Устройство для подачи газа впЕчь Советский патент 1981 года по МПК C23C11/00 

Изобретение относится к оборудова нию термических печей с принудительной циркуляцией насыщающих или охлаж дающих газов и может быть использовано в печах для проведения процессов химико-термической обработки/ на пример цементации металлов в вакууме Известна .электропечь, снабх енная устройством для подачи газа, состоящим из ряда расположенных по периметру камеры труб fc отводами, которы выполнены из графита с отверстиями на выходном конце, выполненными в виде сопла для подачи углеродсодержа щего газа в зону нагрева tl. Однако такая конструкция не обеспечивает равномерной подачи и распре деления газа через садку, что снижает качество термообработки (неоди- . наковые по глубине и концентрации слои). Наиболее близким к предлагаемому является устройство для подачи газа в печь, содержащее полые трубы и лопасти с рядом отверстий. Труба служит валом вмонтированного в корпусе печи вентилятора, лопасти закреплены на трубе и вращаются вместе с ней UJ-. . Однако в известном устройстве по-, дача газа осуществляется при вращении полого вала вентилятора в подшипниках качения, расположенных в герметичном водоохлаждаемом узле, что усложняет и удорожает конструкции устройства. Цель изобретения - упрощение конструкции. Указанная цель достигается тем, что часть трубы, расположенная в печи, выполнена в виде цапфы с рядом сквозных ррдиал ных отверстий и подпятником, а устройство снабжено установленной на подпятнике с возможностью вращения вокруг цапфы втулкой с кольцевой выточкой на внутренней поверхности, перекрывающей отверстия в цапфе/и со сквозными радиальными отверстиями ступенчатого диаметра, причем в отверстия большего диаметра снаружи вставлены полые лопасти с отверстиями. Отверстия выполнены в одной боковой стенке каждой под углом 10-45° к горизонтали. Графит - материал с низким коэффициентом трения. Наличие отверстий в лопастях под углом к горизонтали способству1эт лучшему вращению втулки благодаря ре,активной силе от струй выходящего из отверстий газа, причем для отверстий под углом к горизонтали в пределах 10-45°эта реактивная сила достигает максимальHofo значения. Этот диапазон значений угла ,и является оптимальным.

На фиг 1 изображена печь с устройством для подачи газа, поперечный разрез; на фиг. 2 - узел вргицения устройства.

В камеру печи 1 вводится полая трубка 2 и соединяется с полыми стержнями и лопастями 3 через подвижную распределительную втулку 4.Вращение лопастей 3 обеспечивает в зоне 5 насыщения с, обрабатываемыми изделиями интенсивное пе емешивание и циркуляцию газа. Труба 2 представляет собой цапфу с подпятником б. На конце цапфы над подпятником просверлены по периметру сквозные отверстия 7.. На подпятнике установ лена сопряженная с цапфойподвижная распределительная втулка 4 с кольцевой проточкой 8, в которую входят отверстия 7. В распределительную втулку 4 ввинчиваются полые стержни с лопастями 3 с боковыми отверстиями 9, направленными под углом 10-45°к горизонтальной плоскости.

Устройство работает следующим Образом.

Насыцакадий газ подается через полую трубу 2, отверстия 7 и кольцевую проточку 8 в распределительной втулке в полые стержни с лопастя-ми 3 н далее выходит через боковые отверстия 9. Создаваемая при этом реакция-струй выходящего газа,направленного под углом к горизонтальной плоскости, создает подъемную силу, в результате чего уменьшается сила .трения между втулкой 4 и подпятником б цапфы, втулка с лопастями приводится во вращение. Вращение лопастей создает сложное турбулентное движение газа, что обеспечивает хорошее перемешивание его, благоприятные условия для равномерного на-сыщения цементуемых изделий.

Скорость вращения лопастей зависит от расхода газа. При увеличении

расхода газа происходит интенсивное перемешивание газа и наоборот, т.е. система саморегулируемая.

Вместо насыщающего газа после цементации в данное устройство может подаваться охлаждающий раз, например азот/для увеличения скорости охлаждения. Тем самым достигается равномерность газового потока при цементации и обеспечивается равномерность температуры при насыцении и охлаждеНИИ во всей зоне садки.

Предлагаемое устройство делает излишней герметизацию вращающегося вала, т.е. отпадает необходимость в охлаждении вала, что упрощает конструкцию узла в целом.

/ Формула изобретения

.1- Устройство для подачи газа в печь, содержащее трубу и полые лопасти с рядом отверстий, отличающееся тем, что, с целью . упрощения .конструкции, часть трубы,

расположенная в печи, выполнена в виде цапфы с рядом сквозных радиальных отверстий и подпятником, а устройство снабжено установленной на подпятнике с возможностью вращения вокруг цапфы втулкой с кольцевой выточкой на внутренней поверхности, перекрываюц(ей отверстия в цапфе,-и со сквозными радиальными отверстиями ступенчатого диаметра, причем в отверстия большего диаметра снаружи Вставлены полые лопасти с отверстиями.

2. Устройство rto п.1, о т л ичающееся тем, что отверстия в каждой лопасти выполнены в одной боковой стенке под углом 1&45°к горизонтали.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Проспект фирмы C.D. Hayes Inc LP-8-10H-72 Вакуумная цементация. 1972, с. 3.

2.Авторское свидетельство СССР 505715, кл. С 21 D9/00, 1974.

Газ

ut. г