CS200333B1 - ^ec tvořená n-počtem topných elementů - Google Patents

Description

Vynález se týká pece tvořené n-počtem topných elementů, například pece vertikální, elektrického typu, cylindrického tvaru, kde každý topný element je vyměnitelný a každý z nich nebo jejich skupiny jsou osazeny snímači teploty, přičemž každý topný element nebo jejich skupina jsou napojeny na regulátor teploty. ^Aopným elementem je cívka, tvořená vrstvou izolačního tmelu, ve kterém je uložena topná spirála. Cívla je připojena k regulátoru teploty. Regulátor teploty je s výhodou elektronický a je propojen se snímači teploty. Na vyměnitelný topný element nebe jejich skupiny je napojen dalěí snímač teploty, například termočlánek.

Sestavované pece ze stavebních dílců jsou známé. Tak například ve spise DOS č. 2,

064. 96l je uvedena pec, vystavěná ze stavebních skupin, které jsou tvořeny sestavením vícera těchto prvků. Jsou známé stavební dílce, z nichž je možno vytvořit válcovitou topnou komoru, která je nutně vertikální. Tyto stavební dílce jsou vhodné k výstavbě pecí poměrně malých rozměrů. .

Jsou známé elektrické pece s nejméně jedním topným elementem ze žárovzdorného, okysličení odolávajícího materiálu a a přédehřívacím zařízením, které obklopuje topný element, přičemž takto' sestavená skupina je umístěna v plášti tepelně izolovaném.

Známé jsou topné elementy tvořené v podstatě dvěma poloválcovitými dutými díly, které jsou uspořádány v malé vzdálenosti proti sobě svými vydutými stranami a které na jednom

2C0 333 ze svých konců mají přívod proudu a na druhé straně jsou vzájemně spojeny pomocí společné ho válcovitého úseku. Vnější průměr polováloovitých dílů a společného váloovitého úseku, jakož i tlouštka těchto dílů se mění tím způsobem, že se tyto díly zmenšují od konoo obou polováloovitých dílů, kterými je přiváděn proud až ke konoi společného váloovitého úseku.

Na druhé etraně ae vzdálenost mezi protilehlými hranami obou polováloovitých dílů mění tía způsobem, že se snižuje ve směru ke společnému válcovitému úseku.

Při Jiném známém provedení je topný element proveden jako element aložený, který má dva trubkovité dílce. Jeden trubkovitý dílec je souose uspořádán uvnitř druhého, přičemž tyto dílce jsou na jednom konci spolu vzájemně spojeny a druhý koneo těohto obou dílců tvoří jeden z přívodu proudu složeného elementu.

Jbou známé i pece k tepelnému zpracování výrobků, umožňujíc! programové chlazení a prodlevu na teplotě, nepříklad DOS č. 2,152.491 a DOS č. 2,156.306, u nichž jaou výrobky pod vakuem uvedeny ne potřebnou teplotu a pak chlazeny. Pece zaručují termický proces, to je odstraňují vícenásobný ohřev e ochlazování, které jsou nutné pro ohřev na danou teplotu, k prodlevě teploty nebo k jejímu snížení nejistými rychlostmi, 'sou vhodné pro komplexní tepelné a termické zpracování a izotermním cyklem.

Pece cylindrického tvaru, odporově vytápěné, nemají Jak známo vlivem rozdílného od.vodu teple na koncích a ve středu stejné rozložení teplot po oelé délce vnitřního prostoru. Rozdíly tepelných ztrát mohou být vyrovnávány nerovnoměrným rozložením tepelného příkonu, to je zhuštěním odporového vinutí u konců pece. Tuto korekci lze provést na základě výpočtů nebo podle experimentálního odzkoušení, případně dostatečným zvětšením délky pece tak, abj' potřebný reakčni prostor se nacházel ve střední, tepelně vyrovnanější části pece. ^xeplotní podmínky v peci jsou závislé jak na používané teplotě, tak na náplni pece, na rozvodu tepla ve vlastním reakčním prostoru.

Vyžaduje-li technologický proces nastavení různého teplotního programu a jeho časové změny, není takový pracovní režim na peci s jediným vinutím uskutečnitelný.

Tyto potíže řeší pec tvořená n-počtem topných elementů podle vynálezu tím, že vinuti pece cylindrického tvaru je realizováno skládáním .. _ročtu topných elementů, z nichž každý nebo jejich skupina je udržován na požadované teplotě pomoci elektronického regulátoru.

Topný element tvoří cívks s vrstvou izolačního tmele, ve kterém je uložena topná spirála, přičemž každý topný element Je osazen snímačem teploty a zapojen na regulátor teploty.

V jiném provedení je snímačem teploty osazena vždy skupina topných elementů. Regulátor teploty je s výhodou elektronický. **ro zajištění správné funkce pece je výhodné, aby na každý topný element nebo jejich skupinu byl nepojen další snímač teploty, například termočlánek. Topný element je vyměnitelný. Regulátor je zapojen na časový program, který zvyšuje nebo snižuje teplotu jednotlivých topných elementů nebo jejich skupin, či celé pece podle potřeb technologického procesu.

Samostatné regulování jednotlivých topných elementů umožňuje vyrovnávání ztrát v různých místech pece, ale i vyrovnávání vzájemného teplotního ovlivňování sousedních topných elementů, měnící se s teplotou i změnou náplně reakčního prostoru pece.

2C0 333

Topné elementy lze s výhodou protřijako konstrukčně shodné a stejně dimenzované samostatné díly, vzájemně vyměnitelné, což činí celé zařízení nesmírně pružně využitelným a snižuje náklady na opravy pece.

Jako příklad výhodného uplatňování pece tvořené n-počtem topných elementů podle vynálezu lze uvést například směrové programové chlazení od spodního konce směrem vzhůru při temperačním postupu výroby některých speciálních výrobků, jako je například výroba tyčoviny o různých průměrech a délkách a předmětů složitých tvarů z plastických, zvláště termoplastických hmot, zejména pak při temperačním postupu při výrobě plastických scintilátorů. Technologický postup výroby tohoto plastického scintilátorů vyžaduje provedení polymerace výchozího monomeru s rozpuštěnými aktivátory ve dlouhé válcové nádobě v reakčním prostoru pece, s konstantní teplotou po celé délce a výsledné programové směrové chlazení vsázky od spodního konce dlouhé válcové nádoby až na pokojovou teplotu po celé délce válce.

Pec tvořená n-počtem topných elementů podle vynálezu Je znázorněna na připojených výkresech, kde obr. 1 představuje topný element, to je cívku a obr. 2 znázorňuje jedno z možných řešení pece tvořené n-počtem topných elementů s vloženou dlouhou válcovou nádobou obsahující polymerovaný materiál.

Na vnějším obvodě cívky 1_ je nanesena vrstva keramického tmele 2 o tlouštce v rozsahu od 10 mm do 70 mm, v níž je uložena topná spirála g. Na vnějěí straně cívky 1_ Je uložen obal termočlánku 4. a termistor 5. ^ropojení nebo zapojení topné spirály g termočlánku 4 a termistoru 5 je uskutečněno pomocí svorek 6, 7, 8. Vyrobená cívka 1 je tepelně izolována azbestovou šňůrou nebo jiným vhodným izolačním materiálem, který se navine do šíře daného vnějšího průměru cívky 1, to je její podstavy. ⁿorní podstave cívky 1_ je opatřena nejméně dvěma vodícími kolíky 9, kterým odpovídají otvory na spodní podstavě cívky 1_. Celek popsaných prvků tvoří topný element 10.

Obr. 2 znázorňuje pec tvořenou n-počtem topných elementů 10, kteréžto topné elementy 10 jsou propojeny vodicím! kolíky 9 tak, aby vývody termočlánků 4 a termistorů 5 byly umístěny nad sebou z jedné strany a vývody topných spirál 3 na protilehlé straně. Topné elementy 1° jsou nasunuty do ochranného krytu 11 a provede se propojení s regulátorem, na výkrese nezakresleno, Do komory takto sestavené pece, s výhodou vertikální, se zasune dlouhá válcová nádoba 12, tak zvaná forma, naplněná zpracovávaným materiálem, například předpolymero» váným vinyltoluenem.

Práci pece tvořené n-počtem topných elementů 10 popíšeme na konkrétním případě výroby předmětů z plastických, zvláště termoplastických hmot, zejéna pak plastických scintilátorů, jejichž výroba v peci podle vynálezu skýtá velké výhody a to obzvláště při přípravě dlouhého tyčového materiálu, případně přtdmětů složitých tvarů. íec podle vynálezu je možno s výhodou používat i pro řadu jiných technologických způsobů výroby.

Do pece tvořené n-počtem topných elementů, například dvanáct pro tyč o délce 1 m, předehřáté na požadovanou polymerační teplotu, například 15θ °C pro vinyltoluen, se zasune dlouhá válcová nádoba 12 naplněná zpracovávaným materiálem, v našem případě předpolymerátem vinyltoluenu za přítomnosti vhodných scintilačních aktivátorů. Vlastní polymerace probíhá ve vyhřáté peci po dobu asi 4θ hodin, při teplotě 150 °C pro mat.o průměru 50mm a délce 1 m.

200 333

Po skončení polymerace, to Je po 4Ó hodinách prodlevy na teplotě ee asi po 3 až 6 hodinách postupně odpojují Jednotlivé topné elementy 10 od spodního konce peoe, kterýmžto postupem dooilujeme směrové chlazení. Po skončení temperačního cyklu, kdy teplota dlouhé válcové nádoby 12 ae zpracovávaným materiálem dosáhne teploty okolního prostředí, se tato dlouhá válcová nádoba 12 vytáhne z pece a výrobek je hotov.

Peo tvořená n-počtem topných elementů podle vynálezu umožňuje s výhodou sériovou výrobu plastických scintilátorů.

Jednotlivé topné elementy 10 jsou snadno vyměnitelné při poruchách, takže nedochází k znehodnocování finálního výrobku a celkového systému pece. Rovněž tak zvětšení délky pece přidáním dalřích topných elementů 10, případně její zkrácení odebráním zbytečných topných elementů 10 lze provést velmi rychle a pružně. Důležitou výhodou pece tvořené n-počtem topných elementů je možnost úplné automatizace temperačního proceau bez zásahu lidakýoh rukou, bez obsluhy a dozoru, což umožňuje regulátor teploty, který umožňuje programová naetavení teploty.

Claims (4)

PŘEDMÉT VYNÁLEZU

1. Peo tvořená n-počtem topných elementů, s tepelnou komorou k ohříváni a tepelnému zpracováni materiálu, například pec oylindriokého tvaru, vertikální, elektriokého typu, umožňující programové směrové chlazeni, zvláětě výhodné pro výrobu tyčoviny o různých průměreoh a délkáoh a předmětů složitých tvarů z plaatiokýoh, zvláětě termoplastických hmot* vyznačující se tim, že jednotlivá topná elementy jsou tvořeny cívkou ll) s vrstvou keramického tmele (2) o tlouětce 1° až 70 mm, v níž je uložena topná spirále (3), přičemž topný element (10)nebo skupina topných elementů (10)je opatřena alespoň jedním snímačem teploty napojeným na regulátor teploty, zatímco topné elementy (10) jsou propojeny vodioiml kolíky (9), přičemž vývody termoelektrických článků (4) a termistorů (S) jsou umístěny t

nad ssbou na jedné straně peoe a vývody topných spirál (3) jsou umístěny na protilehlé straně peoe.

2. Peo tvořená n-počtem topných elementů podle bodu 1, vyznačující ae tím, že regulátor tspléty je elektronický.

3. Peo tvořená n-počtem topných elementů podle bodů 1 a 2, vyznačujíoí ae tím, že topný element (10) je vyměnitelný.

4. Peo tvořená n-počtem topných elementů podle bodů 1 až 3, vyznačujíoí se tím, že snímač teploty je (Hořen termoelektrickým článkem (4) a termistorem (5).