Установка для термообработки Советский патент 1987 года по МПК F27B9/20 

Изобретение относится к электротермическому оборудованию, а именно к промышленным печам сопротивления, и может быть использовано при высокотемпературной термообработке изделий в защитной атмосфере.

Цель изобретения - повышение работоспособности, точности регулирования технологического процесса и улучшение условий монтажа.

На фиг. 1 представлена установка, общий вид; на фиг. 2 - трубчатая печь сопротивления; на фиг. 3 - узел перемотки термопары; на фиг. 4 -.сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - узел введения термопары в изделие; на фиг. 6 - схема распределения усилий на нагреватель печи; на фиг. 7 - узел извлечения термопары из изделия.

Установка состоит из трубчатой печи 1 сопротивления, секционных холодильников 2-4, шлюзов 5 и 6 с приводами, которые установлены на опорах 7, смонтированных на общей направляющей 8.

Печь включает рабочую трубу, состоящую из трубчатого нагревателя 9, токопод- водящих втулок 10, проходящую в теплоизолирующем кожухе 11 печи, сильфонов 12, закрепленных герметично на кожухе 11 печи, и системы радиально расположенных сильфонов 13, связанных одной стороной через крышку 14 шпильками 15 с кожухом 11 печи, а другой стороной через бугель 16 с рабочей трубой, трубопроводов 17, соединяющих полости сильфонов 12 с внутренним объемом кожуха 11. Внутренняя полость центрального сильфона 12 через отверстия 18 соединяется как с внутренней полостью рабочей трубы, так и через кольцевой О-образный зазор на месте выхода рабочей трубы из кожуха с внутренним объемом печи 1.

На холодильнике 2 установлен узел перемотки термопары и узел введения термопары в изделие (фиг. 3-5), состоящий из герметичного кожуха 19, барабана 20 с валом 21, выходящий через уплотнения за пределы кожуха. На барабане установлены коллекторные кольца 22, а на кожухе закреплены с двух сторон токосъемные щетки 23 с герметичными выводами 24, смотровое стекло 25, щток 26 с гнездом 27, фиксатором 28 и лопаткой 29. Термопарные провода 30 в изолирующих чехлах уложены на барабан 20 и с одной стороны своими свободными концами соединяются с коллекторными кольцами 22, а термопарный спай укрепляется на лопатке 29. На холодильнике 4 установлен узел извлечения термопары из изделия, состоящий из штока 31 (фиг. 7), двигающегося в герметичной направляющей 32, смотровое стекло 33 и защитные планки 34 и 35.

Установка работает следующим образом.

Изделие вручную устанавливается в шлюз 5 и после откачки из него воздуха и заполнения его газом защитной атмосферой печи, открывается герметизирующий затвор и приводом щлюза 5 изделие про

0

5

0

5

0

5

0

5

двигается в рабочую трубу, продвигая тем самым весь столб изделий по всей рабочей трубе. Крайнее термообработанное и охлажденное изделие принимается приводом выходного шлюза 6 к после его переноса в камеру, выравнивая давления защитной атмосферы до давления окружающей среды, изделие вынимается из шлюза.

При работе печи во внутренних полостях нагревательной камеры и рабочей трубы создается либо вакуум, либо они заполняются защитным газом. Поскольку внутренняя полость центрального сильфона через кольцевой зазор между рабочей трубой и теплоизолирующим кожухом и отверстия 18 в рабочей трубе соединяются с внутренними полостями рабочей трубы и кожуха, на нагреватель действует осевое усилие, равное перепаду давлений, умнох енному на эффективное сечение центрального сильфона и направленное в сторону меньшего диаметра. Однако аналогичное осевое усилие, противоположное по знаку на рабочей трубе, создает система сильфонов 13, внутренняя полость которых трубопроводами 17 соединена с внутренней полостью печи. 1, а их усилие через бугель 16 передается на рабочую трубу. Так как эффективное сечение центрального сильфона равно сумме эффективных сечений сильфонов 13, происходит автоматическая компенсация иа нагревателе осевого усилия от давления рабочей среды.

Система сильфонов 3 установлена на кожухе 11 таким образом, что результирующая сила от этой системы, действующая на бугель 16, приходится на ось рабочей трубы.

При температурном воздействии рабочая труба практически беспрепятственно изменяет свою длину благодаря установке секций на опорах 7 на общей направляющей 8. Усилие на нагреватель при его перемещении вызывается сопротивлением в опорах 7 и воздействием системы сильфонов при их дефрмации, которое может быть сведено к минимуму подбором характеристик сильфонов, и не оказывает практического влияния на нагреватель. При проведении технического обслуживания внутреннего рабочего пространства производится рассоединение холОлТ,ильников и шлюзов, которые раздвигаются в осевом направлении иа опорах 7 по направляющей 8.

Для проведения непрерывного непосредственного измерения температуры изделия в процессе его продвижения по рабочей трубе спай термопары 30, закрепленной на тугоплавкой лопатке 29, вручную устанаилива- ется в изделие (например, погружается в засыпку рабочей лодочки) с помощью ито- ка 26. В процессе опускания фиксатор 28, поворачиваясь под воздйствнем засыпки зок- руг своей оси, освобождает лопатку 29, после чего шток 26 возвращается в исходное положение. Визуальный контроль поцесса установки производится через смотрсво стекло 25.

Перед проведением замера с узлов введения термопары в изделие (фиг. 5) и узла- извлечений термопары из изделия снимаются защитные колпаки 34 и 35. По мере продвижения изделия по рабочей трубе происходит сматывание термопарных проводов в тугоплавких изолирующих чехлах с барабана 20. Сигнал от термопары снимается со щеток 23, контактирующих с кольцевыми коллекторами 22, на которых закреплены свободные концы термопары 30, и обрабатываются стандартным образом на измерительном блоке. При приближении изделия к герметизирующему затвору щлюза 6, перекрывающему рабочее сечение трубы после термообработки каждого изделия, вручную производится извлечение лопатки 29 с термопарой с помощью штока 31. После этого вращением вала 21 производится наматывание термопары на барабан 201

Предлагаемая конструкция установки позволяет повысить ее ресурс работы также за счет уменьшения накопления пылевидных продуктов эрозии в рабочем пространстве, улучшения условий проведения профилактических осмотров, очистки, ремонта, монтажа и демонтажа устройства, увеличить выход годных изделий за счет стабилизации качества процесса обработки.

Формула изобретения

1. Установка для термообработки, включающая трубчатую печь сопротивления с

рабочей трубой, теплоизолирующим кожухом, холодильники, шлюзы с приводами, направляющие, блоки измерения и регистрации температуры, отличающаяся тем, что, с целью улучшения условий монтажа, повышения работоспособности и точности регулирования технологического процесса, она снабжена системой непрерывного измерения температуры и системой сильфонов, установленных в местах выхода рабочей трубы из теплоизолирующего кожуха, а холодильники и шлюзы установлены с возможностью перемещения по направляющим с помощью опор.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем,

5 что система сильфонов выполнена в виде центрального сильфона, герметически соединенного с кожухом и рабочей трубой, и ра- диально расположенных сильфонов, одним концом соединенных с кожухом, а другим - посредством бугеля - с рабочей трубой,

0 внутренние полости которых соединены с рабочим пространством печи, а их суммарное сечение равно сечению центрального сильфона.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что система непрерывного измерения температуры выполнена в виде узла перемотки термопары с контактами, герметичных выводов, с которыми имеют возможность взаимодействия контакты, узлов ввода и извлечения термопары из изделия.

13 12

а 1710

А-А

Фиг.

Фаг. и35

Фиг. 5

Изобретение относится к электротермическому оборудованию, а именно к промышленным печам сопротивления, и может быть использовано при высокотемпературной термообработке изделий в зашитной атмосфере. Целью изобретения является повышение ресурса работы, точности регулирования технологического процесса и улучшение условий монтажа. Установка состоит из трубчатой печи сопротивления 1,секционных холодильников 2, 3, 4, шлюзов 5, 6 с приводами, которые установлены на опорах 7, смонтированных на общей направляющей 8. Цель достигается за счет установки печи 1, холодильников 2, 3, 4, шлюзов 5, 6 на подвижных опорах 7, снабжением печи 1 силь- фонами и системой радиально расположенных сильфонов, связанных бугелем и обеспечивающих разгрузку трубчатого нагревателя. Точность регулирования технологического процесса осуществляется в установке системой непрерывного измерения температуры, выпо.тненной в виде узла перемотки термопары с контактами, взаимодействующими с герметичными выводами, узла введения термопары и узла извлечения термопары из изделия. 2 з. п.. ф-ль1, 7 ил. о СО 4 05 и CAS 01

73