Установка для приготовления защитной атмосферы Советский патент 1979 года по МПК C21D1/74 

Изобретение касается приготовления защитных атмосфер, применяемых при термической обработке металлов и сплавов, может использоваться на заводах машиностроительной и металлургической промышленности, является усовершенствованием известной установки, опи санной в авт. св. № 529234. В основном авт. CB. 529234. описана установка для приготовления защитных атмосфер, содержащая камеру сгорания газовой смеси, соединенные между собой перетрчны- , ми каналами камеры десорбции, адсорбции и охлаждения с псевдоожижетым сорбентом, в нижней части KOTOpbLX расположены газораспредепители, соединенные с источником очищенного и неочищенного ожижающего газа Камера десорбции имеет дополнительньтй газораспределитель, расположенный .непосредственно перед входом в переточиый канал, соединенный с источником очищенного газа, а камера охлаждения имеет замкнутый кон. тур циркуляции ожиженного очищенного газа II. Однако в, известной установке из-за наличия противодавления на переточном канале, соединяющем адсорбер с десорбером, пульсаций давления в двухфазной системе газ-твердые частицы B03MO kHa микрофильтрация воздуха через указанный переточный канал. Это приводит к загрязнению защитной атмосферы «кислородом и снижает область ее применения: атмосфера становится непригодной для таких прецизионных процессов термической обработки, при которых не допускается наличие миропримесей (практически следов) кислорода. Цель изобретения - повышение степени , чистоты защитной атмосферы и -расншрёние диапазона ее использования. Указанная цель достигается тем, что установка снабжена расположенным в; нижней части камеры десорбции под переточными каналами соплами и установленными над устьями переточных каналов козырьками, при4eVi сопла соединены с магистралью неочи.щениого газа.

На чертеже изображена схема установки.

Установка для приготовления защитной атмосферы включает смеситель I, камеру сжйтЗния 2, камеру десорбции 3, камеру адсорбции 4, камеру охлаждения 5. Камеры десорбции, адсорбции и охлаждения заполнены псевдоожиженным сорбентом, например цеолитом, и соединены между собой пер еточнымй каналами 6 дня циркуляции сорбента. В одной установке может быть несколько параллельных каналов 6., В нижней части камер десорбции, адсорбции и охлаждения расположены газораспределители 7, включающие га-. зораспределительные решётки с подреи1еточным пространством. Газораспределитель 7 камеры десорбичи 3 соединен с воздуходувкой 8 через теплообменники 9./J- :

Камера десорбции 3 имеет дополнительный газораспределитель 10, расположенный непосредственно перед входом в переточный канал 6 и соединенный своим подрешеточным пространством с магистралью 11 очищенного газа. Внутри камеры десорбции 3 установлен теплообменник Г2 для нагрева сорбента. В ни ней части у переточных каналов 6 расположены сопла 13 с козырьками 14, которые соеднены с магистралью 15 неочищенного газа Посредством трубопровода 16. Козырьки 14 установлены над устьем переточным каналом. В камере охлаждения 5. установлен холодильник 17. Вход и выход камеры 5 соединены между собой через газодувку 18, образуя замкнутый контур, который через запорный вентиль 19 соединен с магистралью 11 очищенного газа. Для поддержания постоянной температуры в камере адсорбции 4 установлен холодильник 20.

Установка работает следующим образом.

Углеводородное топливо, иайримёр метан, поступает в смеситель 1, из которого газовоздушная смесь подается в камеру сжига-. ния 2. Продукты сгорания, проходя через теплообменник 9, отдавая часть своего тепла воздуху, далее пс магистрали 15 проходят через теплообменник 12, нагревая сорбент и, дополнительно охладивщись в теплообменнике 9, поступают в камеру адсорбции 4. Пройдя в камере 4 через слой псевдоожиженного сорбента, продукты сгорания очищаются от СО и паров воды. Полученный азот поступает в магистраль И для последующего использования в качестве защитной атмосферы. Сорбент из камеры адсорбции 4 по переточному каналу 6 поступает в камеру десорбции 3. Десорбция осуществляется нагревом сорбента. ТеПло на нагрев сорбента подводится через теплообменник 12 и с ожижающим воздухом, который нагревается в

теплообменниках 9. Перед входом в nepeTO jj ный канал 6 сорбент перемещается над дополнитепьным газораспределителем 10. В этой зоне он ожижается очищеннь1м газом, который вытесняет из потока частиц сорбента кислород воздуха и десорбированные продукты горения (COj и Н20). По пере1гочн6му каналу 6 горячий сорбент поступает в камеру 5, охлаждается холодильником 17 и ожижается в зтой камере циркулирующим по замкг утому контуру очищенным газом, Носле чего поступает через переточный канал 6 в камеру адсорбции 4. Пере. .-::.-.-1.1 . ,.. ,, /-v - Л ;-:-,:(,it-V NА 11

мещаясь в нижнюю часть камеры, сорбент осуществляет очистку газа, а затем по каналу 6 направляется в камеру десорбции. В нижнюю часть kaMepbi десорбции 3 через сопла 13 по трубопроводу 16 из магистрали 15 подается 0,5-5% неочищенного газа, благодаря чему в переточном канале 6, в районе его устья, создается область, объем которой заполнен неочищенным газом. Наличие козырьков 14 способствует образованию такой области, газ в которой практически не -смещивается с десорбирующим воздухом.

Вследствие того, что перепад давления на переточном канале 6 не является строго постоянным и давление на выходе из канала обычно выще, чем на входе в него (в камер адсорбции), возникает фильтрация через переточный канал не воздуха, а неочищенного газ При этом переточный канал работает как часть адсорбера, очищая фильтрующийся экзогаз.

Таким образом, установка сопел с козырьками, соединенных с магистралью неочищенного газа, позволяет исключить попадание микропримесей кислорода в очшценный газ,повысить качество защитной атмосферы и тем самым расширить область ее применения.

Формула изобретения

Установка для приготовления защитной атмосферы по авт.св. №529234, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени чистоты защитной атмосферы и расширения диапазона ее использования, она снабжена расположенными в нижней части камеры десорбции под переточными каналами соплами и установленными над устьями пёреточных каналов козырьками, причем сопла соединены с магистралью неочищенного газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Автосркое свидетельство СССР N 529234 кл. С 21 D 1/74, 1975.Зещитнаг атмосфера