Гелиоустановка для термообработки сыпучих материалов Советский патент 1991 года по МПК F24J2/02 

(21; 4756686/06

(22) 09.1189

(46) 23.10.91. Бюл. № 39

(71)Институт проблем материаловедения АН УССР

(72)В. В. Пасичный, Ю. П. Вертебный, О. А. Андрущак и Г. К. Филькин

(53)662.997(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1008591, кл. F 26 В 3/28, 1981.

(54)ГЕЛИОУСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

(57)Изобретение относится к гелиотехнике, а именно к гелиоустановкам для термообработки материалов. Целью изобретения является повышение качества термообработки за счет регулирования теплообмена и повышения равномерности нагрева. Гелиоустановка содержит линейный концентратор 1, установленную вдоль его фокальной линии нагревательную камеру (К) 3 с установленным в ней шнеком (Ш) 11 транспортера 6, состоящим из нескольких участков, каждый из которых имеет независимый привод 7 или 8 и перемешивающие лопасти 9, прикрепленные к виткам 10 Ш 11. Благодаря этому может быть обеспечена различная скорость перемещения сыпучего материала на различных участках К 3. Так, при оксидировании железного порошка в процессе нагрева повышается его степень черноты. Поэтому на начальной стадии нагрева порошок перемещается с относительно невысокой скоростью. По мере нагрева поглощение порошком солнечного излучения интенсифицир ется. при этом скорость перемещения порошка на соответствующем участке камеры возрастает. Вращение лопастей 9 при работе Ш 1 1 способствует перемешиванию материала, что повышает равномерность нагрева Качественная термообработка достигается как за счет перемешивания материала, так и за счет возможности обеспечения переменной по длине К 3 скорости прохождения материала. 3 ил. 2 з. п ф-лы

se

С/)

Изобретение относится к гелиотехнике, а именно к устройствам, использующим солнечную энергию для термообработки материалов.

Целью изобретения является повышение качества термообработки за счет регулирования теплообмена в процессе термообработки.

На фиг. 1 показана гелиоустановка, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - нагревательная камера, фрагмент поперечного разреза.

Гелиоустановка содержит линейный концентратор 1, размещенную вдоль его фокальной линии 2 трубчатую нагревательную камеру 3 с зонами 4 и 5 загрузки и выгрузки материала и установленный в камере транспортер 6. Последний выполнен составным, а каждый его ччасток снабжен независимым приводом 7 или 8 и перемешивающими лопастями 9 Один часток транспортера 6 соединен с приводом 7 в зоне 4 загрузки, а другой - с приводом 8 в зоне 5 вы грузки. Транспортер 6 выполнен шнековым, а лопасти 9 имеют форму радиальных пластин и становлены между витками 10 шнека 11 с возможностью вращения вокруг оси 12 камеры 3 и шнека 11 при вращении последнего, для чего скреплены с витками 10.

Концентратор 1 имеет вогнутую зеркальную рабочую поверхность 13 и снабжен приводным устройством для ориентировки по Солнцу с приводами 14 и 15, первый из которых передает вращение через зубчатую

0 ОС

о Ю J

4

пару 16 для поворота концентратора 1 вокруг горизонтальной оси, а второй осуществляет поворот вокруг вертикальной оси рамы 17, несущей цапфы 18, на которых установлен поворотный концентратор 1.

Камера 3 образована прозрачной кварцевой трубой 19, окруженной цилиндрической стенкой 20, в которой выполнено окно 21 для поступления излучения в зону нагрева камеры 3. Камера 3 пропущена через цапфы 18 и установлена горизонтально и неподвижно.

Привод 7 одного из участков шнека 11 соединен с последним цепной передачей 22, а привод 8 - цепной передачей 23. Загрузка материала в камеру 3 производится из бункера 24 приводным барабанным питателем 25, а выгрузка - по лотку 26 в съемную емкость 27. Подшипники шнека размещены в корпусах 28. Для измерения температуры в камере 3 расположены термопары (на чертеже не показаны).

В такой установке может производиться оксидирование железного порошка.

Установка работает следующим образом.

Из бункера 24 при помощи барабанного питателя 25 материал (порошок) дозируется в часть шнека 11 на участке предварительного нагрева (коэффициент заполнения шнека - до 0,25), перемещается вдоль зоны нагрева в горизонтальном направлении и предварительно нагревается солнечной энергией, направляемой рабочей поверхностью 13 концентратора 1 через окно 21.

По мере передвижения и нагрева материала (в данном примере железного порошка для оксидирования) возрастает его степень черноты и интенсивность поглощения энергии порошком. Поэтому на участке окончательной термообработки устанавливается повышенная скорость перемещения материала соответствующим участком шнека 11.

Во время перемещения материал перемешивается витками 10 шнека 11 и лопастями 9. Процесс контролируется встроенными термопарами и регулируется при помощи автоматики (на чертеже не показана), обеспечивающей кроме того воздействие на систему ориентирования на Солнце.

Наряду с изменением скоростей на разных участках шнека 11 в случаях изменения интенсивности солнечного излучения производится реверсирование вращения шнека 11 на последнем или на обоих участках и пе0 ремещение материала в обратном направлении до получения заданной температуры и, следовательно, заданной окисленности порошка.

Таким образом предлагаемая установ5 ка позволяет улучшить равномерность нагрева и, следовательно, повысить качество термообработки материала.

Кроме того, возможно регулировдние в зависимости от интенсивности излучения и иных факторов, что снижает зависимость

0 работы гелиоустановки от природных факторов и расширяет сферу ее применения.

Формула изобретения

5 1- Гелиоустановка для термообработки сыпучих материалов, содержащая линейный концентратор, размещенную вдоль его фокальной линии трубчатую нагревательную камеру с зонами загрузки и выгрузки материала, установленный в камере транспор0 тер и привод последнего, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества термообработки, транспортер выполнен составным по длине, а каждый его участок снабжен независимым приводом и перемешивающими лопастями.

5 2. Гелиоустановка по п. 1, отличающаяся тем, что транспортер имеет два участка, причем один из них соединен с приводом в зоне загрузки, а другой - в зоне выгрузки. 3. Гелиоустановка по п. 1, отличающаяся тем, что лопасти выполнены в виде радиальных пластин и установлены с возможностью вращения вокруг оси камеры.

L

U. i11 io ° 2

л

Фиг. I