Трехфазная соляная ванна Советский патент 1985 года по МПК C21D1/46 

Изобретение относится к элсктротep fии и может найти применение в трехфазных соляных ваннах с односторонним .расположением электродов с дополнительным электродом.

Целью изобретения явля« тся обеспечение равномерности температуры расплава ванны.

. На фиг. 1 изображена трехфазная соляная ванна, вид сверху; на фиг. 2 - эквивалентная ее схема; на фиг. 3 - трехфазная семиэлектродная ванна.

Соляная ванна 1 состоит из трех основных электродов 2-4 и одного дополнительного электрода 5, размемещенных в ряд в объеме соляной ванны вдоль ее длины. Дополнительный электрод 5 подключен к электроду 4, расположенному в противоположном конце ряда электродов.

Два средних электрода 2 и 3 электрически подсоединены к двум фазам силового трансформатора, а два крайних электрода 4 и 5 запитываются от одной фазы. Сечение крайних электродов составляет половину сечения средних электродов.

Рабочий процесс в соляной ванне протекает следующим образом.

Распределение линий тока между электродами, полученное в процессе моделирования электрических процессо в соляной ванне, позволяет заключить что объем трехфазной соляной ванны с дополнительным электродом 5 можно представить состоящим из семи зон нагрева и зоны У, в которую теплота передается за счет циркуляции расплава соли (фиг. 1). Каждая зона нагрева, представляющая собой распла соли, обладает электрическими сопротивлениями, которые между двумя фазами соединены параллельно (фиг. 2).

Выравнивание температуры расплава

соли по ширине ванны достигается в том случае, если максимально сократить объем зоны У, в которой не выделяется теплота, т.е. ширина ванны а не должна быть больше границы зон активного нагрева. Оптимальное соотношение между этими параметрами достигается при ширине ванны aj, равной межосевому расстоянию а, между средними электродами 2 и 3. Температура в объеме соляной ванны остается практически постоянной, если межосевое

расстояние между средними электродами не более ширины ванны. Увеличение межосевого расстояния больше ширины ванны приводит к возрастанию неравномерности температуры.

Сопротивление расплава соли между электродами 2 и 3 (между фазами А и В) значительно больше, чем между парой электродов 3, 4 и 2, 5 (между фазами В и С, А и С). В результате нагрузка между фазами распределяется неравномерно. Равенство нагрузки по фазам достигается при установке крайних электродов 4 и 5 на расстоянии, равном 1,2-1,25 ширины ванны а . При таком соотношении соляная ванна по характеру распределения сопротивлений превращается в симметричную нагрузку.

Увеличение или уменьшение этого расстояния по сравнению с указанным интервалом приводит к такому возрастанию неравномерности нагрузки по фазам, которая недопустима для печных трансформаторов или резко увеличивает потери в них, а также недопустима из-за нарушения равномерности температуры по объему соляной ванны.

В известной трехфазной соляной ванне два средних электрода 2 и 3 электрически подсоединены к двум фазам силового трансформатора, а оставшиеся два крайних электрода 4 и 5 питаются от одной фазы. В результате плотность тока в последних в 2,0 раза, меньше, -чем в первых двух электродах 2 и 3. Это приводит к увеличению металлоемкости установки. Одинаковая плотность тока в электродах 2-5 достигается при выполнении крайних электродов 4 и 5 с сечением, равным половине сечения средних электродов 2 и 3. Дальнейшее уменьшение площади сечения электродов невозможно, так- как это приведет к превышению номинальной плотности тока.

Все указанные соотношения справедливы и для семиэлектродных ванн.

Выбор оптимальных межэлектродных расстояний трехфазной соляной ванны с дополнительным электродом для нагрева изделий, например звеньев гусениц, показал, что нагрузка фаз становится симметричной (перекос не превышает 3-5%), достигается равномерный нагрев изделий, обеспечивается нормальный равномерный износ электродов.

ТРЕХФАЗНАЯ СОЛЯНАЯ ВАННА, содержащая установленные в ней по длине в один ряд электроды в количестве, кратном трем, идополнительный электрод, расположенный в конце ряда и подключенный к фазе одного из электродов, отл.ич ающая с я тем, что, с целью обеспечения равномерности температуры расплава ванны и нагрузки по фазам, средние из всех электродов установлены с межосевым расстоянием, равным ширине ванны, а крайние электроды - на расстоянии 1,20-1,25 ширины ванны от соседних электродов, при этом поперечное сечение крайних электродов 3 составляет 1/2 поперечного сечения (/) средних электродов.