Колпаковая печь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

10 Я 1 6 йаг,7

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4813453/02 (22) 10.04.90 (46) 07 10.92. Бюл. VL 37 (71) Харьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского проектно-конструкторского и технологического института электротермического оборудования (72) В.С. Бараненко, Е.А. Капустенко, И.Я. Гольдин и П.В. Башилов (56) Чертеж Электропечь СГЗ вЂ” 10.16/10-124

М 681 l23.004.ВО, 1985, Харьковский филиал ВНИИЭТО.

Патент США М 4412815, кл. Р 27 В 11/00, 1983. (54) КОЛПАКОВАЯ ПЕЧЬ (57) Изобретение относится к термообработке металлической ленты в рулонах и проволоки в бунтах. После установки на стенд 1

- Ы 1766987А1 (я)з C 21 D 9/67 садки (С) 12, муфеля (М) 4 и колпака 2 включают вентиляторы и осуществляют подачу теплоносителя (Т) в подмуфельное пространство. М 4 нагревается за счет излучения нагревателей 3, а Т осуществляет конвективную теплопередачу от стенок М 4 к С 12. Поскольку выходные патрубки 9 направляющих аппаратов расположены под углом к горизонтальной плоскости, а крыльчатки 6 и направляющие аппараты расположены в вертикальной плоскости, Т поступает в зазор между М 4 и С 12 под углом к вертикали т.е. Т перемещается в подмуфельном пространстве по спирали.

3а счет наличия на выходных патрубках 9 раструбов 10 и направляющих лопаток Т поступает в подмуфельное пространство сформировавшимися направленными потоками. 3 ил.

1766987

10

30

40 образом

Изобретение относится к термическому оборудованию, а именно к конструкции колпаковых печей для термообработки металлической ленты в рулонах и проволоки в бунтах.

Известна колпаковая печь, содержащая стенд, муфель, нагревательный колпак и вентилятор с направляющим аппаратом, содержащим корпус и выходной патрубок; Направляющий аппарат и крыльчатка вентилятора расположены в горизонтальной плоскости (электропечь СГЗ вЂ” 10. 16/10И2, черт; ¹ ИЕГА.681123.004 ВО, разр. ХФ

ВНИИЭТО, 1985 г.).

Недостатками указанной печи являются неравномерность распределения температуры по периметру садки и ее высоте, что увеличивает продолжительность цикла термообработки. Расположение вентилятора в приямке усложняет эксплуатацию печи.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является колпаковая печь, содержащая стенд, муфель, нагревательный колпак, по меньшей мере один вентилятор с крыльчаткой и направляющим аппаратом, по меньшей мере один корпус направляющего аппарата и выходные патрубки с равномерно расположенными по периметру раструбами (патент США ¹ 4412815, кл. F 27 В

11/00, 1983 r.).

Указанное решение обеспечивает повышение производительности и равномерность нагрева по сравнению с печью, принятой в качестве аналога, за счеттангенциального движения теплоносителя в подмуфельном пространстве, Однако кольцевой диффузор имеет низкий КПД, высокое аэродинамическое сОпротивление.

Производительность вентилятора при работе в сочетании с таким диффузором снижа.ется, что приводит к снижению производительности печи в целом. Кроме того, известная схема циркуляции теплоносителя не обеспечивает поддержания оптимального направления потоков теплоносителя относительно образующей стопы рулонов по всей высоте садки, что приводит к неравномерности прогрева садки и, следовательно, к снижению качества термообработки, а также к снижению эффективности конвективного нагрева. Расположение вентилятора в приямке требует значительных капитальных затрат на его устройство и усложняет эксплуатацию и техническое обслуживание печи.

Целью изобретения является повышение производительности за счет интенсификации кон вективного теплообмена, повышение качества термообработки за счет равномерного распределения температуры по объему садки, а также повышение удобства эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что в колпаковой печи, содержащей стенд, муфель, нагревательный колпак, по меньшей мере один вентилятор с крыльчаткой и направляющим аппаратом, по меньшей мере один корпус направляющего аппарата и выходные патрубки с равномерно расположенными по периметру стенда раструбами, крыльчатка и направляющий аппарат каждого вентилятора установлены в вертикальных плоскостях, ось каждого выходного патрубка расположена под углом к горизонтальной плоскости, а корпус направляющего аппарата зыполнен спиральным.

На фиг, 1 изображена предлагаемая печь; на фиг, 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг, 3 — расположение раструбов по периметру стенда, развернуто.

Колпаковая печь содержит стенд 1, нагревательный колпак 2 с нагревателями 3, муфель 4, вентиляторы с приводами 5, крыльчатками 6 и направляющими аппара- тами 7, включающими спиральные корпуса

8 и выходные патрубки 9.

Крыльчатки 6 и направляющие аппараты 7 установлены в вертикальных плоскостях, причем выходные патрубки 9 направлены под углом к горизонтальной плоскости.

На выходных патрубках 9 установлены раструбы 10, расположенные равномерно по периметру стенда 1.

В раструбах 10 установлены наклоненные направляющие лопатки 11, Колпаковая печь работает следующим

На стенд 1 устанавливают садку 12. 3атем устанавливают муфель 4 и нагревательный колпак 2. Включают нагреватели 3 и начинают подачу теплоносителя в подмуфельное пространство вентиляторами. Муфель 4 нагревается за счет излучения нагревателей 3, а теплоноситель осуществляет конвективную теплопередачу от стенок муфеля 4 к садке 12. Поскольку выходные патрубки 9 направляющих аппаратов 7 расположены под углом к горизонтальной плоскости, а крыльчатки 6 и направляющие аппараты 7 расположены в вертикальной плоскости, теплоноситель поступает в зазор между муфелем 4 и садкой 12 под углом к вертикали (по касательной к садке), т.е. теплоноситель перемещается в подмуфельном пространстве по спирали. За счет этого интенсифицируется теплопередача от газа к садке, удлиняется путь газа в подмуфельном пространстве, увеличивается его скорость

1766987 (возникает циклонный эффект). Далее газ, омыв рулоны или бунты, поступает на всас вентиляторов и продолжает рециркулировать в подмуфельном пространстве. 5

За счет наличия на выходных патрубках раструбов 10 и направляющих лопаток 11 теплоноситель поступает в подмуфельное пространство сформировавшимися направленными потоками (т,к. увеличивается дли- 10 на патрубка после направляющего аппарата), что обеспечивает более благоприятное аэродинамические характеристики контура циркуляции, увеличивает производительность вентиляторов и, следа- 15 вательно, производительность печй на загрузке. Кроме того, теплоноситель при этом омывает садку направленными по бками, причем образование большого количества направленных потоков теплоносителя, рас- 20 положенных на малом расстоянии друг от друга, что обеспечивается конструкцией раструбов 10 и налйчием лопаток 11, способствует равномерному нагреву садки по периметру и по высоте и, следовательно, 25 повышению качества термообработки.

После окончания нагрева и выдержки садки нагревательный колпак 2 снимают и устанавливают охлаждающий колпак (на чертеже не показано). Схема циркуляции 30 теплоносителя при охлаждении не изменяется, что позволяет интенсифицировать процесс охлаждения и, следовательно, повысить производительность печи.

Изобретение обеспечивает повышение и роизводительности системы циркуляции теплоносителя в 1,9 раза без увеличения мощности вентиляторов, КПД вЂ” в 2 раза, Производительность печи при равной смене садки возрастает в 2 раза. Снижаются капитальные затраты при сооружении печи.

Формула изобретения

Колпаковая печь, содержащая нагревательный колпак, муфель, стенд, по меньшей мере один вентилятор с крыльчаткой и направляющим аппаратом в виде корпуса и выходных патрубков с равномерно расположенными по"йериметру стенда раструбами, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности печи путем интенсификации конвективного теплообмена, повышения качества термообработки эа счет равномерного распределения температуры по объему садки, повышения удобства в эксплуатации, крыльчатка и направляющий аппарат вентилятора установлены в вертикальной плоскости, ось каждого выходного патрубка расположена под углом к горизонтальной плоскости, а корпус направляющего аппарата выполнен спиральным.

1766987

40

50

Составитель А. Кагановский

Техред М.Моргентал Корректор 3. Салко

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3523 Тираж 341 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5