CN103249549B - 压力容器和用于冷却压力容器的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于通过热压且优选通过热等静压处理制品的装置。尤其是,本发明涉及那种对冷却而言能够获得快速的速率却无需特制阀门的装置。在装置的压力容器中设置炉室,且围绕炉室安置绝热外壳。在炉室下方安置底部绝热部。而且,在压力容器中,优选在炉室中,安置具有可控的转数的风扇,用于将压力介质在炉室内循环。安置至少一条进料通道,以允许压力介质从比在炉室中的区域更冷的区域向风扇的入口进料,其中,通过调节风扇的操作参数,能够控制向风扇的入口进料的压力介质的量。
Description
发明的技术领域
本发明涉及一种用于通过热压且优选通过热等静压处理制品的装置。具体地,本发明涉及用于通过热压且优选热等静压处理制品的压制装置,其能够提供受控的、迅速的冷却速率,而不需要任何用于冷却的特制阀门。
发明背景
热等静压(HIP)是一种用途越来越普遍的技术。例如,在铸件,例如涡轮叶片中,为了充分地增加它们的使用寿命和强度,特别是疲劳强度,将热等静压用于完成消除多孔性。另一个应用领域是通过压紧粉末的方式生产需要完全致密且具有无孔表面的制品。
在热等静压中,被通过压制处理的制品处于绝热压力容器的装载隔室中。循环,或者说处理循环,包括制品的装载、处理和卸载步骤,且在本文中,循环的总持续时间称为循环时间。所述处理可以依序被分成若干部分,或者说是阶段,如压制阶段、加热阶段和冷却阶段。
在装载之后,将容器密封,并向压力容器及其装载隔室中导入压力介质。随后升高压力介质的压力和温度,使得在选定的时间段内对制品施加增高的压力和增高的温度。借助安置在压力容器的炉室中的加热元件或炉,提供压力介质的升温以及由此的制品升温。当然,压力、温度和处理时间取决于许多因素,如被处理制品的材料性能、应用的领域、以及被处理制品所需的品质。在热等静压中压力和温度典型地可以分别在200至5000巴、优选800至2000巴和300℃至3000℃、优选800℃至2000℃的范围内。
当对制品的压制完成时,通常需要在将制品从压力容器移出或者说卸载之前,将其冷却。在许多种类的冶金处理中,冷却速度将影响冶金性能。例如,为了获得高品质的材料,应当使热应力(或温度应力)和晶粒生长最小化。因此,需要均匀地冷却材料,并且如果可能的话,控制冷却速率。本领域已知的许多压机具有制品缓慢冷却的缺点,并且因此已经做了减少制品冷却时间的努力。尽管减少冷却时间这一事实是需要考虑的重要因素,但是在例如稳态阶段和压制阶段期间的高的温度均匀性也是相当重要的。因此,除了迅速冷却的能力,需要在例如稳态阶段期间获得高的温度均匀性的能力。
可以使用用于强制对流循环的机械装置,来获得提高的冷却速率。这是一种尽管被处理的制品被容纳在良好绝热的炉室中仍达到使这些制品迅速降温的方式。共同未决申请PCT/EP2007/10997公开了一种具有这些特性的热等静压装置。然而,在高压和/或高温系统中用于强制对流的器件通常易遭受早期磨损或频繁的机械故障。这对具有运动部件的机械风扇或通风机特别是这样的。因此,这种压制装置可能需要相对频繁的保养,导致不想要的生产中断和停止。
此外,在压制装置中,可用于装载制品的空间通常有限,且机械装置如风扇或通风机减少了这一可用空间,这一问题在较小的压制装置中甚至更加显著。
使用机械装置也需要相对复杂和昂贵的压制装置构造。
因此,在本领域中,仍存在对改良的压制装置的需要,其能够在冷却阶段受控地、迅速地冷却,并能够在例如稳态和压制阶段有高的温度均匀性。
发明概述
本发明的一般目的在于,提供一种改良的用于热压且优选热等静压的压制装置,其能够精确控制在压制装置内的压力介质和被处理制品的温度和温度的变化速率。
本发明的更具体的目的在于,提供一种改良的用于热压且优选热等静压的压制装置,其能够在冷却阶段具有受控、迅速冷却速率,并能够在例如稳态和压制阶段有高的温度均匀性。
本发明的另一个目的在于,提供一种改良的用于热压且优选热等静压的压制装置,其具有降低的构造复杂度的和降低的保养必要性的构造。
本发明的更进一步的目的在于,提供一种改良的用于热压且优选热等静压的压制装置,其能够达到使压力介质在炉室中在不冷却的情况下循环,以在例如稳态和压制阶段期间产生高的温度均匀性。
本发明的还另一个目的在于,提供一种改良的用于热压且优选热等静压的压制装置,其无需任何用于冷却设备的特制阀门,便能够获得受控的和迅速的制品和/或压力介质冷却速率。
本发明的这些和其它目的是借助具有在独立权利要求中限定的特征的压力容器和用于这种容器的方法达到的。在从属权利要求中,表达了本发明的实施方式。
在本发明的上下文中,术语“冷”、“热”或“温热”(例如冷和温热或热的压力介质或冷和温热或热的温度)应当按照在压力容器内的平均温度的意义来解释。类似地,“低的”和“高的”温度也按照在压力容器内的平均温度的意义来解释。
根据本发明的第一方面,提供了一种用于热压的压制装置,其包括压力容器,所述压力容器包括适于容纳制品的炉室。安置绝热外壳,以围绕该炉室。而且,在炉室下方安置底部绝热部。安置具有可调节的转数(rpm)的风扇,以当被操作时提供进入炉室的压力介质流和压力介质在炉室内的循环。安置至少一条进料通道,以提供比在炉室内的区域更冷的区域与风扇的入口之间的连接,使得压力介质流能够从该冷区域到该入口,用于将冷流与进入炉室的温热压力介质流混合,其中,通过调节风扇的转数,能够控制被进料至风扇的入口的冷压力介质流的量。
根据本发明的第二方面,提供了压制装置用于热压的方法。该压制装置包括压力容器,所述压力容器包括:适于容纳制品的炉室,该炉室被设置在压力容器内部;绝热外壳,其被安置为围绕该炉室;底部绝热部,其被安置在炉室下方;和风扇,其具有可调节的转数,该风扇被安置为当被操作时提供进入炉室的压力介质流和压力介质在炉室内的循环。安置至少一条进料通道,以提供比在炉室内的区域更冷的区域与风扇的入口之间的连接。该方法包括调节风扇的转数,以控制从冷区域到风扇的入口处的压力介质流,在该入口处,冷流与温热压力介质流混合,且该混合流随后被进料至炉室。
这样,可以调节风扇的用温热压力介质形成循环效果的能力或在炉室中形成冷却效果的能力。通过调整或控制风扇,可以控制冷压力介质通过进料通道从在底部绝热部下方的冷区域流向风扇的入口,即,可以控制在风扇的入口处的抽吸效果和进入炉室的压力介质流。因此,可以控制冷却阶段,且如果想要的话,可以基本上阻止压力介质流,以达到稳态阶段,在稳态阶段中,压力介质的循环保持在炉室内,以获得在热区的均匀温度。
因此,本发明基于以下领悟:可以利用在用于热压特别是用于热等静压的压制容器内产生的大而明显的压力介质密度差,来获得对被压制的制品的冷却速率的精确控制。这些大的密度差是通过在这种装置中的压力容器的高的压力差和温度差形成的。通常,在范围为200至5000巴且优选为800至2000巴的压力下和在范围为300℃至3000℃且优选为800至2000℃的温度下,操作这种压力装置。
而且,本发明基于以下领悟:为了例如通过利用该大的密度差获得想要的冷却速率,可以使用风扇来精确地控制冷却速率,本发明也用于,通过当运行风扇时利用密度差来控制阶段,即是否施加稳态或冷却。这无需使用任何用于冷却的特制阀门便可获得。更具体地,安置至少一条进料通道,以能够将压力介质从在底部绝热部下方的冷区域向风扇的入口进料,该风扇优选安置在炉室的下端,在该处压力介质明显比冷区域温热。通常,在底部绝热部下方的冷区域和炉室之间的温度差可以为1000℃或更高。因此,在这两个区域之间存在着巨大的密度差,根据本发明,这被用于获得这样的压制装置,其具有精确调整或控制冷却状态的能力,由此可以通过控制风扇的转数,获得想要的冷却速率或保持稳态条件。在稳态,风扇以某转数工作,使得温热压力介质流在炉室中循环,而不通过进料管道从在底部绝热部下方的冷区域添加冷压力介质流。在给定的压力室内的温度和压力条件下,例如给定的在炉室中的温热区域和在底部绝热部下方的冷区域之间的温度差下和给定的压力容器内的压力下,在特定的风扇转数下,冷压力介质开始从进料通道流出,该冷压力介质与温热压力介质流混合,并通过风扇进料至炉室,从而可以获得受控的和可变的冷却。
如果风扇以低于此特定极限转数的转数工作,进料通道基本上对进料而言是关闭的,因此来自在底部绝热部下方的冷区域的冷压力介质流被切断。也就是说,在底部绝热部下方的区域和在底部绝热部上方的通道之间的压力差太小,不能产生足以通过进料通道抽取压力介质的抽吸效果。在这些条件下,保持稳态,且温热压力介质流经过炉室循环,而不加入冷压力介质流。
另一方面,如果风扇以高于此特定极限转数工作,则产生较高的压力差,其随后迫使压力介质流动经过进料通道。因此,除了温热压力介质流,也形成了冷压力介质流。因此,通过以在高于此特定极限转数的不同的转数操作风扇,可以控制在冷却阶段进料至风扇的入口的冷压力介质的量,并由此控制冷却速率。而且如果想要稳态,可以切断或关闭压力介质的进料,这通过以低于此特定极限转数的较低转数操作风扇来获得。
由稳态阶段转变为冷却阶段时的特定极限转数是由多个参数决定的。非穷举性的列表包括:
-在底部绝热部上方的压力介质与在底部绝热部下方的区域中的压力介质之间的密度差。
-进料通道及其出口径向地或竖直地相对于以下各部分的排布:
○风扇;
○在底部绝热部和炉室之间的通道;
○绝热部和绝热外壳的外壳之间的导向通道的入口;和/或
○底部绝热部的上表面。
-进料通道的尺寸,尤其是进料通道的直径。
-进料通道的数目。
根据本发明的实施方案(其也可以与一种以上本文所述的其他实施方案结合),这样配置风扇,使得在低于特定极限转数的转数的操作导致冷压力介质流被切断。
根据本发明的实施方案(其也可以与一种以上本文所述的其他实施方案结合),因此这样配置风扇,使得在高于特定极限转数的可变转数的操作导致向着风扇的入口的冷压力介质的可变流。
在本发明的实施方案中(其也可以与一种以上本文所述的其他实施方案结合),至少一条进料通道这样安置为具有使得风扇和该至少一条进料通道协作,以获得压力介质流基本上被切断和冷压力介质的可变流的尺寸。
根据本发明的实施方案(其也可以与一种以上本文所述的其他实施方案结合),因此至少一条进料通道被安置为具有出口,其相对于风扇设置在某径向和竖直距离处,使得该风扇和该至少一条进料通道协作,以获得冷压力介质流基本上被切断和冷压力介质的可变流。
在本发明的实施方案中(其也可以与一种以上本文所述的其他实施方案结合),至少一条进料通道的出口设置在从绝热外壳中的导向通道的入口起的某径向和竖直距离处,使得该至少一条进料通道和导向通道的入口协作,以获得冷压力介质流基本上被切断和冷压力介质的可变流。
根据本发明的实施方案(其也可以与一种以上本文所述的其他实施方案结合),至少一条进料通道是至少一个导管,其安置在底部绝热部中从风扇起的某径向距离处,且其中该导管的出口设置成与在底部绝热部上方的通道相连接。
在本发明的实施方案中(其也可以与一种以上本文所述的其他实施方案结合),至少一条导管被安置为延伸进入通道,使得出口设置在从底部绝热部起的某距离处。
根据本发明的实施方案(其也可以与一种以上本文所述的其他实施方案结合),安置至少一条进料通道,使得出口设置成与向风扇提供压力介质的中央通道相连接。
在本发明的实施方案中(其也可以与一种以上本文所述的其他实施方案结合),在炉室内用于将装载隔室支撑的支撑装置被安置为使得允许压力介质流动进入在底部绝热部上方的通道。
根据本发明的实施方案(其也可以与一种以上本文所述的其他实施方案结合),支撑装置被设置为具有通孔,所述通孔被安置为允许压力介质流动进入在底部绝热部上方的通道。
在本发明的实施方案中(其也可以与一种以上本文所述的其他实施方案结合),进料通道设置有阀门。
由以下详细描述、所附的从属权利要求和附图,将显示本发明的其它目的、特征和优点。
附图简述
本发明的各种方面,包括其具体的特征和优点,将由以下详细描述和附图而容易被理解。在以下图中,相似的参数始终表示本发明的实施方案的相似元件或相似技术特征。而且,对于位置对称的对象、要素或特征指示符的标记,将在图中仅标注一次。在图上:
图1示出了根据本发明的实施方案的压制装置的示意性侧视图。
图2示出了图1的压制装置在稳态期间的示意性侧视图。
图3示出了图1的压制装置在冷却阶段期间的示意性侧视图。
图4示意性地图示了根据本发明的压制装置的细节视图;
图5示出了根据本发明的另一个实施方案的压制装置的示意性侧视图。
图6示出了根据本发明的再另一个实施方案的压制装置的示意性侧视图;
图7示出了根据本发明的还另一个实施方案的压制装置的示意性侧视图。
图8示出了根据本发明的又一个实施方案的压制装置的示意性侧视图。
实施方案
以下是本发明的示例性实施方案的描述。此描述的目的仅仅意在用于说明的目的,而没有限制的意义。应当注意到,附图是示意性的,且所述实施方案的压制装置可以包括为了简单这一理由而未在图中表明的特征和要素。
根据本发明的压制装置的实施方案可以用于通过压制特别是热等静压处理由多种不同的可能的材料制成的制品。
图1示出了根据本发明的一个实施方案的压制装置100。意在用于对制品压制的压制装置100包括压力容器1,其具有用于供给和排放压力介质的装置(未示出),如一个以上的端口、入口和出口。压力介质可以是对于待处理的制品具有低化学亲和性的液态或气态介质。压力容器1包括炉室18,其包括炉(或加热器)36或加热元件,用于在处理循环的压制阶段期间加热压力介质。炉36可以例如图1所示设置在炉室18的下部,或者可以设置在炉室18的侧面。本领域技术人员明白,也可以将在侧面的加热元件与在底部的加热元件组合,以得到设置在炉室侧面和底部的炉。显然,任何本领域已知的关于安置加热元件的炉的实施方式均可以用于本文所示的实施方案。注意,术语“炉”是指加热装置,而术语“炉室”是指其中设有负载和炉的容积。炉室18不占据整个压力容器1,而是在其周围留有导向通道10。在压制装置100的正常操作过程中,导向通道10通常比炉室18更冷,但处于相同的压力下。
炉室18还包括用于接受和容纳待处理的制品5的装载隔室19。装载隔室19设置在支撑装置44上,该支撑装置可以是例如多个柱状元件或环状元件,其配置有通孔45,用于允许用于温热压力介质通过循环进入炉室18。
炉室18被绝热外壳3所围绕。绝热外壳3包括绝热部7和围绕绝热部7安置的外壳2,其将压力容器1的内部热密封以减少热损失。在压力容器1的外壁的内部和所述外壳2之间形成第一导向通道10。第一导向通道10用于将压力介质从压力容器1的顶部导向其底部。
此外,在炉室18的外壳2和炉室18的绝热部7之间形成第二导向通道11。第二导向通道11用于将压力介质导向压力容器的顶部。第二导向通道11被设置为具有一个以上用于向其提供压力介质的入口14,以及在压力容器顶部的用于允许压力介质流入第一通道10的开口13。
入口14优选设置在在较低的绝热部6的上边缘之下。由此,外对流循环通过第一和第二导向通道10、11,且在压力容器1的低于底部绝热部6的下部中而形成。
具有可控的转数的风扇30被安置在炉室18的下端,用于提供压力介质在炉室18内的循环。通过操作风扇30,可以增强内对流循环,其中,内对流循环压力介质具有通过通道16的流、通过装载隔室19的向上流和沿着炉室18的外周部分12的向下流。正如将在下文详细说明的,可以通过在高于特定极限转数操作风扇30,获得从低于外壳3底部的区域到炉室18的额外的冷压力介质流。
外壳3的底部包括底部绝热部6。底部绝热部6可以被设置为具有中央通道37,用于向风扇30并进一步向炉室18内提供压力介质。
此外,压力容器1的外壁可以被设置为具有通道或管(未示出),其中可以提供用于冷却的冷却剂。以这种方式,可以冷却容器壁,以保护其不受到有害的热的影响。冷却剂优选为水,但也可以考虑其它冷却剂。在图1中,通过在压力容器外侧的箭头表示冷却剂流。
尽管在图中未示出,但压力容器1可以被打开,使得在压力容器1内的制品可以被移出。这可以通过多种不同方式实现,它们对于本领域技术人员全都是显然的。
此外,安置至少一条进料导管或通道40,用于利用在冷区域42中的压力介质和通道16的压力介质之间的密度差,允许冷压力介质从底部绝热部6下方的冷区域42流到风扇30的入口或进口39。因为可以借助于调节风扇30的转数,控制从冷区域42进料到风扇30的冷压力介质的量。在低于特定极限转数的低转数,通过进料通道40的冷压力介质流被切断,且因此将没有冷压力介质被从冷区域42经由通道40被进料至风扇30。这是因为在导管40的出口41处相对低的低压。也就是说,低压过低,不能产生充足的抽吸效果来驱动或吸取压力介质从冷区域42向上通过导管40并进而到风扇30。在风扇30的特定转数,来自冷区域42的压力介质开始从导管流出,流向风扇30的入口39。这个特定转数尤其取决于:在通道16中流动的压力介质和在区域42中的压力介质之间的密度差;当导管40被安置在底部绝热部6中时,导管40相对于风扇30(该风扇30优选设置在压力容器1的中心轴CA处)的具体径向位置;以及导管40的设计,其包括例如导管直径和导管40的出口41相对于底部绝热部6以及相对于出口14的位置。这一特定转数定义为风扇30的极限转数。因此,如果在特定极限转数以上操作风扇30,可以借助额外的冷压力介质流获得冷却,所述冷压力介质流从冷区域42通过导管40进料或吸入,并进一步到达风扇30,这随后获得冷压力介质和温热压力介质流的混合。混合流被进料至炉室18中(这在下文通过参照图3描述)并提供冷却效果。
在图1中示出的实施方案中,进料导管40被安置在底部绝热部6中,以使冷压力介质从冷区域42被进料或引导至风扇30的入口或进口,在冷区域处,压力介质可以具有大约60-180℃的温度,而风扇安置在炉室18内,在炉室中压力介质可以具有大约1200℃的温度。在图5-8中,图示了本发明的其他实施方案,所述实施方案具有不同的进料导管的位置和排布,并且参照这些图,将在下文讨论这些实施方案。
现在,将一般地参照图2和3,描述按照本发明的示例性压制装置的操作。
正如将在下文描述的,处理循环可以包括若干阶段,如装载阶段;压制和/或加热阶段;冷却阶段,其中,根据本发明,可以通过调节风扇30的转数来控制冷却速率,以改变进入炉室18的冷压力介质流;以及卸载阶段。
首先,打开压力容器1,使得可以进入炉室18以及其装载隔室19。这可以通过本领域已知的多种不同方式完成,并且对于理解本发明的原理而言,无需对其进一步说明。
随后,将待压制的制品置于装载隔室19中,并关闭压力容器1。
当已将制品置于压力容器1的装载隔室19中时,例如,借助压缩机、加压储罐(压力供应)、深冷泵等,将压力介质进料至压力容器1。持续将压力介质进料至压力容器1,直至在压力容器1内部获得所需的压力。
当将压力介质进料至压力容器1中之时或之后,激活炉室18的炉(加热元件)36,并升高装载隔室中的温度。如果需要,继续将压力介质进料并增加压力,直至已经获得了低于压制过程所需的压力的压力水平,且处于低于所需的压制温度的温度。随后,通过提高炉室18中的温度,将压力增加至最终量,使得达到所需的压力水平。备选地,同时达到所需的温度和压力水平,或者在达到所需的温度之后达到所需的压力。本领域技术人员认识到,可以使用本领域已知的任何适宜方法,来达到所需的压制压力和温度。例如,可以使压力容器中的压力与高压力供应相等,然后借助压缩机,进一步对压力容器加压,并同时进一步加热压力介质。可以通过炉室18中所包括的风扇30,激活内对流循环,以获得均匀的温度分布。
按照本文所述的实施方案,所需的压力为高于约200巴,且所需的温度为高于约400℃,例如,约1200℃。
在选定的时间段保持温度和压力之后,即实际压制阶段之后,将降低压力介质的温度,即开始冷却,如将在下文中描述的。
在压制阶段期间所用的压力介质可以在当温度已在冷却阶段中充分降低的情况下被从压力容器1中排出。对于某些压力介质,将压力介质排放进槽等用于再循环可以是便利的。
减压之后,打开压力容器1,使得被压制的制品5可以从装载隔室19中被卸载。
现在参照图2和3,将更详细地说明稳态阶段和冷却阶段。下文的讨论涉及在图1中图示的本发明的实施方案。再一次地,术语“热”或“温热”和“冷”将被解释为关于压力容器中的压力介质的平均温度。而且,箭头表示压力介质的流动方向。
首先,转到图2,通过箭头的方式图示了在稳态期间压力介质的流动方向。正如可见的,向下通过了炉室18的外周部分12的和通过了通道10的压力介质进入在底部绝热部6上方的通道16,并借助风扇30进一步循环进入炉室18,或者流动通过入口14进入通道11。在区域42中的压力介质是冷的,且可以具有约60-180℃的温度,而在通道16中流动的压力介质是温热的并可以具有约1200℃的温度,因此,在这两个区域的压力介质之间必然有巨大的密度差。在稳态阶段,在低于上文讨论的极限转数的转数操作风扇30,且因此没有额外的冷压力介质流通过进料通道40从冷区域42进料至风扇30。从而在炉18内可以获得高的温度均匀性。
在图3中,图示了冷却阶段,其中冷压力介质被从冷区域42进料,以与温热压力介质流混合,以获得冷却。通过控制风扇30的转数,或者说高于特定极限转数的转数,可以以精确的方式控制冷压力介质的进料。因此,可以获得例如制品5的所需冷却速率。假如给定了某一组如上文所述影响特定极限转数的参数,则可以通过改变风扇的转数和由此转而改变被进料至炉室18的冷压力介质的量,来精确地控制冷却速率。
如图3中所示,向下通过了炉室18的外周部分12的和通过了通道10的压力介质进入在底部绝热部6上方的通道16,并借助风扇30进一步循环进入炉室18,或者流动通过入口14进入通道11。在区域42中的压力介质具有低温,例如约60-180℃的温度,而在通道16中流动的压力介质是温热的,例如约1200℃的温度。在底部绝热部6下方的区域42中的压力介质具有明显高于在底部绝热部6上方的通道16中的压力介质的密度,例如,量值约为3倍。为了形成通过导管40、进入通道16并进一步到风扇30的压力介质流,需要在区域42和在出口41处的通道16之间有足够的压力差。在下文中,将参照在图1-3中所示的压制装置100的细节视图图4,讨论所需的在出口41处的低压的实例。如果在炉室内的静压力为约1000bar,且通道16的压力介质具有约1100℃的温度,则在通道16中流动的压力介质将具有约282kg/m3的密度。而且,如果在冷区域42中的压力介质具有约150°的温度,密度将约为742kg/m3。在此实例性实施方案中,在导管40的出口41和入口14之间的距离x为250mm。因此,产生通过导管40的压力介质流所需的压力差将为约11mbar或1128Pa。可以通过增加导管40的出口41和入口16之间的距离,即通过增大距离x,来影响该压力差。也就是说,特定极限转数将更高,这使得可以以更高的转数操作风扇30,而不会引起由通过导管40流动的并与在通道16中流动的温热压力介质混合的冷压力介质所提供的增强的冷却效果。
参照图5-8,将讨论本发明更多的实施方案。对于在图1中所示的压力容器的相应特征或部分,在图5-8中使用相同的标记。而且,在下文中将忽略对这些特征或部分的描述。
首先,参照图5,将讨论压制装置110的实施方案,其中进料导管50被安置在中央通道37’的壁中,而非底部绝热部116中。进料导管50被安置在中央通道37’中的在底部绝热部116下方的区段中,使得进料导管50的出口51设置在中央通道37’中。由此,通过以与上文所述方式相符的方式来调节风扇30的转数,冷压力介质可以从冷区域42进料至风扇30,用于与来自通道16经由中央通道37’的压力介质流混合。类似地,如上文所述,对于此在给定温度和压力条件下的特别实施方案,通过低于特定极限转数的转数操作风扇30,可以保持稳态阶段。
现在参照图6,将讨论本发明的再另一个实施方案。在此压制装置120的实施方案中,压力容器1包括被设置为具有两条进料导管60a和60b的底部绝热部。进料导管60a和60b被安置在底部绝热部126中,使得它们的相应出口61a和61b设置在通道16中。通过调节风扇30的转数,可以以与如上文所述的方式相符的方式,控制冷压力介质流,其从冷区域42经由导管60a和60b进入通道16,并进而到风扇30,用于与来自通道16的温热压力介质流混合。
现在参照图7,将讨论本发明的另一个实施方案。在此压制装置130的实施方案中,压力容器1包括被设置为具有一条进料导管70的底部绝热部136。进料导管70被安置在底部绝热部136中,使得出口71设置在通道16内。然而,在此实施方案中,导管70延伸进入通道16,且出口71将因此设置在从底部绝热部136起某距离处。通过调节风扇30的转数,可以以与如上文所述的方式相符的方式,控制冷压力介质流,其从冷区域42经由导管60a和60b进入通道16,并进而到风扇30,用于与来自通道16的温热压力介质流混合。
现在参照图8,将讨论本发明的还另一个实施方案。在此压制装置140的实施方案中,压力容器1包括底部绝热部146,其被设置为具有一条进料导管80,其安置在底部绝热部146中,使得出口81设置在通道16中。进料导管80被设置为在入口84处具有阀门85。当阀门85打开时,本发明的此实施方案将如参照图1所述的实施方案运行。然而,在冷却阶段期间,即以高于特定极限转数的转数操作风扇30使得冷压力介质流过进料导管80并与通过在底部绝热部146上方的通道16的压力介质相混合的阶段期间,阀门85使得进料导管80瞬间节流。因此,可以例如通过打开/关闭阀门85非常精确地控制冷和温热压力介质的混合配比。
即使本说明书和附图公开了包括部件、材料、温度范围、压力范围等的选择的实施方案和实施例,本发明却并不限于这些具体实例。在不脱离通过所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下,可以进行多种更改和变化。
Claims (12)
1.一种用于热压的压制装置,所述压制装置包括:
压力容器,其包括适于容纳制品的炉室,所述炉室被设置在所述压力容器内部;
绝热外壳,其被安置为围绕所述炉室;
底部绝热部,其被安置在所述炉室下方;
风扇,其具有可调节的转数rpm,所述风扇被安置为当被操作时提供进入所述炉室(18)的压力介质流和压力介质在所述炉室(18)内的循环;和
至少一条进料通道,其具有设置在相对于所述风扇的某径向和竖直距离处的出口,所述至少一条进料通道被安置为提供在所述底部绝热部下方的区域与所述风扇的入口之间的连接,以使压力介质流能够从所述区域到所述入口,用于将来自所述区域的压力介质流与处于在所述底部绝热部上方且在所述炉室下方的通道中的压力介质流混合,其中,通过调节所述风扇的所述转数,能够控制来自所述区域的压力介质流。
2.根据权利要求1所述的压制装置,其中,配置所述风扇,使得在低于特定极限转数的转数下的操作导致来自所述区域的压力介质流被阻止。
3.根据权利要求2所述的压制装置,其中,配置所述风扇,使得在高于所述特定极限转数的可变转数下的操作导致通过所述至少一条进料通道朝向所述风扇的所述入口的来自所述区域的压力介质的可变流,其中,进料至所述炉室中的来自所述区域的压力介质的量能够被改变。
4.根据权利要求3所述的压制装置,其中,所述至少一条进料通道被安置为具有使得所述风扇与所述至少一条进料通道协作以分别获得所述基本上被阻止的来自所述区域的压力介质流和来自所述区域的压力介质的可变流的尺寸。
5.根据权利要求3所述的压制装置,其中,所述至少一条进料通道的所述相应出口设置在从所述绝热外壳中的导向通道的入口起的某径向和竖直距离处,使得所述至少一条进料通道和所述导向通道的所述入口协作以获得所述基本上被阻止的来自所述区域的压力介质流和来自所述区域的压力介质的可变流。
6.根据权利要求1所述的压制装置,其中,所述至少一条进料通道为至少一条导管,所述导管在从所述风扇的中心轴起的某径向距离处安置在所述底部绝热部中,且其中所述导管的相应出口设置成与在所述底部绝热部上方的通道相连接。
7.根据权利要求6所述的压制装置,其中,所述至少一条导管被安置为延伸至所述通道中,使得所述相应出口设置在从所述底部绝热部起的某距离处。
8.根据权利要求1所述的压制装置,其中,所述至少一条进料通道被安置为使得所述进料通道的相应出口设置成与中央通道相连接。
9.根据权利要求1所述的压制装置,其中,在所述炉室中用于支撑装载隔室的支撑装置被安置为使得允许压力介质流入在所述底部绝热部上方的所述通道。
10.根据权利要求9所述的压制装置,其中,所述支撑装置设置有通孔,所述通孔被安置为允许压力介质流入在所述底部绝热部上方的所述通道。
11.根据权利要求1所述的压制装置,其中,所述进料通道设置有阀门。
12.一种压制装置用于热压的方法,所述压制装置包括:
压力容器,其包括适于容纳制品的炉室,所述炉室被设置在所述压力容器内部;
绝热外壳,其被安置为围绕所述炉室;
底部绝热部,其被安置在所述炉室下方;
风扇,其具有可调节的转数,所述风扇被安置为当被操作时提供进入所述炉室的压力介质流和压力介质在所述炉室内的循环;和
至少一条进料通道,其具有设置在相对于所述风扇的某径向和竖直距离处的出口,所述至少一条进料通道被安置为提供在所述底部绝热部下方的区域与所述风扇的入口之间的连接,所述方法包括:
通过调节所述风扇的所述转数,将从所述区域到所述入口的所述压力介质流与处于在所述底部绝热部上方且在所述炉室下方的通道中的压力介质流混合。
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