Трубчатая электропечь Советский патент 1987 года по МПК F27B5/04 

Изобретение относится к электронагревательным установкам и может быть иснользовано для испытаний образцов при изотермическом нагреве.

Целью изобретения является повы- шение качества нагрева образца и КПД печи за счет создания равномерного теплового поля по всей длине рабочего пространства.

На фиг.1 представлена трубчатая электропечь, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Трубчатая электропечь состоит из корпуса 1.С размещенной в нем тепло- изолированной керамической рубашкой

2,на внутренней поверхности которой закреплены нагревательные элементы

3,и муфеля 4, внутри которого располагается испытуемый образец 5, за- крепленный своими концами в верхнем

6 и нижнем 7 элементах механизма деформирования. Сверху и снизу трубчатая электропечь закрыта теплоизоляционными блоками 8 и 9 с установлен- ными в них вкладышами 10 и 11, изготовленными из антифрикционного термоизоляционного материала, например силицированного графита марки СГ-Т, контактируюищми с внешней поверхнос- тью муфеля 4 и образующими с ним пары трения скольжения.

В верхней части трубчатая электропечь соединяется посредством: замков 12 с теплоизоляционной крышкой 13, на внешней стороне которой размещен механизм враш,ения муфеля 4, выполненный в виде, например, гшевмотурбины, состоящей из корпуса 14 и крыльчатки

15,жестко соединенной с полым валом

16.На нижнем конце полого вала 16 выполнены шлицы 17, в рабочем положении входящие в зацепление с внутренней фигурной поверхностью верхнего отверстия муфеля 4. Во внутренней полости вала 16 расположен с возможностью свободного перемещения верхний элемент 6 механизма деформирования,,

В верхней и нижней частях боковой поверхности муфеля 4, установхгенного между двумя графитовыми вкладышами 10 и 11 с возможностью вращательного движения, выполнены отверстия 18, со- единяюище рабочую камеру печи и по- лость, образуемую за счет кольцевого зазора между внешней поверхностью муфеля 4 и внутренней поверхностью керамической рубашки 2, в которой рас

-5 0

5

„

,

0

полагаются нагревательные элементы 3. На внутренней поверхности муфеля 4 расположены ребра 19 жесткости, выполненные в виде спирали.

Трубчатая электропечь может перемещаться в вертикальном направлении по направляющим 20, верхними концами жестко закрепленным на крьш1ке 13 печи. На нижних концах направляющих 20 установлены ограничители перемещения с демпфирующими устройствами 21.

В пространстве, образуемом внешней поверхностью муфеля 4 и внутренней поверхностью керамической рубашки 2, с целью обеспечения наибольшего теплообмена между атмосферой печи и нагревательными элементами 3 на внешней поверхности муфеля 4 могут быть расположены дополнительные наклонные реб-- ра жесткости (не показаны), направленные противоположно внутренним ребрам 19 и аналогичные им.

Трубчатая электропечь работает следуюш.им образом о

Для установки испытуемого образца в печь открывают замки 12, удерживающие печ в рабочем положении, и корпус 1 опускают по направляющим 20 до соприкосновения с демпфирующими устройствами 21. При этом становится возможным доступ к элементам 6 и 7 деформирующего устройства машины. После установки испытуемого образца в захваты элементов корпус 1 поднимают до срабатывания замков 12, фиксирую- щцу. соединение корпуса 1 печи с крьш1- кой 13, неподвижно закрепленной на верхней траверсе испытательной машины. При этом полый вал 16 с закрепленной на нем крыльчаткой 15 пнёвмо- турбины своей пшицевой частью входит в зацепление и внутренней поверхностью верхней части муфеля 4. Одновременно с включением систе1 1ы управления нагревом печи подается рабочий газ, например сжатый воздух, к крьшьчатке 15 пневмотурбины, вращение которой посредством полого вала 16 передается муфелю 4. Регулируя давление рабочего газа, устанавливают необходимую частоту вращения муфеля 4, например 50-60 об./мин. При движении муфеля 4 выполненные на его внутренней поверхности ребра жесткости начинают активно перемещать атмо.сферу внутри рабочего пространства печи. При этом поток воздуха (или защитного газа) вытесняется через боковые отверстия

на краю муфеля в пространство между подвижным муфелем 4 и керамической рубашкой 2, проходит по нему, омывая нагревательные элементы 3 и наружную сторону муфеля 4, и вновь заходит внутрь металлического муфеля 4 через отверстия, расположенные на боковой поверхности его противоположного конца.

Создание такого циркулирующего потока позволяет снизить градиент температур между нагревательными элементами и рабочим пространством печи создающийся экранирующим действием муфеля, а также обеспечить высокую равномерность температурного поля практически во всем объеме рабочей камеры, что позволяет на 1/3 сократить длину и общий вес печи.

Данная конструкция позволяет не только улучшить качество распределения температуры в испытательной печи, но и повысить КПД печи за счет повьшения вклада конвективной теплопередачи при нагреве образцов, а также стойкость нагревателей при нагреве образцов, а также стойкость нагревателей при проведении высокотемпературных испытаний.

Формула изобретения

1.Трубчатая электропечь, содержащая корпус с теплоизоляцией и кон- центрично расположенные в нем нагреватель и муфель, отличающая- с я тем, что, с целью повьшгения качества обработки и КПД печи за счет создания равномерного теплового поля по всей длине рабочего пространства,

муфель выполнен с установленными на его внутренней поверхности спиральными ребрами и с перфорацией, выполненной в верхней и нижней частях боковой поверхности, при этом муфель

имеет возможность вращения относительно его продольной оси,

2.Электропечь по п.1, о т л и - чающаяся тем, что муфель выполнен с дополнительными ребрами, расположенными на внешней боковой поверхности и направленными противоположно основным ребрам.

1325274

А-А

11

Фиг.З

Изобретение относится к трубчатым электропечам. Цель изобретения - повьшение качества нагрева и КПД печи за счет создания равномерного теплового поля по всей длине рабочего пространства. В печь, содержащую теплоизолированный корпус, нагреватель, вращающийся муфель с расположенными на его внутренней поверхности спиральными ре брами и с перфорацией, выполненной в верхней и нижней частях боковых поверхностях, загружают образец и начинают вращать муфель. Вращением муфеля создается перемешивание атмосферы в рабочем пространстве и обеспечивается равномерное температурное поле. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. с 1СЛ со ел 1чЭ 4