Нагревательное устройство печи с кипящим слоем Советский патент 1982 года по МПК F27B15/14 F27D11/02 

Изобретение относится к металлургии, может быть применено в машиностроении, авто- и тракторостроении инструментальной промышленности, може быть использовано для скоростного нагрева, нагрева и охлаждения с регулируемой скоростью металлов и сплавов и .неметаллических изделий в широком диапазоне температур. Известна электрическая печь с кипящим слоем, содержащая нагревательные элементы из сплава сопротивления выполненные из зигзагообразной ленты расположенные в горизонтальной плоскости в три этажа и закрепленные скобами в кладке печи tl. Однако нагреватели электропечей с кипящим слоем недостаточно надежны в работе. Массивные нагреватели, нагретые до 1150-1200°С при случайных отключениях ожижающего газа остывают медленно. Поэтому на поверхности нагревателей успевают прикрепиться пере гревшиеся частицы кварцевого песка. После восстановления нормального давления в сеть автоматически или вручную и продолжают работать, при этом печь функционирует нормально. Однако налипшие частицы песка ухудшают теплообмен и отдельные участки нагре ваТеля в течение 2-5 ч работы электрЬпечи покрываются коркой слипшихся частиц песка, после чего нагреватель в этих местах расплавляется. Кроме того, в зоне крепления нагревателя в кладке печи образуются застойные зоны. По этим причинам нагреватель не может работать длительное время. Наиболее близким к изобретению по . технической сущности, является нагревательное устройство печи с кипящим слоем, содержащее каркас, поддерживающие гребенки, многослойный навитый зигзагом ленточный нагреватель и держатели. Зигзагообразный нагреватель содержит в лобовых частях звездообразные изоляторы 2. Основной недостаток нагревательных устройств - использование только достаточно тонкой и гибкой ленты из сплава сопротивления. Кроме того, долговечность тонких лент из сплава сопротивления обеспечивается только при максимальной рабочей температуре нагрева, не превышающей температуры максимального окалинообразования сплава сопротивления. Конструкция усложнена применением компенсаторов удлинения ленты. Целью изобретенияявляется упрощение конструкции и повышение долговечности нагревательного устройства. Поставленная цель достигается тем что нагревательное устройство печи с кипящим слоем, содержащее каркас, под держивающие гребенки,.многослойный на витый зигзагом ленточный, нагреватель и держатели, снабжено изоляционными f лacтинaми, расположенными между слоя ми ленточного нагревателя, а держатели выполнены в виде Г-образных стержней , прикрепленных навстречу друг . другу к торцу ленточного нагревателя и стержневых пружин, один конец которых прикреплен к противоположному торцу ленточного нагревателя, а другой конец размещен В пазах гребенки, при этом изоляционные пластины установлены на ребро между Г-образными стержнями. На фиг.1 изображено устройство, часть общего вида; на фиг,2 - конструкция гребенки. Нагревательное устройство шахтной печи с кипящим слоем .1) содержит нагреватель 1, закрепленный между гребенками 2 с помощью стержневых пружин 3, Стержни приварены непосред ственно к торцу ленты и образуют пру жинящий элемент. Конструкция нагревателя двухэтажная. Между.этажами (слоями ленты) расположены пластины 4 из изолирующего огнеупорного материала, установленные на ребро между Г-образными стержнями 5, приваре.нным к торцам ленты нагревателя. Гребенка имеет толщину, не превышающую 3-4 мм Впадины между зубьями 6 имеют глубину не более диаметра стержневых пружин 3. Ширина впадины превышает диаметр стержневых пружин 3. Гребенки вставлены в V-образные профили 7, прикрепленные к рамообраз ным-каркасам, 8. Верхний и нижний рамообразные каркасы 8 соединены меж ду собой с помощью .крепежа 9 по пере ферии плоскими стойками 10, входящими в конструкцию нижнего каркаса. Гребенки и плоские изоляторы выполнены из алунда (корунда). Алундовые стержни жаростойки и жаропрочны до 1750°с. , При сборке нагревательного устрой ства рамообразные каркасы 8 стягиваю ся стойками 10 и сжимают с помощью гребенок 2 пружины 3 (фиг.1),а те, в свою очередь, сжимают и удерживают за счет сил трения пластины 4. От падения на плоскость пластины 4 поддерживаются Г-обраэными стержнями 5. К изоляторам Г-образные стержни 5 не прикрепляются и ставятся не на каждом линейном участке ленты. Достаточно на каждый плоский изолятор две пары Г--образных стержней по концам. При удлинении ленты нагревателя каждая пара Г-образных стержней расходится и образует люфт между сЬбой и стержнями изолятора. Помимо этого удлинение прямолинейных участков нагревателя как верхнего, так и нижнего слря происходит одновременно и равномерно, так как оба слоя лентывключены в электросеть последовательно. (Включение слоев лентыВ разные фазы.электросети не-меняет этой картины). Нагреватели в кипящем слое находятся в изотермических условиях. Теплоотвод Ьгакже равномерный. Плоские пластины 4, зажатые слоями нагревателя 1 при его удлинении - укорочении, смещаются относительно друг друга равномерно. Нижняя сторона верхнего слоя нагревателей свободно опирается на плоские пластины 4 (фиксация только за счет сил трения), удерживаемые Г-образными стержнями от опрокидывания, t . Шаг пластины верхнего слоя нагревателей фиксирован за счет пружин, прикрепленных к этим пластинам свер- ку, каждая пластина верхнего и нижнего слоев нагревателей имеет минимум две стержневых пружины, ориентированные встречно. Возможна конструкция нагревателя с тремя и более слоями ленты. В этом случае у каждого дополнительного слоя ленты под слоем ленты между Г-образными изоляторами будут расположены изоляторы-гребенки. Применение изобретения позволяет существенно упростить изготовление, сборку и эксплуатацию нагревателя печи с кипящим слоем. Уменьшаются динамические нагрузки на изоляторы за счет амортизирующих свойств крепления нагревателей в печи, что повышает их долговечность. Возможно существенное увеличение верхней температурой границы нагревателя и кипящего слоя Формула изобретения Нагревательное устройство печи с кипящим слоем, содержащее каркас, поддерживающие гребенки, многослойный навитый зигзагом ленточный нагреватель и держатели, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения долговечности, оно снабжено изоляционными пластинами,, расположенными между слоями ленточного нагревателя, а держатели выполнены в виде Г-образных стержней, прикрепленных навстречу друг другу к торцу ленточного нагревателя, и стержневых пружин, один конец которых прикреплен к противоположному то15цу ленточного нагревателя, а другой конец размещенв пазах гребенки, при этом изоляционные пластины установлены .на ребро между Г-образными стержнями.