Нагревательное устройство для термообработки Советский патент 1980 года по МПК F27D11/02 

Изобретение относится к переносным Устройствам для нагрева длинных тел с одним или несколькими рядами отводов и может быть использовано, например, для нагрева с целью термообработки коллекторов трубных блоков котлоагрегатов. Известна переносная печь колпакового типа, содержащая футерованный колпак на металлическом каркасе, снабженный распределенными по его длине газовыми горелками 1 . Известна также колпаковая печь с электронагревом, содержащая футерованную рабочую камеру с расположенными по ее длине электронагревательными элементами 2. Такие устройства выполняются по размерам садки с максимальными гаОар , отличаются громоздкостью, металлоемкостью и большими потерями т ла, при этом ухудшается и качество термообработки из-за подсосов и неравномерности нагрева. Цель изобретения - повииение качества термообработки и тепловой эк номичности . Эта цель достигается тем, что ус ройство, содержащее футерованную ра бочую камеру и электронагревательные элементы, снабжено расположенными по торцам Кс1меры прямоугольными рамами, стенки которых имеют возможность перемещения относительно друг друга, а рабочая камера выполнена составной по своему поперечному периметру из отдельных секций, причем футеровка каждой секции в поперечном сечении Кс1меры имеет с обеих сторон слой из волокнистого теплоизоляционного материала. На фиг. 1 показано нагревательное устройство в продольном разрезе , на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - отдельная секция, разрез; на фиг. 4 - узел крепления секции к раздвижной раме; на фиг. 5 - узел 1, на фиг. 7 - участок нагревательного устройства, поперечный разрез и сечекие А-А. Устройство содержит торцовые щиты 1 и 2, установленные с обеих сторон перпендикулярно оси подлежащего термообработке коллектора 3, с которым стыкуются ряды змеевиков 4. Торцовый щит 1 установлен на подставке 5 и выполнен в виде рамы, содержащей горизонтальную направляющую 6, неподвижно закрепленную на подставке 5 и снабженную с двух сторон кареткакш 7 и 8 с возможностью их линейного перемещения. К кареткам 7 и 8 жестко крепятся одними своими концами вертикалные стойки 9 и 10, перпендикулярные направляющей б, также снабженные с других концов подвижными относительно них каретками соответственно 11, 12. В каретках 11, 12 установлена с возможностью линейного перемещения горизонтальная перекладина 13. В каретках 7, 8, 11, 12 предусмотрены фиксаторы (не показаны) для неподвижного закрепления кареток.

Таким образом, направляющая б, вертикальные стойки 9 и 10 и перекладина 13 образуют замкнутый четырехугольник, определяющий поперечное сечение рабочего пространства нагревательного устройства. К торцовым щитам 1 и 2 крепятся продольные, т.е. параллельные оси коллектора 3, стенки нагревательного устройства, охватывающие коллектор с четырех сторон. Каждая стенка выполнена наборной по периметру поперечного сечения камеры из отдельных секций 14. Секция 14 содержит жесткий металлический каркас в виде анкерной трубы 15, к которой приварены равномерно распределенные по длине дистанциирующие металлические фланцы 16. В отверстие фланцев 16 через электроизоляционные керамические втулки 17 установлен одиночный электронагревательный элемент, разделенный электрически, например, на три независимых зоны. Левая крайняя зона (фиг. 3) снабжена двумя нагревательными элементами, например трубами 18 и 19 из жароупорной стали, соединенными с одной стороны перемычкой 20, ас другой стороны оканчивающимися контактными пальцами 21. Правая крайняя зона налогично левой имеет две жароупорные трубы 22, соединенные перемычкой 23 и оканчивающиеся контактными пальцами 24. Средняя зона образована двумя жароупорными трубами 25, соединенными между собой перемычкой 26. Конц труб 25 через перемычки 27 соединены соответственно с удлиненными выводами 28, 29, например, в виде прутков из жароупорной стали, выходящих на левую сторону секции и оканчивающихся контактными пальцами 30. Одиночный электронагревательный элемент может быть выполнен и на четыре зоны при этом выводы четвертой зоны выйду на правую сторону секции. , Электронагревательный элемент закрывается с наружной стороны экраном 31 из листовой жароупорной стали, поверх которого уложена футеровка 32, снабженная в поперечной плоскости по всей длине секции гибкими торцами (слоями) 33. Футеровка с гибкими торцами может быть выполнена в виде пакета полос как нитей из волокнистого материала, например, из асбо- ипи стеклополотна, или в виде прошивного мата из кремнеземистой ткани, заполненного каолиновой ватой. , Секции 14 крепятся на раздвижных рамах торцовых щитов 1 и 2, для чего в направляющих 6, в вертикальных стойках 9 и 10, а также в горизонтальной переклсщине 13 предусмотрены па.. зы, в которые заводятся уши 34, варенные по концам металлического каркаса соответствующей секции 14; и закрепляются в нем с помощью фиксаторов 35. Расстояние между соседними пазами (шаг пазов) выбрано одинаковым

5 для всех элементов раздв-ижной рамы, . причем оно меньше длины гибких торцов 33 каждой секции. Таким образом, при установке соседних секций в торцовые щиты их гибкие торцы в месте

0 стыковки перекрывают друг друга по всей длине секции.

Нагревательное устройство переносного типа работает следующим образом.

5 Предварительно по общему виду коллектора 3 с рядами змеевиков 4 выбирают необходимое рабочее сечение камеры, после чего по обеим сторонам коллектора перпендикулярно его оси устанавливают торцовые щиты 1, 2. На раздвижных рамах устанавливают необходимое, предварительно подобранное, рабочее сечение камеры, для чего используют возможность перемещения вертикальных стоек 9 и 10 относительно го ризонтальной направляющей 6, а также горизонтальной перекладины 13 относительно указанных стоек. После установки рабочего сечения камеры каретки 7, 8, 11 и 12 закрепляются фиксаторами. Затем производят набор продольных стенок камеры при помощи секций 14, устанавливая и закрепляя их Э раздвижных рамах торцовых щитов, для чего размещенные по концам секfi ции уши 34 заводят в соответствующие пазы рамы и закрепляют при помощи фиксаторов 35.

Торцовые щиты выставляют с таким расчетом, чтобы ряды змеевиков 4 проя ходили между секциями 14 и гибкие торцы 33 каждой пары секций, оказавшихся по сторонам ряда змеевиков, надежно охватывали ряды труб, перекрывая щели и отверстия.

5 После установки всех секций осуществляется электрическое соединение одиночных электронагревательных элементов при помощи быстросъемных перемычек 36, которые крепят к контакт0 пальцам соседних секций, в один общий электронагреватель, имекиций несколько зависимых зон регулироваршя, причем каждая зона мочсет быть соединена в однофазный или в трехфазный

5 нагревательный элемент.

После соединения всех одиночных нагревательных элементов торцы камеры закрываются торцовыми крьвиками 37 38.

К каждой зоне нагревания подключают силовые кабели от источника электропитания и при пуске устройства в работу включают каждую зону в отдельности. Протекающий по одиночны нагревательным элементам ток нагревает жароупорные трубы, из которых они выполнены, а те передают тепло коллектору 3.

Благодаря всестороннему подводу тепла обеспечивается быстрый нагрев садки.

Благодаря гибким торцам футеровки секции тепловые потери устройства сводятся к минимуму, а наличие нескольких регулируемых зон электронагревателей позволяет регулировать температуру по длине камеры, а следовательно тепловой режим термообработки коллектора, повышает равномерность нагрева.

Возможность изменения площади поперечного сечения рабочей камеры обепечивает универсальность устройства, расширяет число типоразмеров садки (коллекторов). Все это позволяет повысить тепловую экономичность и улучшить качество процесса термообработки.

Формула изобретения

Нагревательное устройство для термообработки, содержащее футерованную рабочую камеру с расположенными вдол ее стенок электронагревательньи«1И элементами, отличающееся

10 тем, что, с целью улучшения качества нагрева и повышения тепловой экономичности, оно снабжено расположенными по торцам камеры прямоугольнь 1и рамами, стенки которых имеют возмож15ность перемещения относительно друг друга, а рабочая кайзера выполнена составной по поперечному периметру, из отдельных секций, причем футеровк каждой секции в поперечном сечении

20 камеры имеет с обеих сторон слой из волокнистого теплоизоляционного материала .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

25 1. Газовая колпаковая печь переносного типа, чертеж Т-31991, 1969, ПО Красный котельщик.

2. Антерман В.Н. и др. Колпаковые печи. М.,Металлургия, 1965, с. 90-

30 92 (прототип).

30 11 }В 26 20 77 25 гб 2 I г zv

-11

гг

16

фиг 5

A -A noBtpHifmo