Туннельная печь Советский патент 1993 года по МПК F27B9/00 

Изобретение относится к производству фарфоровых, керамических, огнеупорных и других изделий, точнее, к теплотехническим его аспектам, к экономии вторичных энергоресурсов.

Целью изобретения является повышение экономичности и надежности работы печи.

Поставленная цель реализуется с помощью защитной стенки с окнами, причём отношение высоты окна к толщине стенке составляетО,8 -1,6, а теплообменники ра зме- щены, по крайней мере, в один горизонталь- ный ряд между защитной стенкой и наружной теплоизоляционной, при этом под теплообменниками выполнены водосточные каналы.

Дополнительный эффект достигается тем, что проходное сечение окна в защитной стенке больше со стороны теплообменников.

С помощью теплообменников используется тепло зоны охлаждения, которое, если нет теплообменников, в большей своей части либо не используется, либо используется

неэффективно. При этом увеличивается скорость охлаждения изделий по длине зоны охлаждения, что приводит к повышению качества производимой продукции.

Эффективность работы теплообменно- го устройства зависит от эффективности организации теплообмена в зоне охлаждения. Как показывают расчеты, конвективная составляющая теплового потока не может достигнуть величины выше, чем 0,1-0,2 всего потока тепла зоны охлаждения. Следовательно, эффективным может быть только лучистый теплообмен.

Как показали специально проведенные испытания, эффективность теплообмена существенно зависит от соотношения размера окна (стороны квадрата) и толщины стенки. В результате экспериментов была построена зависимость (фиг.З). В стенке постоянной толщины увеличивались квадратные отверстия и измерялось количество теп/Готы, прошедшей через стенку.

Результаты представлены на фиг. 3, из которого видно, что значения потока Q/Qmax 0,7 достигается при h/d 0,80,

(/)

С

оо О о со

hO

lЈ

Здесь Q - тепловой поток через окна, Qmax - весь подводимый к стенке тепловой поток, h - размер окна, d - толщина стенки. Уменьшение h/d до 0,75 приводит к резкому снижению Q/Qmax до 0,5, На участке от h/d 0,8 до h/d 1,6 происходит плавное нарастание Q/Qmax. Увеличение h/d больше, чем 1,6 не приводит к увеличению теплового потока. Но при этом увеличении значительно снижается несущая способность стенки. Поэтому выделяется диапазон параметра h/d 0,8-1,6, в котором целесообразно выбирать размеры окон в стенке теплообменника в зависимости от конструкции печи, от нагрузки приходящейся на стенку. Окна могут располагаться по вертикали либо в шахматном порядке, либо в ряд,

Кроме того, при нарушении герметичности теплообменника уменьшается вероятность попадания воды в полость печи, тем. самым, вероятность возникновения серьезной аварии..

Теплообменники собираются секциями, соединение секций для удобства обслуживания выведено наружу. Водосточные каналы обеспечивают нормальную работу теплообменного устройства и всей печи при нарушении герметичности одной из секций теплообменника.

На фиг. 1 показан поперечный разрез зоны охлаждения туннельной печи, на фиг.

2 защитная стенка теплообменника, на фиг.

3 - зависимость количества теплоты, получаемой теплообменником, от отношения размера окон к толщине стенки,

Поз. 1 обозначена туннельная печь, поз. 2 - защитная стенка, поз. 3 - окна в стенке, поз. А - теплообменники, поз. 5 - теплоизоляционная стенка, поз. 6 - водосточные ка-4 налы, поз. 7 - изделия на платформах.

Туннельная печь 1 работает следующим образом. Изделия на платформах 7 проходят последовательно через три зоны печи: нагрева, обжига и охлаждения. При этом температура изделий при движении по зонам нагрева и обжига возрастает.

При входе в зону охлаждения изделия и платформы 7 имеют высокую температуру. В зоне охлаждения происходит охлаждение

изделий и платформ 7 за счет обдува их охлаждающим воздухом. Часть теплоты изделий и платформ 7 утилизируется в зоне охлаждения с помощью теплообменников 4.

Суммарный тепловой поток, воспринимаемый поверхностью теплообменников 4, складывается из лучистой составляющей от изделий и платформ 7 и от поверхности защитной стенки2 обращенной ктеплообменникам 4, а также из конвективной составляющей - охлаждающий воздух, При этом площадь проходного сечения окна 3 в защитной стенке 2 влияет на величину лучистой составляющей теплового потока от изделий и платформ 7 к теплообменникам 4.

Для увеличения конвективной составляющей теплового потока, воспринимаемого теплообменниками, проходное сечение окна 3 в защитной стенке 2 больше со стороны

теплообменников, что увеличивает скорость

смывания воздухом поверхности теплообменников, Соотношение площадей проходных сечений окна 3 в защитной стенке 2

определяется типоразмерами огнеупорного

кирпича из которого выполнена защитная стенка 2,.

Изделия на платформах 7 пройдя зону

охлаждения, в результате охлаждения понижается их температура до«100-120°С, удаляются из туннельной печи 1.

Формула изобретения

1. Туннельная печь, включающая зону нагрева, обжига и зону охлаждения с теплообменниками, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности в работе печи, она снабжена защитной стенкой с окнами, причем отношение высоты окна к толщине стенки

составляет 0,8-1,6, а теплообменники размещены по крайней мере в один горизон- тальный ряд между защитной стенкой и наружной теплоизоляционной, при этом под теплообменниками выполнены водосточные каналы,

2. Печь по п. 1, от л и ч а ю ща я с ятем, что проходное сечение окна в защитной стенке больше со стороны теплообменников.

Л

Сущность изобретения: туннельная печь содержит размещенную в зону охлаждения защитную стенку с окнами. Соотношение высоты окна и толщины стенки составляет 0,8-1,6 между защитной стенкой и наружной теплоизоляционной размещены теплообменники. Часть теплоты изделий утилизируется в зоне охлаждения с помощью теплообменников. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.

J

cfius.S

Qi

9aei

4 W 12

,. &(/г.З

f,G

b