CS261322B1 - Průběžná pec pro tepelné zpracování - Google Patents

Abstract

Návrh řeši problém využití tepla, akumulovaného v materiálu, zpracovávaného v průběžných pecích při nezávislosti cirkulačního okruhu na vnějších zdrojích energie a při rovnoměrnosti ohřevu zpracovávaného materiálu, a to i při značných nerovnoměrnostech v provozním zatížení průběžné pece. Dosahuje se toho tím, že průběžná pec je vybavena alespoň jedním cirkulačním okruhem, který sestává z kondenzátoru a výparníku, jejichž parní prostory jsou propojeny jedním spojovacím potrubím a jejichž kapalinové prostory jsou propojeny druhým spojovacím potrubím. Cirkulační okruh je naplněn teplonosnou látkou, kterou je např. roztavený kov. Pro zvýšeni tepelné účinnosti systému je možno průběžnou pec vybavit více cirkulačními okruhy.

Description

Vynález se týká průběžné pece pro tepelné zpracování materiálů, zejména kovových nebo keramických.

Dosud byly průběžné pece uspořádány tak, že v jedné její části probíhal ohřev zpracovává ného materiálu a v jiné její části ochlazování. Teplo se od zpracovávaného materiálu při jeho ochlazování zpravidla odvádělo vodou nebo vzduchem bez dalšího využití. Jsou známé též průběžné pece, které využívají zbytkového tepla akumulovaného ve zpracovávaném materiálu k ohřevu užitkové vody nebo předehřevu vzduchu určeného pro spalování v hořácích nebo k předehřevu vsázky. Nevýhodou těchto řešení je však to, že se zpravidla převádí teplo o vysokém potenciálu na potenciál podstatně nižší, zpravidla do 100 °C. Další nevýhodou je, že při předehřevu vzduchu je dále vyloučena možnost použití řízené atmosféry v těchto pecích.

Tyto nevýhody odstraňuje průběžná pec pro tepelné zpracování materiálů, zejména kovových nebo keramických podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v peci je zabudován nejméně jeden cirkulační okruh, sestávající z kondenzátoru, propojeného jednak spojovacím potrubím parních prostorů a jednak spojovacím potrubím kapalinových prostorů s výparníkem, přičemž cirkulační okruh je naplněn teplonosnou látkou, jejíž teplota varu je nižší než je jmenovitá teplota průběžné pece a současně vyšší než 100 °C.

Výhodou vynálezu je naprostá nezávislost cirkulačního okruhu na vnějších zdrojích energie, tj. na cirkulačních čerpadlech nebo ventilátorech a spolehlivost cirkulace teplonosné látky, ke které dochází samovolně působením hydrostatického tlaku vyvíjeného rozdílem výšky hladin teplonosné látky. Další výhodou je skutečnost, že teplota stěn kondenzátoru je stálá, čímž je zaručena stejnoměrnost ohřevu i při značných nerovnoměrnostech v provozním zatížení průběžné peoe. Navrhované uspořádání je dále výhodné proto, že je využíváno teplo ve zpracovávaném materiálu, čímž se sníží energetická náročnost při předehřevu materiálu.

Příklad provedení vynálezu je na připojeném výkresu, kde je uvedeno schéma průběžné pece s jedním cirkulačním okruhem.

Průběžná pec 2 určená ke spékání výlisků z kovových prášků, se jmenovitou teplotou např. 1 350 °C je vybavena cirkulačním okruhem 2., který je naplněn teplonosnou látkou 7, jejíž teplota varu je nižší než jmenovitá teplota průběžné pece 2 a současně vyšší než 100 °C. Teplonosnou látkou 7 je s výhodou roztavený kov, např. roztavený zinek. Cirkulační okruh 2 sestává z kondenzátoru _3» zabudovaného v průběžné peci 1 a za ním, ve směru pohybu zpracovávaného materiálu jí, zabudovaného výparníku 4 a ze spojovacího potrubí 5,

6. Spojovací potrubí 5 parních prostorů propojuje parní prostory kondenzátoru 2 ^a výparníku a spojovací potrubí jj kapalinových prostorů propojuje kapalinové prostory kondenzátoru 2 a výparníku 2· Pro zvýšeni tepelné účinnosti systému je možné vybavit průběžnou pec více cirkulačními okruhy 2 s teplonosnými látkami 2> jejichž teploty varu jsou různé.

V případě dvou cirkulačních okruhů 2 je v jednom z nich např. roztavený draslík, jehož teplota varu je 772 °C a ve druhém roztavený zinek, jehož teplota varu je 907 °C. Konstrukční uspořádání obou cirkulačních okruhů 2_ je pak takové, že zpracovávaný materiál 8 při svém pohybu průběžnou pecí 2 prochází nejprve podél stěn kondenzátoru 2 cirkulačního okruhu 2 obsahujícího teplonosnou látku 7_ s nižším bodem varu, pak podél stěn kondenzátoru 2 cirkulačního okruhu 2> obsahujícího teplonosnou látku T_ s vyšším bodem varu. Poté se zpracová váný materiál j! ohřívá na jmenovitou teplotu a ve chladicí části průběžné pece 2 prochází podél stěn výparníku 2 cirkulačního okruhu 2 naplněného teplonosnou látkou T_ s vyšším bodem varu a pak podél stěn výparníku 4_ cirkulačního okruhu 2 naplněného teplonosnou látkou 2 s nižším bodem varu.

K cirkulaci teplonosné látky 7_ dochází v průběhu činnosti průběžné peoe 2 působením hydrostatického tlaku vyvíjeného rozdílnou výškou hladin teplonosné látky 2 v kondenzátoru a výparníku 2· Teplo zpracovávaného materiálu 2 j^e od něj odváděno do výparníku 4, ve kterém dochází k varu teplonosné látky 1_, jejíž páry jsou spojovacím potrubím 5 parních prostorů kondenzátoru 3 a výparníku 4 odváděny do kondenzátoru 2’ ^de kondenzují a uvolněné skupenské teplo kondenzace je stěnami kondenzátoru 2 přenášeno do té části průběžné pece

2, v níž dochází k ohřevu zpracovávaného materiálu 2· Kondenzát teplonosné látky 7_ samovolně odtéká spojovacím potrubím 6 kapalinových prostorů kondenzátoru 2 ^a výparníku £ do výparníku £ a cyklus se opakuje.

Popsaný příklad provedení je zejména vhodný pro průběžné pece s řízenou atmosférou, lze jej však využít pro průběžné pece vůbec. Pro oblasti nižších teplot je možné použít jako teplonosné látky 7. např. organických sloučenin s teplotou varu v okolí 200 až 300 °C.

Claims (3)

1. Průběžná pec pro tepelné zpracování, zejména keramických nebo kovových materiálů, vyznačující se tím, že je v ní zabudován alespoň jeden cirkulační okruh (2), sestávající z kondenzátoru (3), propojeného jednak spojovacím potrubím (5) parních prostorů a jednak spojovacím potrubím (6) kapalinových prostorů s výparníkem (4), přičemž cirkulační okruh je naplněn teplonosnou látkou (7), jejíž teplota varu je nižší než jmenovitá teplota průběžné pece (1) a současně vyšší než 100 °C.

2. Průběžná pec podle bodu 1, vyznačující se tím, že teplonosnou látkou (7) je roztavený kov.

3. Průběžná pec podle bodu 1, vyznačující se tím, že teplonosnou látkou (7) je stabilní organická sloučenina s teplotou varu 200 až 300 °C.