CS269321B1 - Průběžná pec pro tepelné zpracováni materiálů, zejména Kovových nebo keramických - Google Patents

Abstract

Problém využiti teple akumulovaného ve vaézce k předehřevu veézky při jejím tepelném zpracováni v průběžných pecích při takových teplotách, při kterých jeou etévejlcl konatrukSnl uspořádáni pro využiti tepla akumulovaného ve vsázce k tomuto účelu nepoužitelná, řeěl průběžná pec, vybavená alespoň jedním cirkulačním okruhem, který sestává nejmáně ze dvou tepelných výměníků, epojovaciho^potrubi a cirkulačního čerpadla. Aleepoň Jeden z tepelných výměníků ja uaietěn^v ohřevo-. vá ěástl průběžná pece a aleepoň Jeden z tepelných výměníků je umístěn v chladicí části průběžná pece. Nucená cirkulace teplonosná látky Je zabezpečována cirkulačním čerpadlem. Pro zvýěeni tepelné účinnosti systému je možno průběžnou pec vybavit více cirkulačními okruhy.

Description

Vynález se týká průběžné pece pro tepelné zpracováni materiálů, zejména kovových nebo keramických, e nejméně jedním cirkulačním okruhem naplněným teplonosnou látkou.

Průběžné pece pro tepelné zpracováni materiálů, zejména kovových nebo keramických, jsou uspořádány tak, že v některých z jejich části se provádí ohřev vsázky, zatímco v jiných jejich čáatech ee provádí ochlazování vsázky. Jsou známy průběžné pece pro tepelné zpracováni materiálů, zejména kovových nebo keramických, s nejméně jedním cirkulačním okruhem, který je neplněn teplonosnou látkou e který se skládá z kondenzáteru, výparniku a spojovacího potrubí, přičemž výparník je umístěn v té části pece, v níž probíhá ochlazování vsázky a kondenzátor je umístěn v té části pece, v níž probíhá ohřev vsázky. Tyto průběžné pece využívají tepla akumulovaného ve vsázce k předehřevu vsázky. K cirkulaci teplonosné látky v jejich cirkulačních okruzích dochází vlivem rozdílu výěek hladin v jednotlivých částech těchto cirkulačních okruhů. Tento rozdíl výšek hladin vzniká následkem varu teplonosné látky v některých částech těchto cirkulačních okruhů, konkrétně v jejich výparnících, a její následné kondenzace v jiných částech těchto cirkulačních okruhů, konkrétně v kondenzétorech. Podmínkou vzniku cirkulace teplonosné látky tedy je, aby docházelo k varu teplonosné látky ve výparniku a ke kondenzaci par teplonosné látky v kondenzátoru. Protože se teplonosná látka nachází v celém cirkulačním okruhu pod stejným tlakem, je teplota varu teplonosné látky stejná, jako teplota její kondenzace. Teplo je tedy možné odčerpávat pouze ze vsázky, jejíž teplota je vyšší než teplota varu teplonosné látky, a předávat teplo je možné pouze vsázce, jejíž teplote je nižší než teplota varu teplonosné látky. Tato skutečnost je závažným nedostatkem stávajícího konstrukčního uspořádáni průběžných peci. Pro využití dostatečně velké části zbytkového tepla akumulovaného ve vsázce by u stávajícího konstrukčního uspořádáni průběžných peci bylo žádoucí, aby se teplota varu teplonosné látky nacházela přibližně uprostřed teplotního intervalu mezi počáteční teplotou vsázky a jmenovitou teplotou pece. Protože převážná větělna průběžných peci precuje se jmenovitými teplotami od 700 do 950 °C, je potřebná teplota varu teplonosné látky přibližně mezi teplotami 400 a 500 °C. V této oblasti teplot však žádné vhodné látky teplotu varu za technicky únosných tlaků nemají. V oblasti nižších teplot je možné nalézt dostatečně stabilní a neagresivní látky s teplotami varu přibližně kolem 200 °C, což je pro dané použití nedostatečné. V oblasti vyšších teplot mají nejnlžší teploty varu alkalické kovy, a sice nej nižší teplotu varu má z nich draslík, který se za normálního tlaku vaří při teplotě 776 °C. Tato teplota je však naopak pro většinu průběžných peci příliš vysoká. Při požadovaném rozdílu teplot mezi teplotou vsázky s teplotou povrchu výparniku v daném místě pece cca 100 °C je prakticky využitelné pouze teplo s potenciálem vyšším než 850 °C. Stávající konstrukční uspořádáni průběžných peci pro tepelné zpracováni materiálů, zejména kovových nebo keramických, s nejméně jedním cirkulačním okruhem, naplněným teplonosnou látkou, js tedy pro převážnou většinu aplikací nepoužitelné nebo dovoluje využít jen malou část tepla akumulovaného ve vsázce.

Tyto nevýhody odstraňuje průběžná pec pro tepelné zpracováni materiálů, zejména kovových nebo keramických, s nejméně jedním cirkulačním okruhem, naplněným teplonosnou látkou, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že do cirkulačního okruhu jeou zapojeny nejméně dva tepelné výměníky a cirkulační čerpadlo, přičemž alespoň jeden z tepelných výměníků je umístěn v ohřevové části průběžné pece a alespoň jeden z tepelných výměníků je umístěn v chledicí části průběžné pece.

Výhoda vynálezu spočívá v tom, že umožňuje využiti odpadního tepla akumulovaného ve vsázce 1 při takových teplotách vsázky, při kterých je již odpadní teplo nevyužitelné stávajícím konstrukčním uspořádáním. Další výhoda vynálezu spočívá v tom, že se značně rozšiřuje výběr vhodných teplonosných látek, je tedy možno provádět tento výběr podle hledisek ceny, bezpečnosti a chemlckofyzikálních vlastnosti teplonosných létsk.

Příklad provedení vynálezu je na výkresu, kde je schematicky znázorněna průběžná pec s jedním cirkulačním okruhem.

CS 269 321 Bl

Průběžné pec 1, určená k žíhání ložiskových kroužků, ee jmenovitou teplotou 800 °C, je vybavena cirkulačním okruhem 2, který je naplněn teplonoenou látkou. Teplonosnou látkou je e výhodou roztavený kov. Cirkulační okruh 2 se skládá ze dvou tepelných výměníků 5, které jsou vzájemně propojeny dvěma větvemi spojovacího potrubí 3, přičemž je v jedné z těchto větví zapojeno cirkulační čerpadlo 4. Tepelné výměníky 5 jsou vyrobeny ve tvaru plochých sálavých panelů, které jsou tvořeny dvěma na sobě položenými a po obvodu k sobě plynotěsně přivařenými tvarovanými plechy. Tyto plechy tak mezi sebou vytvářejí plochou komoru, do niž úatí na dvou mlatech spojovací potrubí 3 cirkulačního okruhu 2. Tato komora je jako součást cirkulačního okruhu 2 naplněna teplonoenou látkou. 3eden z tepelných výměníků 5 je umístěn v ohřevové části 7 průběžné pece 1 a druhý je umletšn v chladicí části 8 průběžné pece 1.

V tepelném výměníku 5, který je umístěn v ohřevové části 7 průběžné pece 1, je teplo proudící od teplonoené látky předáváno stěně tepelného výměníku 5, odkud je potom sáláním přenášeno na povrch vsázky 6. Tim dochází k předehřevu vsázky 6 teplem od proudící teplonoené látky, která se tím ochlezuje. V tepelném výměníku 5, který je umístěn v chladicí čáati 8 průběžné pece 1, je teplonoené látka naopak zahřívána teplem, které ee sáláním přenáší z horké vsázky 6 na stěny tepelného výměníku 5. Proudící teplonosná látka se zahřívá od těchto stěn, zatímco vsázka 6 se sáláním ochlazuje. Cirkulační čerpadlo 4 čerpá teplonosnou látku z tepelného výměníku 5 ohřevové části 7 průběžné pece 1, kde se tato teplonosná látka ochladila předehřevem vsázky 6, do tepelného výměníku 5 chladicí části 8 průběžné pece 1, kde se teplonoené látka zahřívá chlazením vaázky 6. Odtud pak tato teplonoené látka proudí apojovacím potrubím 3 do tepelného výměníku 5 ohřevové částí 7 průběžné pecs 1, kde odevzdá zpět svoje teplo při předehřevu vsázky 6, s cyklus se opakuje* Protože je clrkulece teplonoené látky v cirkulačním okruhu 2 zajišťována cirkulačním čerpadlem 4, byla teplonoené látka zvolena tak, že její teplota varu je vyšší než jmenovitá teplota pece.

Popsaný příklad provedení je vhodný zejméne pro průběžné pece e řízenou atmosférou, lze jej všek využít pro průběžné pece vůbec. Pro zvýšení tepelné účinnosti je možné průběžnou pec vybavit více cirkulačními okruhy.

Claims (1)

1. P S E D Μ E T VYNALEZU

   Průběžné pec pro tepelné zpracováni materiálu, zejména kovových nebo keramických, s nejméně jedním cirkulačním okruhem, naplněným teplonosnou látkou, vyznečující se tím, žo do cirkulačního okruhu (2) jsou zapojeny nejméně dva tepelné výměníky (5) a cirkulační čerpadlo (4), přičemž alespoň jeden z tepelných výměníků (5) je umístěn v ohřevové části (7) průběžné pecs (1) a alespoň jeden z tepelných výměníků (5) je umístěn v chladicí čéeti (8) průběžné -pece (1).