 и топочная камера 18 могут находиться при равном, или практически равном, давлении.
Резервуар 1, 16, 17 высокого давления включает внутри себя область обработки. Область обработки может, например, быть, по меньшей мере, частично определена топочной камерой 18. Например, область обработки может содержать или состоять из внутренности топочной камеры 18. В последующем область обработки может быть найдена по ссылке с номером 18, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, иллюстрированным на фиг. 1, но следует понимать, что, в альтернативе или в дополнение, другая область обработки может быть использована.
Область 18 обработки выполняется с возможностью размещать изделие 5 (или несколько изделий). В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, иллюстрированным на фиг. 1, загрузочный отсек 19, включенный в топочную камеру 18, выполняется с возможностью размещать изделие 5.
Внешняя поверхность внешних стенок резервуара 1, 16, 17 высокого давления может быть снабжена каналами, трубопроводами или трубками, и т.д. (не показаны на фиг. 1), причем эти каналы, трубопроводы или трубки, например, могут быть размещены так, чтобы быть в соединении с внешней поверхностью внешней стенки резервуара 1, 16, 17 высокого давления, и могут быть выполнены с возможностью прохождения параллельно осевому направлению резервуара 1, 16, 17 высокого давления или спиралевидно или по спирали вокруг внешней поверхности внешней стенки резервуара 1, 16, 17 высокого давления. Хладагент для охлаждения стенок резервуара 1, 16, 17 высокого давления может быть предоставлен в каналах, трубопроводах или трубках, в результате чего стенки резервуара 1, 16, 17 высокого давления могут охлаждаться для того, чтобы защищать стенки от пагубного нагрева, создаваемого во время работы резервуара 1, 16, 17 высокого давления. Хладагент в каналах, трубопроводах или трубках может, например, содержать воду, но другой или другие типы хладагентов являются возможными. Служащий в качестве примера поток хладагента в каналах, трубопроводах или трубках, предусмотренных на внешней поверхности внешних стенок резервуара 1, 16, 17 высокого давления, указывается на фиг. 1 стрелками на внешней стороне резервуара 1, 16, 17 высокого давления.
На внешней поверхности внешних стенок цилиндра 1 высокого давления, и возможно на любых каналах, трубопроводах и/или трубках, и т.д. для хладагента, как описано ранее, может быть предусмотрено средство предварительного напряжения. Средство предварительного напряжения (не показано на фиг. 1) может, например, быть предоставлено в форме тросов (например, выполненных из стали), намотанных во множестве витков с тем, чтобы формировать один или более поясов, и предпочтительно в несколько слоев, вокруг внешней поверхности внешних стенок цилиндра 1 высокого давления и возможно также любых каналов, трубопроводов и/или трубок и т.д. для хладагента, который может быть предоставлен по ним. Средство предварительного напряжения может быть размещено для оказания радиальных сжимающих усилий на цилиндр 1 высокого давления.
Даже если явно не указано на фиг. 1, резервуар 1, 16, 17 высокого давления может быть размещен так, что он может быть открыт и закрыт таким образом, что любое изделие в резервуаре 1, 16, 17 высокого давления может быть вставлено или вынуто. Компоновка резервуара 1, 16, 17 высокого давления таким образом, что он может открываться и закрываться, может быть реализована множеством различных способов, которые известны в области техники. Хотя явно не указано на фиг. 1, одна или обе из верхней торцевой крышки 17 и нижней торцевой крышки 16 могут быть размещены так, что она или они могут открываться и закрываться.
Оборудование 100 прессования конфигурируется, чтобы подвергать одно изделие 5 циклу обработки, причем этот цикл обработки включает в себя фазу охлаждения, и компонуется так, что рабочая среда под давлением может входить и выходить из области обработки. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, иллюстрированным на фиг. 1, топочная камера 18 окружается теплоизолирующим корпусом 3 и компонуется так, что рабочая среда под давлением может входить и выходить из топочной камеры 18.
Дополнительно в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, иллюстрированным на фиг. 1, теплоизолированный корпус 3 содержит теплоизолирующий фрагмент 7, кожух 2, который частично окружает теплоизолирующий фрагмент 7, и нижний изолирующий фрагмент 8. Не все элементы теплоизолированного корпуса 3 могут быть размещены так, чтобы быть теплоизолированными или теплоизолирующими. Например, кожух 2 может необязательно быть размещен так, чтобы быть теплоизолированным или теплоизолирующим. Теплоизолированный корпус 3, окружающий топочную камеру 18, вероятно должен экономить энергию во время фазы нагрева цикла обработки, которому оборудование 100 прессования может быть сконфигурировано подвергать одно изделие 5. Теплоизолированный корпус 3 может также обеспечивать или гарантировать, что конвекция имеет место более упорядоченным образом. Вследствие вертикально вытянутой формы топочной камеры 18 в иллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения теплоизолированный корпус 3 может предотвращать формирование горизонтальных перепадов температуры, которые может быть трудно наблюдать и контролировать.
Рабочая среда под давлением, используемая в резервуаре 1, 16, 17 высокого давления или оборудовании 100 прессования, может, например, содержать или состоять из жидкой или газообразной среды, которая может иметь относительно низкое химическое сродство относительно изделия(ий), которые должны быть обработаны в резервуаре 1, 16, 17 высокого давления. Рабочая среда под давлением может, например, содержать газ, например, инертный газ, такой как газ аргон.
Как указано на фиг. 1, рабочая среда под давлением может выходить из загрузочного отсека 19 в его верхнем фрагменте и затем направляться в направляющем канале 12 для рабочей среды под давлением между стенками загрузочного отсека 19 и теплоизолирующего фрагмента 7, после чего рабочая среда под давлением может входить в направляющий канал 11 для рабочей среды под давлением посредством отверстий 14 между теплоизолирующим фрагментом 7 и кожухом 2. Отверстия 14 между теплоизолирующим фрагментом 7 и корпусом 2 могут вероятно быть снабжены клапанами или любым другим типом регулируемой дроссельной заслонки или средством ограничения потока рабочей среды под давлением.
Рабочая среда под давлением, которая входит в направляющий канал 11 для рабочей среды под давлением посредством отверстий 14 между теплоизолирующим фрагментом 7 и кожухом 2, направляется в направляющем канале 11 для рабочей среды под давлением по направлению к верхней торцевой крышке 17, где она может выходить из направляющего канала 11 для рабочей среды под давлением и теплоизолированного корпуса 3 посредством отверстия 13 в кожухе 2, например, центрального отверстия 13 в кожухе 2, как иллюстрировано на фиг. 1.
Направляющий канал для рабочей среды под давлением, определенный пространством, частично определенным внутренней поверхностью верхней торцевой крышки 17 и направляющим каналом 10 для рабочей среды под давлением, выполняется с возможностью направлять рабочую среду под давлением, вышедшую из отверстия 13 в кожухе 2 в окружающее пространство верхней торцевой крышки 17 и в окружающее пространство внутренней поверхности стенок резервуара 1, 16, 17 высокого давления (например, стенок цилиндра 1 высокого давления, соответственно, как иллюстрировано на фиг. 1), прежде чем рабочая среда под давлением повторно входит в топочную камеру 18. Тем самым внешний контур охлаждения может быть сформирован, по меньшей мере, направляющим каналом 10 для рабочей среды под давлением и направляющим каналом 11 для рабочей среды под давлением. В части внешнего контура охлаждения рабочая среда под давлением направляется в окружающее пространство внутренней поверхности верхней торцевой крышки 17 и внутренней поверхности стенок цилиндра 1 высокого давления. Величина тепловой энергии, которая может быть перенесена от рабочей среды под давлением во время ее прохождения в окружающем пространстве внутренних поверхностей верхней торцевой крышки 17 и внутренней поверхности стенок цилиндра 1 высокого давления может зависеть, по меньшей мере, от одного из следующего: скорости рабочей среды под давлением, объема рабочей среды под давлением, имеющего (непосредственный) контакт с внутренней поверхностью верхней торцевой крышки 17 и внутренней поверхностью стенок цилиндра 1 высокого давления, относительной разницы температур между рабочей средой под давлением и внутренней поверхностью верхней торцевой крышки 17 и внутренней поверхностью стенок цилиндра 1 высокого давления, толщины верхней торцевой крышки 17 и толщины цилиндра 1 высокого давления, и температуры любого потока хладагента в каналах, трубопроводах или трубках, предусмотренных на внешней поверхности стенок цилиндра 1 высокого давления (указаны на фиг. 1 стрелками на внешней стороне цилиндра 1 высокого давления).
Рабочая среда под давлением, которая направляется в направляющем канале 10 для рабочей среды под давлением обратно к топочной камере 18, входит в пространство 26 между топочной камерой 18 - или нижним изолирующим фрагментом 8 - нижней торцевой крышкой 16. Топочная камера 18 может быть скомпонована так, что рабочая среда под давлением может входить в топочную камеру 18 из, и выходить из топочной камеры 18 в, пространство 26. Например, и в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, иллюстрированного на фиг. 1, топочная камера 18 может быть снабжена отверстием в нижнем изолирующем фрагменте 8, предоставляющим возможность втекания или вытекания рабочей среды под давлением из топочной камеры 18. Дополнительно, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, иллюстрированным на фиг. 1, существует канал 28 для направления рабочей среды под давлением, например, содержащий трубопровод 28, размещенный так, чтобы протягиваться сквозь нижний изолирующий фрагмент 8, с нижним (или первым) отверстием канала для направления рабочей среды под давлением или трубопровода 28 ниже нижнего изолирующего фрагмента 8 (и возможно в пространстве 26, как для каждого иллюстрированного варианта осуществления) и верхним (или вторым) отверстием канала для направления рабочей среды под давлением или трубопровода 28 выше нижнего изолирующего фрагмента 8 (и возможно выровненным с отверстием в загрузочном отсеке 19, как для каждого иллюстрированного варианта осуществления). Нижнее (или первое) отверстие канала для направления рабочей среды под давлением или трубопровода 28 может, например, быть снабжено регулируемым средством ограничения потока, таким как один или более регулируемых дроссельных заслонок или клапанов.
Канал 12 для направления рабочей среды под давлением топочной камеры 18 и канал для направления рабочей среды под давлением, сформированный между загрузочным отсеком 19 и нижним изолирующим фрагментом 8, находятся в жидкостном сообщении с загрузочным отсеком 19 таким образом, чтобы частично формировать внутренний конвекционный контур, при этом рабочая среда под давлением во внутреннем конвекционном контуре направляется через загрузочный отсек 19 и через канал 12 для направления рабочей среды под давлением топочной камеры 18 и канал для направления рабочей среды под давлением, сформированный между загрузочным отсеком 19 и нижним изолирующим фрагментом 8 и обратно в загрузочный отсек 19, или наоборот.
Оборудование 100 прессования содержит генератор 35 циркуляционного потока рабочей среды под давлением, который конфигурируется, чтобы обеспечивать циркуляцию рабочей среды под давлением в резервуаре 1, 16, 17 высокого давления, при этом во время циркуляции рабочей среды под давлением рабочая среда под давлением проходит через топочную камеру 18. В соответствии с вариантом осуществления, иллюстрированным на фиг. 1, генератор 35 циркуляционного потока рабочей среды под давлением содержит вентилятор 35 или т.п. для осуществления циркуляции рабочей среды под давлением в топочной камере 18. Дополнительно, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, иллюстрированным на фиг. 1, вентилятор 35 может, например, быть размещен в отверстии в загрузочном отсеке 19 выше нижнего изолирующего фрагмента 8, который предоставляет возможность рабочей среде под давлением втекать в или из загрузочного отсека 19. Генератор 35 циркуляционного потока рабочей среды под давлением является управляемым, по меньшей мере, относительно скорости его работы. Скорость работы генератора 35 циркуляционного потока рабочей среды под давлением может, например, содержать число оборотов в минуту (об/мин) генератора 35 циркуляционного потока рабочей среды под давлением, например, если он содержит или состоит из одного или более вентиляторов, и т.д., но другие или прочие типы скоростей работы рассматриваются, в зависимости от природы конкретной реализации генератора 35 циркуляционного потока рабочей среды под давлением. Генератор 35 циркуляционного потока рабочей среды под давлением может быть сконфигурирован, чтобы выборочно регулировать расход рабочей среды под давлением в вышеупомянутом внутреннем конвекционном контуре.
Оборудование 100 прессования, возможно, может содержать один или более клапанов или любой другой тип регулируемой дроссельной заслонки или средства ограничения потока рабочей среды под давлением для выборочного и управляемого затруднения или преграждения потока рабочей среды под давлением во внутреннем конвекционном контуре, т.е. с тем, чтобы выборочно и управляемым образом затруднять или перегораживать поток рабочей среды под давлением во внутреннем конвекционном контуре или не затруднять или перегораживать поток рабочей среды под давлением во внутреннем конвекционном контуре. Для этого могут, например, быть предусмотрены один или более клапанов или любой другой тип регулируемой дроссельной заслонки или средства ограничения потока рабочей среды под давлением, схематично указанные по ссылке 31 на фиг.1, в канале для направления рабочей среды под давлением, сформированном между загрузочным отсеком 19 и нижним изолирующим фрагментом 8, как иллюстрировано на фиг. 1. Следует понимать, что позиция клапанов или любого другого типа регулируемой дроссельной заслонки или средства 31 ограничения потока рабочей среды под давлением на фиг. 1 существует согласно примеру, и дополнительно, что может быть больше или меньше клапанов или любого другого типа регулируемой заслонки или средства 31 ограничения потока рабочей среды под давлением по сравнению с двумя, иллюстрированными на фиг.1. На фиг. 1 элементы 31 иллюстрируются как регулируемые дроссельные заслонки, но следует понимать, что каждый или какой-либо из элементов 31 в альтернативе или в дополнение может содержать один или более клапанов, или другой тип средства ограничения потока рабочей среды под давлением.
Оборудование 100 прессования содержит устройство нагрева рабочей среды под давлением, сконфигурированное, чтобы выборочно и управляемым образом нагревать рабочую среду под давлением в резервуаре 1, 16, 17 высокого давления для увеличения температуры рабочей среды под давлением в области 18 обработки. В соответствии с вариантом осуществления, иллюстрированным на фиг. 1, устройство нагрева рабочей среды под давлением содержит топку 36 топочной камеры 18, и устройство нагрева рабочей среды под давлением будет в последующем находиться по ссылочному номеру 36 без какой-либо потери общности. Следует понимать, что устройство 36 нагрева рабочей среды под давлением может быть реализовано другим способом по сравнению со способом топки 36.
Оборудование 100 прессования содержит, по меньшей мере, один датчик, сконфигурированный, чтобы обнаруживать, по меньшей мере, одну температуру в резервуаре высокого давления. В соответствии с вариантом осуществления, иллюстрированным на фиг. 1, оборудование 100 прессования содержит два датчика, схематично указанных на фиг. 1 ссылочным номером 4, каждый из которых может быть сконфигурирован, чтобы обнаруживать, по меньшей мере, одну температуру в резервуаре 1, 16, 17 высокого давления во множестве моментов времени. Хотя два датчика 4 иллюстрируются на фиг. 1, следует понимать, что оборудование 100 прессования может содержать больше или меньше двух датчиков, таких как один датчик или три, четыре, пять или более датчиков. Каждый датчик может быть сконфигурирован, чтобы обнаруживать, по меньшей мере, одну температуру в резервуаре 1, 16, 17 высокого давления вероятно в различных местоположениях внутри него и во множестве моментов времени. Как иллюстрировано на фиг. 1, датчики 4 (или один из нескольких датчиков, которые могут быть размещены в оборудовании 100 прессования) может, например, быть размещен в области 18 обработки, которая в соответствии с иллюстрированным вариантом осуществления на фиг. 1 определяется внутренностью топочной камеры 18. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, иллюстрированным на фиг. 1, один из двух датчиков 4 размещается в канале 12 для направления рабочей среды под давлением между стенками загрузочного отсека 19 и теплоизолирующим фрагментом 7, а другой датчик из двух датчиков 4 размещается в загрузочном отсеке 19. Каждый из датчиков 4 может быть сконфигурирован, чтобы обнаруживать, по меньшей мере, одну температуру в области 18 обработки во множестве моментов времени. Однако, следует понимать, что, в альтернативе или в дополнение, какой-либо из датчиков 4 и/или какой-либо другой датчик, который может быть предусмотрен, может быть размещен не в области 18 обработки, а вместо этого где-либо еще в резервуаре 1, 16, 17 высокого давления, например. Например, в таком случае, датчик 4 и/или любой другой датчик, который может быть предусмотрен, может вероятно быть сконфигурирован, чтобы обнаруживать, по меньшей мере, одну температуру поблизости от области 18 обработки и на ее основе получать, по меньшей мере, одну температуру в области 18 обработки возможно во множестве моментов времени.
Следует понимать, что датчики 4 могут быть не только приспособлены для обнаружения температуры. Какой-либо из датчиков 4 и/или какой-либо другой датчик, который может быть предусмотрен, может быть сконфигурирован, чтобы обнаруживать, например, давление.
Оборудование 100 прессования содержит, по меньшей мере, один модуль управления и обработки, схематично указанный на фиг. 1 ссылочным номером 6. Хотя только один модуль 6 управления и обработки иллюстрируется на фиг. 1, следует понимать, что оборудование 100 прессования может содержать более одного модуля управления и обработки. Модуль 6 управления и обработки соединяется с возможностью связи с датчиками 4 (или с каждым или каким-либо из нескольких датчиков, которые могут быть размещены в оборудовании 100 прессования) и с генератором 35 циркуляционного потока рабочей среды под давлением и устройством 36 нагрева рабочей среды под давлением для управления работой генератора 35 циркуляционного потока рабочей среды под давлением и устройства 36 нагрева рабочей среды под давлением, соответственно, для регулирования скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области 18 обработки.
Коммуникационное соединение между модулем 6 управления и обработки и датчиками 4 (или с каждым или каким-либо из нескольких датчиков, которые могут быть размещены в оборудовании 100 прессования), генератором 35 циркуляционного потока рабочей среды под давлением и устройством 36 нагрева рабочей среды под давлением, соответственно, может быть реализовано или осуществлено, например, посредством любого подходящего средства проводной и/или беспроводной связи или технологий, которые известны в области техники (не показано на фиг. 1).
Модуль 6 управления и обработки конфигурируется, чтобы, во время фазы охлаждения:
получать значения, указывающие, по меньшей мере, одну температуру в области 18 обработки во множестве моментов времени (например, от каждого или какого-либо из датчиков 4, которые могут быть сконфигурированы, чтобы создавать значения для осуществления операций обнаружения);
на основе полученных значений определять мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области 18 обработки;
определять разницу между требуемой мощностью охлаждения, требуемой для получения выбранного значения для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области 18 обработки, и определенной мощностью охлаждения; и на основе определенной разницы управлять скоростью работы генератора 35 циркуляционного потока рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области 18 обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
В течение фазы охлаждения, если (например, когда или всякий раз, когда) мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области 18 обработки посредством работы генератора 35 циркуляционного потока рабочей среды под давлением превышает мощность охлаждения, соответствующую выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области 18 обработки, модуль 6 управления и обработки конфигурируется, чтобы, на основе определенной разницы, нагревать рабочую среду под давлением в области 18 обработки с помощью устройства 36 нагрева рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области 18 обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
Модуль 6 управления и обработки может быть сконфигурирован, чтобы определять, что мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области 18 обработки, предоставляемая посредством работы генератора 35 циркуляционного потока рабочей среды под давлением, превышает мощность охлаждения, соответствующую выбранному значению скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области 18 обработки. В ответ на это определение модуль 6 управления и обработки может быть сконфигурирован, чтобы, на основе определенной разницы, нагревать рабочую среду под давлением в области 18 обработки с помощью устройства 36 нагрева рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области 18 обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
Как упомянуто, в соответствии с вариантом осуществления, иллюстрированным на фиг. 1, генератор 35 циркуляционного потока рабочей среды под давлением содержит вентилятор 35, который может иметь регулируемое число оборотов в минуту (об/мин). Скорость работы генератора 35 циркуляционного потока рабочей среды под давлением может в таком случае содержать или состоять из числа об/мин вентилятора 35.
Оборудование 100 прессования может содержать устройство подачи рабочей среды под давлением, которое может быть сконфигурировано, чтобы выборочно и управляемым образом транспортировать рабочую среду под давлением во время фазы охлаждения из другой области в оборудовании 100 прессования в область 18 обработки (т.е. из другой области по сравнению с областью 18 обработки), при этом температура рабочей среды под давлением в другой области ниже температуры рабочей среды под давлением в области 18 обработки во время, по меньшей мере, части фазы охлаждения, для уменьшения температуры рабочей среды под давлением в области 18 обработки посредством транспортировки рабочей среды под давлением во время фазы охлаждения из другой области в область 18 обработки. Устройство подачи рабочей среды под давлением может быть управляемым, по меньшей мере, относительно скорости подачи рабочей среды под давлением.
Один модуль 6 управления и обработки может быть соединен с возможностью связи с устройством подачи рабочей среды под давлением для управления его работой, для регулирования скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области 18 обработки. Коммуникационное соединение между модулем 6 управления и обработки и устройством подачи рабочей среды под давлением может быть реализовано или осуществлено, например, посредством любого подходящего средства проводной и/или беспроводной связи или технологий, которые известны в области техники (не показано на фиг. 1).
Во время фазы охлаждения, если (например, когда или всякий раз, когда) максимально возможная мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области 18 обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, ниже мощности охлаждения, соответствующей выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области 18 обработки, модуль 6 управления и обработки может быть сконфигурирован, чтобы, на основе определенной разницы, регулировать скорость подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области 18 обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
Модуль 6 управления и обработки может быть сконфигурирован, чтобы определять, что максимально возможная мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области 18 обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, ниже мощности охлаждения, соответствующей выбранному значению скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области 18 обработки. В ответ на это определение модуль 6 управления и обработки может быть сконфигурирован, чтобы, на основе определенной разницы, регулировать скорость подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области 18 обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
Вышеупомянутая другая область может, например, быть определена областью в резервуаре 1, 16, 17 высокого давления, которая является другой и возможно находится на расстоянии от области 18 обработки. Как упомянуто выше, внешний контур охлаждения может быть сформирован, по меньшей мере, направляющим каналом 10 для рабочей среды под давлением и направляющим каналом 11 для рабочей среды под давлением. Вышеупомянутая другая область в прессующем оборудовании 100 может, например, содержать, по меньшей мере, часть внешнего контура охлаждения.
Например, вышеупомянутая другая область, из которой устройство подачи рабочей среды под давлением может транспортировать рабочую среду под давлением в область 18 обработки во время фазы охлаждения, может, например, быть определено, по меньшей мере, частично пространством 26, иллюстрированным на фиг. 1, причем пространство 26 может формировать часть внешнего контура охлаждения. Рабочая среда под давлением, которая входит в пространство 26 между нижним изолирующим фрагментом 8 и нижней торцевой крышкой 16 после направления в канале 10 для направления рабочей среды под давлением, может быть направлена к и внутрь топочной камеры, или области 18 обработки, через канал 28 для направления рабочей среды под давлением. Таким образом, устройство подачи рабочей среды под давлением может быть сконфигурировано, чтобы транспортировать рабочую среду под давлением во время фазы охлаждения из пространства 26, в котором температура рабочей среды под давлением является относительно холодной, после того как была направлена, например, по каналу 10 для направления рабочей среды под давлением в окружающее пространство внутренней поверхности стенок цилиндра 1 высокого давления, в область 18 обработки. Например, посредством направления рабочей среды под давлением в направляющем канале 10 для рабочей среды под давлением в окружающем пространстве внутренней поверхности стенок цилиндра 1 высокого давления перенос тепла от рабочей среды под давлением на внешнюю сторону резервуара 1, 16, 17 высокого давления (или цилиндра 1 высокого давления) может иметь место через стенки цилиндра 1 высокого давления. Таким образом, температура рабочей среды под давлением во внешнем контуре охлаждения может быть ниже температуры рабочей среды под давлением в области 18 обработки. Чтобы увеличивать перенос тепла от рабочей среды под давлением, направленной в окружающее пространство внутренней поверхности стенок цилиндра 1 высокого давления, на внешнюю сторону цилиндра 1 высокого давления, внешняя поверхность внешних стенок резервуара 1, 16, 17 высокого давления (или цилиндра высокого давления) может, как упомянуто выше, быть снабжена каналами, трубопроводами или трубками и т.д. (не показано на фиг. 1) для хладагента, в результате чего стенки резервуара 1, 16, 17 высокого давления могут охлаждаться для того, чтобы защищать стенки от пагубного нагрева, создающегося во время работы резервуара 1, 16, 17 высокого давления. Хладагент в каналах, трубопроводах или трубках может, например, содержать воду, но другой или другие типы хладагентов являются возможными.
Следует понимать, что компоновка вышеупомянутой другой области, как описано выше, существует согласно примеру, и что разновидности являются возможными. Например, вышеупомянутая другая область не должна обязательно быть областью в резервуаре 1, 16, 17 высокого давления, но может, в альтернативе или в дополнение, быть областью в оборудовании 100 прессования снаружи резервуара 1, 16, 17 высокого давления, такой как, например, область, определенная источником рабочей среды под давлением (например, содержащим бак или резервуар для рабочей среды под давлением), который может быть размещен снаружи резервуара 1, 16, 17 высокого давления, причем этот источник рабочей среды под давлением может быть жидкостно соединен с резервуаром 1, 16, 17 высокого давления.
Различные реализации устройства подачи рабочей среды под давлением, чтобы добиваться выборочной и управляемой транспортировки рабочей среды под давлением во время фазы охлаждения из другой области в область 18 обработки, являются возможными.
Например, в соответствии с вариантом осуществления, иллюстрированным на фиг. 1, устройство подачи рабочей среды под давлением может содержать генератор потока рабочей среды под давлением, который, как иллюстрировано на фиг. 1, например, может содержать вентилятор 37. Вентилятор 37 может иметь регулируемое число об/мин с тем, чтобы обеспечивать регулируемость устройства подачи рабочей среды под давлением относительно скорости подачи рабочей среды под давлением. Другие или прочие типы рабочих параметров, отличные от числа об/мин, рассматриваются, в зависимости от природы конкретной реализации генератора потока рабочей среды под давлением (например, если он не будет содержать или состоять из одного или более вентиляторов, и т.д., а вместо этого из других или прочих типов генераторов потока рабочей среды под давлением).
Следует отметить, что, по меньшей мере, часть функциональности устройства подачи рабочей среды под давлением может возможно быть предоставлена посредством генератора 35 циркуляционного потока рабочей среды под давлением, или наоборот. Например, возможно может быть одно устройство, которое может называться генератором потока рабочей среды под давлением или генератором циркуляции рабочей среды под давлением,
которое может быть сконфигурировано таким образом, чтобы предоставлять как функциональность устройства подачи рабочей среды под давлением, как описано в данном документе, так и функциональность генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, как описано в данном документе.
Например, вентилятор 37 (или генератор потока рабочей среды под давлением) устройства подачи рабочей среды под давлением, иллюстрированного на фиг. 1, может быть пропущен, и вентилятор 35 (или генератор 35 циркуляционного потока рабочей среды под давлением) может быть размещен и/или сконфигурирован таким образом, чтобы быть приспособленным также предоставлять функциональность вентилятора 37, например, таким образом, чтобы обеспечивать регулируемость скорости подачи рабочей среды под давлением для транспортировки рабочей среды под давлением в течение фазы охлаждения из другой области в область 18 обработки. То же применимо к вариантам осуществления, иллюстрированным на фиг. 3 и 4, которые будут описаны в последующем.
Дополнительно, в соответствии с вариантом осуществления, иллюстрированным на фиг. 1, устройство подачи рабочей среды под давлением может содержать канал 28 для направления рабочей среды под давлением в резервуаре 1, 16, 17 высокого давления. Как иллюстрировано на фиг. 1, вентилятор 37 генератора потока рабочей среды под давлением может быть размещен в канале 28 для направления рабочей среды под давлением. Канал 28 для направления рабочей среды под давлением может быть размещен так, что другая область находится в жидкостном сообщении с областью 18 обработки посредством канала 28 для направления рабочей среды под давлением, при этом устройство подачи рабочей среды под давлением может быть сконфигурировано, чтобы выборочно и управляемым образом транспортировать рабочую среду под давлением из другой области в область 18 обработки по каналу 28 для направления рабочей среды под давлением. Как уже описано ранее, канал 28 для направления рабочей среды под давлением может содержать трубопровод 28 и может быть размещен таким образом, чтобы протягиваться через нижний изолирующий фрагмент 8, с нижним (или первым) отверстием канала для направления рабочей среды под давлением или трубопровода 28 ниже нижнего изолирующего фрагмента 8 (и возможно в пространстве 26, как для каждого иллюстрированного варианта осуществления) и верхним (или вторым) отверстием канала для направления рабочей среды под давлением или трубопровода 28 выше нижнего изолирующего фрагмента 8 (и возможно выровненным с отверстием в загрузочном отсеке 19, как для каждого иллюстрированного варианта осуществления).
Устройство подачи рабочей среды под давлением может содержать средство 38, 40 ограничения потока рабочей среды под давлением, которое может быть сконфигурировано, чтобы выборочно и управляемым образом затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением в канале 28 для направления рабочей среды под давлением, в результате чего поток рабочей среды под давлением между другой областью и областью 18 обработки может быть выборочно затруднен или прегражден или не затруднен или прегражден средством 38, 40 ограничения потока рабочей среды под давлением. В соответствии с вариантом осуществления, иллюстрированным на фиг. 1, средство ограничения потока рабочей среды под давлением содержит регулируемые дроссельные заслонки или регулируемые клапаны 38, 40.
Как указано на фиг. 1, генератор потока рабочей среды под давлением и средство 38, 40 ограничения потока рабочей среды под давлением могут работать совместно таким образом, чтобы обеспечивать регулируемость устройства подачи рабочей среды под давлением относительно его скорости подачи рабочей среды под давлением.
Как упомянуто, канал 28 для направления рабочей среды под давлением, иллюстрированный на фиг. 1, содержит трубопровод 28. Трубопровод 28 протягивается от другой области до или по направлению к области 18 обработки. Канал 28 для направления рабочей среды под давлением содержит отверстия 39, 41, которые содержатся в трубопроводе 28. Отверстия 39, 41 обеспечивают жидкостное сообщение между другой областью и внутренностью 42 трубопровода 28, при этом рабочая среда под давлением из другой области, входящая внутрь трубопровода 28, может транспортироваться в область 18 обработки по трубопроводу 28. Как иллюстрировано на фиг. 1, средство 38, 40 ограничения потока рабочей среды может быть размещено, по меньшей мере, частично в отверстиях 39, 41 и может быть сконфигурировано, чтобы выборочно и регулируемым образом затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением между другой областью и внутренностью 42 трубопровода 28 через отверстия 39, 41. Каждое из нескольких отверстий в трубопроводе 28 может быть ассоциировано с соответствующим средством ограничения потока рабочей среды под давлением. Как иллюстрировано на фиг. 1, отверстие 39 ассоциируется со средством 38 ограничения потока рабочей среды под давлением, и отверстие 41 ассоциируется со средством 40 ограничения рабочей среды под давлением. Таким образом, средство 38 ограничения потока рабочей среды под давлением может быть сконфигурировано, чтобы выборочно и регулируемым образом затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением между другой областью и внутренностью 42 трубопровода 28 через отверстие 39, и средство 40 ограничения потока рабочей среды под давлением может быть сконфигурировано, чтобы выборочно и регулируемым образом затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением между другой областью и внутренностью 42 трубопровода 28 через отверстие 41. Как иллюстрировано на фиг. 1, вентилятор 37 или генератор потока рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением может быть размещен в канале 28 для направления рабочей среды под давлением между отверстиями 39, 41 и верхним (или вторым) отверстием канала 28 для направления рабочей среды под давлением (или выше по потоку от отверстий 39, 41).
Как отмечено ранее, различные реализации устройства подачи рабочей среды под давлением, чтобы добиваться выборочной и управляемой транспортировки рабочей среды под давлением во время фазы охлаждения из другой области в область 18 обработки, являются возможными. Например, в альтернативе или в дополнение к каналу 28 для направления рабочей среды под давлением, содержащему отверстия 39, 41, содержащиеся в трубопроводе 28, со средством 38, 40 ограничения потока рабочей среды под давлением, размещаемым, по меньшей мере, частично в отверстиях 39, 41, устройство подачи рабочей среды под давлением может содержать первый канал для рабочей среды под давлением и, по меньшей мере, один второй канал для рабочей среды под давлением, каждый из которых может иметь противоположные открытые концы. Один конец первого канала для рабочей среды под давлением может быть в или поблизости от области 18 обработки, а другой конец первого канала для рабочей среды под давлением может быть в жидкостном соединении с одним концом, по меньшей мере, одного второго канала для рабочей среды под давлением через средство ограничения потока рабочей среды под давлением (например, содержащее одну или более регулируемых дроссельных заслонок или регулируемых клапанов). Другой конец, по меньшей мере, одного второго канала для рабочей среды под давлением может быть в другой области. Возможно, другой конец первого канала для рабочей среды под давлением может быть в жидкостном соединении с одним концом каждого или какого-либо из множества вторых каналов для рабочей среды под давлением через средство ограничения потока рабочей среды под давлением (например, содержащее одну или более регулируемых дроссельных заслонок или регулируемых клапанов). Если существует множество вторых каналов для рабочей среды под давлением, их концы, которые находятся в другой области, могут быть распределены в другой области и размещены на расстоянии друг от друга. Такая конфигурация может обеспечивать достижение относительно равномерного потока рабочей среды под давлением, транспортируемого из другой области в область 18 обработки.
Фиг. 2 является схематичной блок-схемой последовательности операций способа 200 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Способ 200 реализуется в оборудовании прессования, таком как, например, оборудование 100 прессования, которое описано ранее со ссылкой на фиг. 1. Оборудование прессования содержит резервуар высокого давления, который выполнен с возможностью удерживать рабочую среду под давлением во время использования оборудования прессования. Оборудование прессования содержит топочную камеру, которая размещается в резервуаре высокого давления, и которая размещается так, что рабочая среда под давлением может входить и выходить из топочной камеры. Область обработки, по меньшей мере, частично определяется топочной камерой, при этом область обработки выполняется с возможностью размещать изделие. Оборудование прессования конфигурируется, чтобы подвергать изделие циклу обработки, включающему в себя фазу охлаждения. Оборудование прессования содержит устройство нагрева рабочей среды под давлением, сконфигурированное, чтобы выборочно и управляемым образом нагревать рабочую среду под давлением в резервуаре высокого давления для увеличения температуры рабочей среды под давлением в области обработки. Оборудование прессования содержит генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением, который конфигурируется, чтобы обеспечивать циркуляцию рабочей среды под давлением в резервуаре высокого давления, при этом во время циркуляции рабочей среды под давлением рабочая среда под давлением проходит через топочную камеру. Генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением является управляемым, по меньшей мере, относительно скорости его работы.
Способ 200 существует для регулирования скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки. Способ 200 может, например, быть реализован или осуществлен в или с помощью блока управления и обработки, например, блока 6 управления и обработки, который описан ранее со ссылкой на фиг. 1.
Способ 200 содержит этапы 201, 202, 203 и 204 и возможно один или более этапов 205, 206 и 207. Эти этапы, которые осуществляются во время фазы охлаждения, будут дополнительно описаны в последующем.
На этапе 201 получаются значения, указывающие, по меньшей мере, одну температуру в области обработки во множестве моментов времени.
На этап 202, на основе полученных значений, определяется мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки.
На этапе 203 определяется разница между требуемой мощностью охлаждения, требуемой для получения выбранного значения для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и определенной мощностью охлаждения.
На этапе 204, на основе определенной разницы, скорость работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением регулируется таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
Если мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, превышает мощность охлаждения, соответствующую выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, на этапе 205, рабочая среда под давлением в области обработки нагревается на основе определенной разницы с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
Для этого, на этапе 207, может быть определено, превышает ли мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, мощность охлаждения, соответствующую выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки. Если определяется, что мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, превышает мощность охлаждения, соответствующую выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, тогда способ 200 может переходить по ветви "Y" к этапу 205, на котором рабочая среда под давлением в области обработки нагревается на основе определенной разницы с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
Оборудование прессования может содержать устройство подачи рабочей среды под давлением. Устройство подачи рабочей среды под давлением может быть сконфигурировано, чтобы выборочно и управляемым образом транспортировать рабочую среду под давлением во время фазы охлаждения из другой области в оборудовании прессования в область обработки, при этом температура рабочей среды под давлением в другой области ниже температуры рабочей среды под давлением в области обработки во время, по меньшей мере, части фазы охлаждения для уменьшения температуры рабочей среды под давлением в области обработки посредством транспортировки рабочей среды под давлением во время фазы охлаждения из другой области в область обработки. Устройство подачи рабочей среды под давлением может быть управляемым, по меньшей мере, относительно скорости подачи рабочей среды под давлением.
Если максимально возможная мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, ниже мощности охлаждения, соответствующей выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, скорость подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением может регулироваться на основе определенной разницы таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
Для этого, следом за этапом 205, способ 200 может переходить к этапу 208, на котором определяется, является ли максимально возможная мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, более низкой по сравнению с мощностью охлаждения, соответствующей выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки. Если определяется, что максимально возможная мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, ниже мощности охлаждения, соответствующей выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, тогда способ 200 может переходить по ветке "Y" к этапу 206, на котором скорость подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением регулируется на основе определенной разницы таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
Если определяется на этапе 208, что максимально возможная мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, не ниже мощности охлаждения, соответствующей выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, тогда способ 200 может переходить по ветке "N", по которой способ 200 может вероятно заканчиваться.
Если определяется на этапе 207, что мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, не превышает мощность охлаждения, соответствующую выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, тогда способ 200 может переходить по ветви "N" к этапу 209, на котором определяется, точно также как на этапе 208, является ил максимально возможная мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, более низкой по сравнению с мощностью охлаждения, соответствующей выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки. Если определяется, что максимально возможная мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, ниже мощности охлаждения, соответствующей выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, тогда способ 200 может переходить по ветке "Y" к этапу 206, на котором скорость подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением регулируется на основе определенной разницы таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
Если определяется на этапе 209, что максимально возможная мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, не ниже мощности охлаждения, соответствующей выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, тогда способ 200 может переходить по ветке "N", по которой способ 200 может вероятно заканчиваться.
Как указано на фиг. 2 линией непосредственно перед "концом", идущей обратно к этапу непосредственно после "начала", последовательность этапов, иллюстрированная на фиг. 2, может выполняться циклическим образом, например, в течение некоторого периода времени, например, таким образом, чтобы регулировать скорость охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, чтобы поддерживать скорость охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки в выбранном или предварительно определенном диапазоне скоростей или в выбранной или предварительно определенной скорости, например, в течение периода времени. Соответственно, способ 200 может содержать или составлять механизм контура управления для регулирования скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, чтобы она находилась в предварительно определенном диапазоне скоростей или в выбранной скорости, например, в течение периода времени.
Фиг. 3 является схематичным, в частичном разрезе, боковым видом оборудования 100 прессования согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Оборудование 100 прессования, иллюстрированное на фиг. 3, является аналогичным оборудованию 100 прессования, иллюстрированному на фиг. 1, и те же ссылочные номера указывают те же или аналогичные компоненты, имеющие ту же или аналогичную функцию. Оборудование 100 прессования, иллюстрированное на фиг. 3, отличается от оборудования 100 прессования, иллюстрированного на фиг. 1, в том, что оборудование 100 прессования, иллюстрированное на фиг. 3, дополнительно содержит теплообменный элемент 170, который размещается в верхней торцевой крышке 17 резервуара 1, 16, 17 высокого давления. Теплообменный элемент 170 содержит контур 180 для предоставления возможности циркуляции охлаждающей среды в контуре 180 теплообменного элемента 170 для охлаждения рабочей среды под давлением, выполненный с возможностью проходить через теплообменный элемент 170 в верхней торцевой крышке 17. Рабочая среда под давлением может, из отверстия кожуха 2, проходить через канал 200 теплообменного элемента 170, размещенного в верхней торцевой крышке 17. Более конкретно, рабочая среда под давлением может входить в канал 200 через впускное отверстие 205 канала 200 в центральном фрагменте теплообменного элемента 170 и выходить из канала 200 через выпускное отверстие 210 в периферийном фрагменте теплообменного элемента 170. После этого рабочая среда под давлением может входить в канал 10 для направления рабочей среды под давлением. Будет понятно, что рабочая среда под давлением, входящая в теплообменный элемент 170 может приходить в относительно тесный тепловой контакт с теплообменным элементом 170, охлаждаясь посредством охлаждающей среды, проходящей по его контуру 180. Следовательно, рабочая среда под давлением может охлаждаться эффективно и/или быстро посредством теплообменного элемента 170. Контур 180 теплообменного элемента 170 может содержать впускную трубу 185, которая может быть в жидкостном соединении с контуром 180 через каналы 197 для подачи охлаждающей среды в контур 180. Аналогично, контур 180 может содержать выпускную трубу 195, которая может быть в жидкостном соединении с контуром 180 для выпуска охлаждающей среды из контура 180. Во время работы теплообменного элемента 170 охлаждающая среда может быть вынуждена циркулировать в контуре 180 теплообменного элемента 170 для переноса тепла или охлаждения рабочей среды под давлением, проходящей верхнюю торцевую крышку 17. Когда температура охлаждающей среды может быть значительно ниже температуры рабочей среды под давлением, существует перенос холода от охлаждающей среды к рабочей среде под давлением, или аналогично, перенос тепла от рабочей среды под давлением к охлаждающей среде. Будет понятно, что теплообменный элемент 170, как описано на фиг. 3, является схематичным, и что другие конфигурации и разновидности являются возможными. Например, теплообменный элемент 170 может альтернативно быть размещен в нижней торцевой крышке 16 с таким же или аналогичным контуром 180, что и в верхней торцевой крышке 17.
На фиг. 3 элементы 31 иллюстрируются как клапаны (например, регулируемые клапаны), но следует понимать, что каждый или какой-либо из элементов 31 в альтернативе или в дополнение может содержать одну или более регулируемых дроссельных заслонок или другой тип средства ограничения потока рабочей среды под давлением.
Фиг. 4 является схематичным, в частичном разрезе, боковым видом оборудования 100 прессования согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Оборудование 100 прессования, иллюстрированное на фиг. 4, является аналогичным оборудованию 100 прессования, иллюстрированному на фиг. 3, и те же ссылочные номера указывают те же или аналогичные компоненты, имеющие ту же или аналогичную функцию. Оборудование 100 прессования, иллюстрированное на фиг. 4, отличается от оборудования 100 прессования, иллюстрированного на фиг. 3, в том, что оборудование 100 прессования, иллюстрированное на фиг. 4, дополнительно содержит теплопоглощающий элемент, или теплопоглощающее тело, 20. Теплопоглощающий элемент 20 размещается в резервуаре 1, 16, 17 высокого давления и конфигурируется, чтобы поглощать тепло из рабочей среды под давлением. По меньшей мере, фрагмент или часть теплопоглощающего элемента 20 может, например, быть выполнена из металла или другого материала, имеющего относительно высокую теплопроводность.
Канал 11 для направления рабочей среды под давлением выполняется с возможностью направлять рабочую среду под давлением после выхода из топочной камеры 18 по направлению к верхней торцевой крышке 17 в пространство между верхней торцевой крышкой 17 и топочной камерой 18, в котором размещается теплопоглощающий элемент 20. Теплопоглощающий элемент 20 может быть подвешен или размещен в пространстве между верхней торцевой крышкой 17 и топочной камерой 18, например, посредством одной или более поддерживающих структур (не показаны на фиг. 4), причем эта поддерживающая структура(ы), например, может быть присоединена к теплоизолированному корпусу 3. Как указано на фиг. 4, рабочая среда под давлением может выходить из загрузочного отсека 19 и затем направляться в канале для направления рабочей среды под давлением между стенками загрузочного отсека 19 и теплоизолирующего фрагмента 7, после чего рабочая среда под давлением может входить в канал 11 для направления рабочей среды под давлением посредством отверстий 14 между теплоизолирующим фрагментом 7 и кожухом 2. Отверстия 14 между теплоизолирующим фрагментом 7 и корпусом 2 могут вероятно быть снабжены клапанами или любым другим типом регулируемой дроссельной заслонки или средством ограничения потока рабочей среды под давлением.
Теплопоглощающий элемент 20 содержит множество впускных отверстий 21, которые позволяют рабочей среде под давлением, которая вышла из топочной камеры 18, входить во внутренность 22 теплопоглощающего элемента 20. Теплопоглощающий элемент 20 конфигурируется таким образом, чтобы позволять рабочей среде под давлением направляться через теплопоглощающий элемент 20 по направлению к множеству выпускных отверстий 23 теплопоглощающего элемента 20. Множество выпускных отверстий 23 предоставляют возможность рабочей среде под давлением выходить из теплопоглощающего элемента 20. Впускные отверстия 21 размещаются на первой стороне 24 теплопоглощающего элемента 20, а выпускные отверстия 23 размещаются на второй стороне 25 теплопоглощающего элемента 20. Следует понимать, что нет необходимости иметь множество впускных отверстий 21 и множество выпускных отверстий 23. Возможно, может быть только одно впускное отверстие 21 на первой стороне 24 теплопоглощающего элемента 20, и возможно может быть только одно выпускное отверстие 23 на второй стороне 25 теплопоглощающего элемента 20.
Вторая сторона 25 теплопоглощающего элемента 20 обращена в направлении к внутренней поверхности верхней торцевой крышки 17, например, такой как иллюстрированная на фиг. 4. Как дополнительно иллюстрировано на фиг. 4, теплопоглощающий элемент 20 может быть размещен так, что первая сторона 24 теплопоглощающего элемента 20 является противоположной второй стороне 25 теплопоглощающего элемента 20.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, иллюстрированным на фиг. 1, теплопоглощающий элемент 20, по меньшей мере, частично окружается кожухом 2 таким образом, что существует пространство между второй стороной 25 теплопоглощающего элемента 20 и фрагментом кожуха 2, причем в это пространство рабочая среда под давлением, вышедшая из теплопоглощающего элемента 20, может поступать.
После того как рабочая среда под давлением была направлена через теплопоглощающий элемент 20, она проходит через направляющий канал 200 теплообменного элемента 170, размещенного в верхней торцевой крышке 17, например, такого как описанный ранее со ссылкой на фиг. 3. Следовательно, может быть охлаждение рабочей среды под давлением как через 'пассивный' теплопоглощающий элемент 20, так и через 'активный' теплообменный элемент 170.
Теплообменный элемент 170 может быть опущен в оборудовании 100 прессования, иллюстрированном на фиг. 4. Верхняя торцевая крышка 17 может тогда быть размещена, например, так, как иллюстрировано на фиг. 1. В этом случае, рабочая среда под давлением, вышедшая из теплопоглощающего элемента 20 на второй его стороне 25, может быть направлена через отверстие в кожухе 2, например, отверстие в кожухе 2, аналогичное отверстию в кожухе 2, во впускное отверстие 205 канала 200, иллюстрированное на фиг. 4, в канал для направления рабочей среды под давлением, определенный пространством, частично определенным внутренней поверхностью верхней торцевой крышки 17 и каналом 10 для направления рабочей среды под давлением.
По сравнению с фиг. 1 и 3, на фиг. 4 элементы 31, иллюстрированные на фиг. 1 и 3, были опущены. Однако, следует понимать, что элементы 31, например, содержащие один или более клапанов (например, регулируемых клапанов), регулируемые дроссельные заслонки и/или некоторый другой тип средства ограничения потока рабочей среды под давлением, могут быть размещены в оборудовании 100 прессования, иллюстрированном на фиг. 4, аналогично или тем же образом, что и в оборудовании 100 прессования, иллюстрированном на фиг. 1 или 3.
Дополнительно в сравнении с фиг. 1 и 3, на фиг. 4 вентилятор 37 или генератор потока рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением, иллюстрированного на фиг. 1 и 3, был опущен. Однако, следует понимать, что он может быть размещен в оборудовании 100 прессования, иллюстрированном на фиг. 4, аналогично или тем же образом, что и в оборудовании 100 прессования, иллюстрированном на фиг. 1 или 3.
В то время как настоящее изобретение было иллюстрировано на присоединенных чертежах и в предшествующем описании, такая иллюстрация должна считаться иллюстративной или служащей примером, а не ограничивающей; настоящее изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления. Другие вариации в раскрытых вариантах осуществления могут быть поняты и выполнены специалистами в данной области техники, применяющими на практике заявленное изобретение, из изучения чертежей, раскрытия и прилагаемой формулы изобретения. В заявленной формуле изобретения слово "содержит" не исключает других элементов или этапов, а единственное число не исключает множества. Простой факт того, что определенные меры упомянуты в различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает того, чтобы комбинация этих мер не может быть использована с выгодой. Любые ссылочные символы в формуле изобретения не должны истолковываться как ограничивающие рамки.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ В ОБОРУДОВАНИИ ПРЕССОВАНИЯ | 2019 |
|
RU2785424C1 |
| УСТРОЙСТВО ПРЕССА С КОМБИНИРОВАННЫМ ВЕНТИЛЯТОРНЫМ И ЭЖЕКТОРНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ И СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ | 2014 |
|
RU2673260C2 |
| ПРЕССОВАЯ УСТАНОВКА | 2017 |
|
RU2738178C1 |
| УСТРОЙСТВО ПРЕССОВАНИЯ И СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ В УКАЗАННОМ УСТРОЙСТВЕ | 2018 |
|
RU2754674C1 |
| УСТРОЙСТВО ПРЕССОВАНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СУБСТАНЦИЙ | 2011 |
|
RU2552809C2 |
| ПРЕССОВАЯ УСТАНОВКА | 2017 |
|
RU2737106C1 |
| ПРЕССОВОЕ УСТРОЙСТВО | 2017 |
|
RU2734855C1 |
| УСТРОЙСТВО ПРЕССОВАНИЯ | 2011 |
|
RU2544973C2 |
| СПОСОБ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ И СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ПОД ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ | 2018 |
|
RU2731613C1 |
| КАМЕРА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ И СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ КАМЕРЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ | 2010 |
|
RU2548557C2 |
Изобретение относится к обработке давлением и может быть использовано при горячем прессовании. Оборудование (100) прессования содержит резервуар (1, 16, 17) высокого давления и размещенную в нем топочную камеру (18). Цикл обработки включает фазу охлаждения. Оборудование (100) содержит вентилятор (35) для циркуляции газа под давлением в резервуаре и нагревательное устройство (36) для нагрева газа в области обработки. Предусмотрен модуль (6) управления, который во время фазы охлаждения получает значения температур в области обработки, на основе этих значений определяет мощность охлаждения, разницу между мощностью, требуемой для получения выбранного значения скорости охлаждения газа под давлением, и определенной мощностью охлаждения. На основе разницы обеспечивается регулирование скорости вращения вентилятора (35) для уменьшения разницы. Если мощность охлаждения, создаваемая вентилятором, превышает мощность охлаждения, соответствующую желаемой скорости охлаждения газа, модуль (6) на основе определенной разницы нагревает газ под давлением с помощью нагревательного устройства (36). В результате обеспечивается возможность адаптировать скорость охлаждения к различным условиям. 4 н. и 23 з.п. ф-лы, 4 ил.
1. Способ (200) регулирования скорости охлаждения в оборудовании (100) прессования, оборудование прессования содержит резервуар (1, 16, 17) высокого давления, выполненный с возможностью удерживать рабочую среду под давлением внутри во время использования оборудования прессования, и топочную камеру (18), размещенную в резервуаре высокого давления, топочная камера размещена так, что рабочая среда под давлением может входить и выходить из топочной камеры, при этом область обработки, по меньшей мере, частично определяется топочной камерой, при этом область обработки выполнена с возможностью размещать изделие (5), и при этом оборудование прессования выполнено с возможностью подвергать изделие циклу обработки, включающему в себя фазу охлаждения, при этом оборудование прессования содержит устройство (36) нагрева рабочей среды под давлением, выполненное с возможностью выборочно и управляемым образом нагревать рабочую среду под давлением в резервуаре высокого давления для увеличения температуры рабочей среды под давлением в области обработки, и при этом оборудование прессования дополнительно содержит генератор (35) циркуляционного потока рабочей среды под давлением, выполненный с возможностью обеспечивать циркуляцию рабочей среды под давлением в резервуаре высокого давления, при этом во время циркуляции рабочей среды под давлением рабочая среда под давлением проходит через топочную камеру, генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением является управляемым, по меньшей мере, относительно скорости его работы, причем способ состоит в регулировании скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, и способ содержит, во время фазы охлаждения, этапы, на которых:
получают (201) значения, указывающие, по меньшей мере, одну температуру в области обработки во множестве моментов времени;
на основе полученных значений определяют (202) мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки;
определяют (203) разницу между требуемой мощностью охлаждения, требуемой для получения выбранного значения для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, и определенной мощностью охлаждения; и
на основе определенной разницы регулируют (204) скорость работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается;
если мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, превышает мощность охлаждения, соответствующую выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки: на основе определенной разницы нагревают (205) рабочую среду под давлением в области обработки с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
2. Способ по п. 1, в котором оборудование прессования дополнительно содержит устройство (28, 37, 38, 39, 40, 41) подачи рабочей среды под давлением, выполненное с возможностью выборочно и управляемым образом транспортировать рабочую среду под давлением во время фазы охлаждения из другой области в оборудовании прессования в область обработки, при этом температура рабочей среды под давлением в другой области ниже температуры рабочей среды в области обработки во время, по меньшей мере, части фазы охлаждения для уменьшения температуры рабочей среды под давлением в области обработки посредством транспортировки рабочей среды под давлением во время фазы охлаждения из другой области в область обработки, при этом устройство подачи рабочей среды под давлением является управляемым, по меньшей мере, относительно скорости подачи рабочей среды под давлением, способ дополнительно содержит, во время фазы охлаждения, этапы, на которых:
если максимально возможная мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, ниже мощности охлаждения, соответствующей выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки: на основе определенной разницы регулируют (206) скорость подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
3. Способ по п. 2, в котором последовательность этапов получения значений, указывающих, по меньшей мере, одну температуру в области обработки во множестве моментов времени, определения мощности охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки на основе полученных значений, определения разницы между требуемой мощностью охлаждения, требуемой для получения выбранного значения для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, и определенной мощностью охлаждения, и регулирования скорости работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, регулирования скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением и/или нагрева рабочей среды под давлением в области обработки с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением на основе определенной разницы, выполняется циклическим образом.
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением содержит вентилятор (35), имеющий регулируемое число оборотов в минуту, об/мин, скорость работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением содержит число об/мин, способ дополнительно содержит этапы, на которых:
если определенная мощность охлаждения превышает предварительно определенное пороговое значение мощности охлаждения в течение, по меньшей мере, предварительно определенного интервала времени, уменьшают число об/мин вентилятора на выбранное процентное значение от текущего числа об/мин вентилятора или до выбранного значения об/мин вентилятора в течение выбранного периода времени.
5. Способ по любому из пп. 1-3, в котором генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением содержит вентилятор (35), имеющий регулируемое число оборотов в минуту, об/мин, скорость работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением содержит число об/мин, способ дополнительно содержит этапы, на которых:
увеличивают число об/мин вентилятора на выбранное процентное значение от текущего числа об/мин вентилятора или до выбранного значения об/мин вентилятора в течение периода времени;
нагревают рабочую среду под давлением в области обработки с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением таким образом, чтобы поддерживать температуру в области обработки в выбранном диапазоне температур в течение периода времени.
6. Способ по п. 5, который зависит от п. 2, способ дополнительно содержит этап, на котором:
регулируют скорость подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением таким образом, чтобы поддерживать температуру в области обработки в выбранном диапазоне температур в течение периода времени.
7. Способ по п. 2, в котором устройство подачи рабочей среды под давлением содержит, по меньшей мере, один канал (28, 42, 39, 41) для направления рабочей среды под давлением в резервуаре высокого давления, по меньшей мере, один канал для направления рабочей среды под давлением размещается так, что другая область находится в жидкостном сообщении с областью обработки посредством, по меньшей мере, одного канала для направления рабочей среды под давлением, при этом устройство подачи рабочей среды под давлением выполнено с возможностью выборочно и управляемым образом транспортировать рабочую среду под давлением из другой области в область обработки, по меньшей мере, через один канал для направления рабочей среды под давлением, и при этом устройство подачи рабочей среды под давлением дополнительно содержит средство (38, 40) ограничения потока рабочей среды под давлением, выполненное с возможностью выборочно и управляемым образом затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в одном канале для направления рабочей среды под давлением, в результате чего поток рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки может выборочно затрудняться или преграждаться или не затрудняться или не преграждаться средством ограничения потока рабочей среды под давлением; и
при этом регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением содержит управление средством ограничения потока рабочей среды под давлением таким образом, что поток рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки затрудняется или преграждается, или не затрудняется или не преграждается средством ограничения потока рабочей среды под давлением.
8. Способ по п. 7, в котором регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением содержит управление средством ограничения потока рабочей среды под давлением таким образом, что поток рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки затрудняется или преграждается средством ограничения потока рабочей среды под давлением во время, по меньшей мере, одного периода времени, и таким образом, что поток рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки не затрудняется или не преграждается средством ограничения потока рабочей среды под давлением во время, по меньшей мере, одного второго периода времени, при этом, по меньшей мере, один первый период времени и, по меньшей мере, один второй период времени чередуются в последовательности и являются смежными таким образом, чтобы формировать непрерывный период времени, в котором первый период(ы) времени и второй период(ы) времени чередуются.
9. Способ по п. 7, в котором последовательность этапов получения значений, указывающих, по меньшей мере, одну температуру в области обработки во множестве моментов времени, определения мощности охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки на основе полученных значений, определения разницы между требуемой мощностью охлаждения, требуемой для получения выбранного значения для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, и определенной мощностью охлаждения, и регулирования скорости работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, регулирования скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением и/или нагрева рабочей среды под давлением в области обработки с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением на основе определенной разницы, выполняется циклическим образом;
при этом, по меньшей мере, одно из: продолжительности, по меньшей мере, одного первого периода времени, продолжительности, по меньшей мере, одного второго периода времени и продолжительности непрерывного периода времени изменяется или варьируется в зависимости от времени выполнения последовательности этапов.
10. Способ по п. 8 или 9, в котором средство ограничения потока рабочей среды под давлением содержит, по меньшей мере, первое средство (38) ограничения потока рабочей среды под давлением и второе средство (40) ограничения потока рабочей среды под давлением, при этом каждое из первого средства ограничения потока рабочей среды под давлением и второго средства ограничения потока рабочей среды под давлением выполнено с возможностью выборочно и управляемым образом затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в одном канале для направления рабочей среды под давлением, в результате чего поток рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки может быть выборочно затруднен или прегражден или не затруднен или не прегражден каждым из первого средства ограничения потока рабочей среды под давлением и второго средства ограничения потока рабочей среды под давлением, при этом регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением содержит этапы, на которых:
управляют первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением таким образом, что поток рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в одном канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки затрудняется или преграждается первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного первого периода времени, и таким образом, что поток рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в одном канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки не затрудняется или не преграждается первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного второго периода времени, при этом, по меньшей мере, один первый период времени и, по меньшей мере, один второй период времени чередуются в последовательности и являются смежными таким образом, чтобы формировать непрерывный период времени, в котором первый период(ы) и второй период(ы) чередуются; и
управляют вторым средством ограничения потока рабочей среды под давлением таким образом, что поток рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в одном канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки не затрудняется или не преграждается вторым средством ограничения потока рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в течение непрерывного периода времени.
11. Способ по п. 10, в котором устройство подачи рабочей среды под давлением содержит, по меньшей мере, первый канал для направления рабочей среды под давлением и второй канал для направления рабочей среды под давлением в резервуаре высокого давления, каждый из первого канала для направления рабочей среды под давлением и второго канала для направления рабочей среды под давлением размещается так, что другая область находится в жидкостном сообщении с областью обработки посредством соответствующего канала для направления рабочей среды под давлением, при этом первое средство ограничения потока рабочей среды под давлением и второе средство ограничения потока рабочей среды под давлением выполнены с возможностью выборочно и управляемым образом затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением в первом канале для направления рабочей среды под давлением и втором канале для направления рабочей среды под давлением, соответственно, при этом регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением содержит этапы, на которых:
управляют первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением таким образом, что поток рабочей среды под давлением в первом канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки затрудняется или преграждается первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного первого периода времени, и таким образом, что поток рабочей среды под давлением в первом канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки не затрудняется или не преграждается первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного второго периода времени, при этом, по меньшей мере, один первый период времени и, по меньшей мере, один второй период времени чередуются в последовательности и являются смежными таким образом, чтобы формировать непрерывный период времени, в котором первый период(ы) и второй период(ы) чередуются; и
управляют вторым средством ограничения потока рабочей среды под давлением таким образом, что поток рабочей среды под давлением во втором канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки не затрудняется или не преграждается вторым средством ограничения потока рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в течение непрерывного периода времени.
12. Способ по п. 8 или 9, при этом средство ограничения потока рабочей среды под давлением содержит, по меньшей мере, первое средство ограничения потока рабочей среды под давлением, второе средство ограничения потока рабочей среды под давлением и третье средство ограничения потока рабочей среды под давлением,
при этом каждое из первого средства ограничения потока рабочей среды под давлением, второго средства ограничения потока рабочей среды под давлением и третьего средства ограничения потока рабочей среды под давлением выполнены с возможностью выборочно и управляемым образом затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в одном канале для направления рабочей среды под давлением, в результате чего поток рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки может быть выборочно затруднен или прегражден или не затруднен или не прегражден каждым из первого средства ограничения потока рабочей среды под давлением, второго средства ограничения потока рабочей среды под давлением и третьего средства ограничения потока рабочей среды под давлением, при этом регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением содержит этапы, на которых:
управляют первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением таким образом, что поток рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в одном канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки затрудняется или преграждается первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного первого периода времени, и таким образом, что поток рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в одном канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки не затрудняется или не преграждается первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного второго периода времени, при этом, по меньшей мере, один первый период времени и, по меньшей мере, один второй период времени чередуются в последовательности и являются смежными таким образом, чтобы формировать непрерывный период времени, в котором первый период(ы) и второй период(ы) чередуются; и
управляют каждым из второго средства ограничения потока рабочей среды под давлением и третьего средства ограничения потока рабочей среды под давлением таким образом, что поток рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в одном канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки не затрудняется или не преграждается вторым средством ограничения потока рабочей среды под давлением или третьим средством ограничения потока рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в течение непрерывного периода времени.
13. Способ по п. 12, в котором устройство подачи рабочей среды под давлением содержит, по меньшей мере, первый канал для направления рабочей среды под давлением, второй канал для направления рабочей среды под давлением и третий канал для направления рабочей среды под давлением в резервуаре высокого давления, каждый из первого канала для направления рабочей среды под давлением, второго канала для направления рабочей среды под давлением и третьего канала для направления рабочей среды под давлением размещается так, что другая область находится в жидкостном сообщении с областью обработки посредством соответствующего канала для направления рабочей среды под давлением, при этом первое средство ограничения потока рабочей среды под давлением, второе средство ограничения потока рабочей среды под давлением и третье средство ограничения потока рабочей среды под давлением выполнены с возможностью выборочно и управляемым образом затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением в первом канале для направления рабочей среды под давлением, втором канале для направления рабочей среды под давлением и третьем канале для направления рабочей среды под давлением, соответственно, при этом регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением содержит этапы, на которых:
управляют первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением таким образом, что поток рабочей среды под давлением в первом канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки затрудняется или преграждается первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного первого периода времени, и таким образом, что поток рабочей среды под давлением в первом канале для направления рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки не затрудняется или не преграждается первым средством ограничения потока рабочей среды под давлением в течение, по меньшей мере, одного второго периода времени, при этом, по меньшей мере, один первый период времени и, по меньшей мере, один второй период времени чередуются в последовательности и являются смежными таким образом, чтобы формировать непрерывный период времени, в котором первый период(ы) и второй период(ы) чередуются; и
управляют вторым средством ограничения потока рабочей среды под давлением и третьим средством ограничения потока рабочей среды под давлением таким образом, что поток рабочей среды под давлением во втором канале для направления рабочей среды под давлением и третьем канале для направления рабочей среды под давлением, соответственно, между другой областью и областью обработки не затрудняется или не преграждается вторым средством ограничения потока рабочей среды под давлением и третьим средством ограничения потока рабочей среды под давлением, соответственно, по меньшей мере, в течение непрерывного периода времени.
14. Способ по какому-либо одному из пп. 1-13, в котором топочная камера содержит топку (36), выполненную так, что посредством регулирования электрической мощности, вводимой в топку, рабочая среда под давлением в топочной камере может управляемым образом нагреваться посредством топки, и при этом устройство нагрева рабочей среды под давлением содержит или состоит из топки, при этом нагрев рабочей среды под давлением в области обработки на основе разницы содержит этап, на котором регулируют мощность, вводимую в топку, на основе определенной разницы.
15. Способ по какому-либо одному из пп. 1-14, в котором область обработки определяется загрузочным отсеком (19) в топочной камере, и топочная камера, по меньшей мере, частично окружается теплоизолированным корпусом (3) и размещается таким образом, что рабочая среда под давлением может входить и выходить из топочной камеры, и при этом топочная камера содержит, по меньшей мере, один канал (12) для направления рабочей среды под давлением, по меньшей мере, частично сформированный между теплоизолированным корпусом и загрузочным отсеком и находящийся в жидкостном сообщении с загрузочным отсеком таким образом, чтобы формировать внутренний конвекционный контур, при этом рабочая среда под давлением во внутреннем конвекционном контуре направляется через загрузочный отсек и, по меньшей мере, через один канал для направления рабочей среды под давлением топочной камеры и обратно к загрузочному отсеку, или наоборот, и при этом генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением выполнен с возможностью выборочно регулировать расход рабочей среды под давлением во внутреннем конвекционном контуре, и при этом нагрев рабочей среды под давлением в области обработки на основе определенной разницы содержит этап, на котором:
регулируют расход рабочей среды под давлением во внутреннем конвекционном контуре на основе определенной разницы с помощью генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением.
16. Способ по п. 2, в котором регулирование скорости работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением и/или нагрев рабочей среды под давлением в области обработки с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением на основе определенной разницы выполняется или выполняются с помощью пропорционально-интегрального, PI, контроллера.
17. Способ по п. 2, дополнительно содержащий этапы, на которых:
получают, по меньшей мере, одно значение, указывающее, по меньшей мере, одну температуру в резервуаре высокого давления; и
на основе, по меньшей мере, одного значения, указывающего, по меньшей мере, одну температуру в резервуаре высокого давления, определяют значение связанного с предварительно определенной температурой параметра резервуара высокого давления, при этом связанный с предварительно определенной температурой параметр резервуара высокого давления является функцией, по меньшей мере, одного значения, указывающего, по меньшей мере, одну температуру в резервуаре высокого давления; и
определяют разницу между выбранным значением связанного с предварительно определенной температурой параметра резервуара высокого давления и определенным значением связанного с предварительно определенной температурой параметра резервуара высокого давления;
при этом регулирование скорости работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, регулирование скорости подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением и/или нагрев рабочей среды под давлением в области обработки с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением на основе определенной разницы дополнительно выполняется или выполнятся на основе разницы между выбранным значением связанного с предварительно определенной температурой параметра резервуара высокого давления и определенным значением связанного с предварительно определенной температурой параметра резервуара высокого давления.
18. Оборудование (100) прессования, содержащее:
резервуар (1, 16, 17) высокого давления, выполненный с возможностью удерживать рабочую среду под давлением внутри во время использования оборудования прессования; и
топочную камеру (18), размещенную в резервуаре высокого давления, топочная камера размещена таким образом, что рабочая среда под давлением может входить и выходить из топочной камеры, при этом область обработки, по меньшей мере, частично определяется топочной камерой, при этом область обработки выполнена с возможностью размещать изделие (5), и при этом область обработки выполнена с возможностью подвергать изделие циклу обработки, включающему в себя фазу охлаждения;
генератор (35) циркуляционного потока рабочей среды под давлением, выполненный с возможностью обеспечивать циркуляцию рабочей среды под давлением в резервуаре высокого давления, при этом во время циркуляции рабочей среды под давлением рабочая среда под давлением проходит через топочную камеру, при этом генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением является управляемым, по меньшей мере, относительно его скорости работы,
устройство (36) нагрева рабочей среды под давлением, выполненное с возможностью выборочно и управляемым образом нагревать рабочую среду под давлением в резервуаре высокого давления для увеличения температуры рабочей среды под давлением в области обработки;
по меньшей мере, один датчик (4), выполненный с возможностью обнаруживать, по меньшей мере, одну температуру в области обработки; и
по меньшей мере, один модуль (6) управления, соединенный с возможностью связи, по меньшей мере, с одним датчиком и соединенный с возможностью связи с генератором циркуляционного потока рабочей среды под давлением и устройством нагрева рабочей среды под давлением для управления работой генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением и устройства нагрева рабочей среды под давлением, соответственно, для регулирования скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, по меньшей мере, один модуль управления выполнен с возможностью во время фазы охлаждения:
получать значения, указывающие, по меньшей мере, одну температуру в области обработки во множестве моментов времени;
на основе полученных значений определять мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки;
определять разницу между требуемой мощностью охлаждения, требуемой для получения выбранного значения для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, и определенной мощностью охлаждения; и
на основе определенной разницы регулировать скорость работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается;
если мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, превышает мощность охлаждения, соответствующую выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки: на основе определенной разницы нагревать рабочую среду под давлением в области обработки с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
19. Оборудование прессования по п. 18, в котором генератор циркуляционного потока рабочей среды под давлением содержит вентилятор (35).
20. Оборудование прессования по п. 18 или 19, дополнительно содержащее: устройство (28, 37, 38, 39, 40, 41) подачи рабочей среды под давлением, выполненное с возможностью выборочно и управляемым образом транспортировать рабочую среду под давлением во время фазы охлаждения из другой области в оборудовании прессования в область обработки, при этом температура рабочей среды под давлением в другой области ниже температуры рабочей среды под давлением в области обработки во время, по меньшей мере, части фазы охлаждения для уменьшения температуры рабочей среды под давлением в области обработки посредством транспортировки рабочей среды под давлением во время фазы охлаждения из другой области в область обработки, при этом устройство подачи рабочей среды под давлением является управляемым, по меньшей мере, относительно скорости подачи рабочей среды под давлением;
при этом, по меньшей мере, один модуль управления дополнительно соединяется с возможностью связи с устройством подачи рабочей среды под давлением для управления его работой, для регулирования скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки; и
при этом, по меньшей мере, один модуль управления дополнительно выполнен с возможностью, чтобы, во время фазы охлаждения:
если максимально возможная мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, ниже мощности охлаждения, соответствующей выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки: на основе определенной разницы регулировать скорость подачи рабочей среды под давлением устройства подачи рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
21. Оборудование прессования по п. 20, в котором устройство подачи рабочей среды под давлением содержит генератор (37) потока рабочей среды под давлением, генератор потока рабочей среды под давлением содержит вентилятор (37).
22. Оборудование прессования по п. 20 или 21, в котором устройство подачи рабочей среды под давлением содержит, по меньшей мере, один канал (28, 42) для направления рабочей среды под давлением в резервуаре высокого давления, по меньшей мере, один канал для направления рабочей среды под давлением размещается так, что другая область находится в жидкостном сообщении с областью обработки посредством, по меньшей мере, одного канала для направления рабочей среды под давлением, при этом устройство подачи рабочей среды под давлением выполнено с возможностью выборочно и управляемым образом транспортировать рабочую среду под давлением из другой области в область обработки, по меньшей мере, через один канал для направления рабочей среды под давлением, и при этом устройство подачи рабочей среды под давлением дополнительно содержит средство (38, 40) ограничения потока рабочей среды под давлением, выполненное с возможностью выборочно и управляемым образом затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением, по меньшей мере, в одном канале для направления рабочей среды под давлением, в результате чего поток рабочей среды под давлением между другой областью и областью обработки может выборочно затрудняться или преграждаться или не затрудняться или не преграждаться средством ограничения потока рабочей среды под давлением.
23. Оборудование прессования по п. 22, в котором, по меньшей мере один канал для направления рабочей среды под давлением содержит, по меньшей мере, один трубопровод (28), протягивающийся от другой области до или по направлению к области обработки, и одно или более отверстий (39, 41), содержащихся, по меньшей мере, в одном трубопроводе, одно или более отверстий обеспечивают жидкостное сообщение между другой областью и внутренностью (42), по меньшей мере, одного трубопровода, при этом рабочая среда под давлением из другой области, входящая внутрь, по меньшей мере, одного трубопровода, может транспортироваться в область обработки, по меньшей мере, по одному трубопроводу, при этом средство ограничения потока рабочей среды под давлением размещается, по меньшей мере, частично в одном или более отверстиях и выполнено с возможностью выборочно и управляемым образом затруднять или преграждать поток рабочей среды под давлением между другой областью и внутренностью, по меньшей мере, одного трубопровода через одно или более отверстий.
24. Оборудование прессования по п. 22 или 23, при этом средство ограничения потока рабочей среды под давлением содержит одну или более регулируемых дроссельных заслонок.
25. Оборудование прессования по п. 22 или 23, при этом средство ограничения потока рабочей среды под давлением содержит один или более регулируемых клапанов.
26. Модуль (6) управления для применения в оборудовании (100) прессования по любому из пп. 18-25, модуль управления соединен с возможностью связи, по меньшей мере, с одним датчиком (4) оборудования прессования и соединен с возможностью связи с генератором циркуляционного потока рабочей среды под давлением и устройством нагрева рабочей среды под давлением для управления работой генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением и устройства нагрева рабочей среды под давлением, соответственно, для регулирования скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, при этом модуль управления выполнен с возможностью:
получать значения, указывающие, по меньшей мере, одну температуру в области обработки во множестве моментов времени;
на основе полученных значений определять мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки;
определять разницу между требуемой мощностью охлаждения, требуемой для получения выбранного значения для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, и определенной мощностью охлаждения; и
на основе определенной разницы регулировать скорость работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается;
если мощность охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки, предоставляемая посредством работы генератора циркуляционного потока рабочей среды под давлением, превышает мощность охлаждения, соответствующую выбранному значению для скорости охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки: на основе определенной разницы нагревать рабочую среду под давлением в области обработки с помощью устройства нагрева рабочей среды под давлением таким образом, что разница между мощностью охлаждения для охлаждения рабочей среды под давлением в области обработки и требуемой мощностью охлаждения уменьшается.
27. Компьютерно-читаемый носитель хранения, на котором хранится компьютерный программный продукт, выполненный с возможностью при выполнении в модуле (6) управления по п. 26 в оборудовании (100) прессования по любому из пп. 18-25, выполнять способ (200) по любому из пп. 1-17.
| Способ и приспособление для нагревания хлебопекарных камер | 1923 |
|
SU2003A1 |
| ГАЗОСТАТ | 2009 |
|
RU2427449C1 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ИЗОСТАТИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯ И СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ТАКОГО УСТРОЙСТВА | 2003 |
|
RU2302924C2 |
| US 6514066 B1, 04.02.2003 | |||
| JP 3233295 B2, 26.11.2001. | |||
