Газовый затвор Советский патент 1981 года по МПК F27B9/28 C21D9/00 

(54) ГАЗОВЫЙ ЗАТВОР

I

Изобретение касается герметизации |(рохоаных термических печей, работакь Щ1Х с защитной газовой средой, и может быть использовано для уплотнения загрузочных хфоемов печей для термообработка в металлургической, машиностроительной и других отраслях гфомышленвости.

Известен газовый затвор, содержащий ксфпус с установленными иа нем уллотнительными шторками и.коллектс ами с ссншами, а также вентилятор |l

Недостатком аатвора является эжекция газовой завесой окружакхаего воздуха, который попадает в шфкупяциюнш контур, а затем - в печь, что н ушает технологический режим термообработки изделий.

Известен также газовый затвор, содержащий систему уплотняющих шторок, коллекторов с щелевыми соплами и о куляционный вентилятор 2 .

Затвор имеет следующие существенные недостатки.

сопла смонтированы иа неподвижных HffliqpHMX коллекторах, поэтому для бвс1фапятств©нного пропуска через adreqp обрабатываемого материала (труб, щэутков, бунтов Щ}овопокя) пpедycмaipиваются заведомо увеличенные размеры арохевшых сечений затвора, главным с&разоы его высоты. Увеличение размеров прохоошдк сечений вызывает необходимост усгановкв .назатЕСф вентиляторов сравнительно большой щюнзводительности я вапора (для щюхкшвого сечения размерами 2ООО1150 мм гфоизводительность венTiuisrr HMi составляет 8ООО-г1ОООО м V4 при капоре л 2ОО кг/м), что ухудшает технико-экономические показатели уплотняющего устройства.

При щюходе обрабатываемого мате, риала разлйч {ых размеров уплотняющий эффект затвора будет различны, поскольку активная часть струи будет неодинаковой, что вызовет нестабильность режима термообработки в печи. . 38О Целью изобретения является повышени гааоплотности и экономичности затвора. Поставленная цель достигается тем, что уплотняющие шторки укреплены на шарнирах к нижним кромкам щелевых соп Шиберующи; эффект сэруи, в условиях данной конструкции, имеет свое максимальное значе1ше щ)и ее действии под углом ЗО-бО к продсятьной оси печи, на основании чего в рассматриваемой, конструкции гааовЬго выбран угол. установки шторок ЗО-6О Пви уменьшен угла установки менее ЗО активная зона струи резко увеличивается, границы ее интенсивно размываются, с соответствующим падением среднемассовой скорости струи, что уменьшает жесткость струи, а следователыю, и герметизирующий эффект уплотнения, С увеличением угла установки шторок более 6О жесткость струи увеличивается, однако горизонтальная составляющая скорости струи определяющая эффективность уплотнения, в этом случае резко уменьшается, что ухудшает шиберуюший эффект струи. Шторки в данной конструкции затвора должны быть выполнены недеформируемыми, что обеспечивает постоянство заданного угла входа струи и уплотня «мое пространство. На чертеже представлен общий вид газового затвора. Печь 1 непрерывного действия для . термообработки в защитной атмосфере сортового материала (прутков) 2, дви. жущихся по роликам 3j уплотняется газовым затвором, включающим нижнюю полку 4 выходного пережима, выходную шторку 5, газовый коллектор 6 циркуля циошюго контура, вентилятор 7, электродвигатель 8. Входная ступень затвора состоит иа нижней полки 9, входной шторки 10, г1азового коллектора 11, питаемого от автономного источника ;через, трубопровод 12. Газовый затвор работает следующим образом. Основным герметизирующим элементом затвора является циркуляционная ступень. Газовый поток, вытекая из щелевого отверстия коллектора 6, набегает на укрепленную к нижней кром ке отверстия недеформируемую шторку которая, касаясь обрабатываемого материала, установлена под углОм ЗО-6 к пакету заготовок. На шторке 5 образуется плоское настильное течение, газа, которое, покидая шторку в месте ее контакта с заготовкой, уплотняет свобедное пространство между обрабатываек«)1М материалом по ш{фине затвора в зоне, ограниченной полкой и выходной торкой. Далее газовый поток отсасывается вентилятором и вновь подается в напорный газовый коллектор. Входная уплотняющая студень предназначена для усиления герметизирующих свойств затвора и для предотвращения подсоса окружаюшего воздуха в циркуляционный контур. Нейтральный газ через трубопровод подается в коллектор, откуда через щелевое отверстие набегает на шторку, образующую с нижней полкой входной пережим. Покидая шторку, струй нейтрального газа поступает во входной пережим, выполняя свои герметизирующие функции. Процесс герметизации в обеих ступенях происходит следующим .образом. Настильное струйное течение газа под углом ЗО-бО покидает шторку и под -действием удерживаемого давления защитного rasa сносится в соответствующий пережим. Использование настильного струйного течения газа по шторке имеет следующие преимущества перед свободшзгми струями, применяемыми в газовых затворах, в частности в прототипе. 1. Дальнобойность плоской настильной струи в два раза выше свободной струи при одних и тех же условиях, следовательно J расход газа на создание завесы можно уменьшить вдвое. . 2. Благодаря тому, что шторка касается обрабатываемых деталей, струя поступает в район герметизации с меньшими потерями, чем при использовании сво- , бедных струй. Предложенная конструкция газового -затвора позволит осуществить экономич- нее и стаб1шьное уплотнение печи, работающей с защитной газовой средой в широком диалазоне размеров и формы обрабатываемого сортового материала. Формула изобретения Газовый затвор, содержащий систему уплотняющих шторок, коллекторов с щелевыми соплами и циркуляционный вентилятор, отличающийся тем, что, с целью повьпиения газоплотности и экономичности затвора, уплотняющие шторки укреплены на шарнирах к выходным кромкам щелевых сопл. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 560919, кл. С 21 Ь 9/ОО, 1975. 2,Авторское свидетельство СССР |№ 625118, кл. F 27 В 9/28, 1976..