FI65858C - Skyddshoelje foer uppvaermningsanordningar i elektrisk degelugn - Google Patents

Description

2 65858 vuotaa. Säröt suurenevat progressiivisesti, mikä lopulta aiheuttaa upokkaan särkymisen ja sulan joutumisen sähköisten uunien lämmittimien ja vuorauksen päälle.

Nämä ongelmat lyhentävät voimakkaasti sähkölämmittimien toi-mintaikää ja tuhoavat osaksi sähköisten uunien vuorauksen, mikä johtaa säännöllisiin uunin toimintakatkoksiin korjausta varten ja siten heikentää työvoiman tuottavuutta ja kohottaa metallin valmistuksen kustannuksia.

Pääosassa aikaisemmista sähköuuneista, mukaan lukien upokas-uunit, ei ole erityisiä suojaelimiä estämään sulan joutuminen läm-mittimiin, erityisesti upokkaan vauriotapauksissa (vrt. esim. län-sisaksalaisten yhtiöiden "Junkkerin" ja "Brown Boverin" myyntiluettelot) .

Sulan joutumisen sähköisen upokasuunin lämmittimelle ehkäisemiseksi, on ehdotettu käytettäväksi metallivaipan muodostamaa suojusta, joka on sijoitettu pystysuoraan upokkaan ja sähköisen uunin lämmittimien väliin ja joka sulkee upokkaan sisäänsä, kuten on esitetty sveitsiläisessä patenttijulkaisussa nro 505 355 (kansainvälinen luokitus F 27b 14/06).

Vaikka tämä aikaisempi suojus suojaa sähköisen uunin lämmittimiä sulalta upokkaan särkymistapauksissa, se samalla muodostaa esteen, joka kasvattaa lämmönsiirtovastusta lämmön siirtyessä läm-mittimistä sulaan ja siten kohottaa lämmittimien lämpötilaa siten kiihdyttäen niiden kulumista. Lisäksi tällainen järjestely hidastaa sulan lämmittämisprosessia, koska lämmön siirtyminen suojuksen läpi tapahtuu tässä vain lämmön johtumisen avulla vaipan seinämän läpi.

Esillä oleva keksintö on tarkoitettu edellä esitettyjen haittojen poistamiseen.

Keksinnön kohteena on muodostaa sähköisen upokasuunin lämmittimien suojus, jonka rakenne kohottaa suojuksen lämmönsiirtokapasi-teettia heikentämättä sen suojauskykyä.

Tämä tavoite saavutetaan suojuksella sähköisen upokasuunin lämmittimiä varten, joka suojus on vaippa, jossa on aukkoja ja joka on sovitettu pystysuoraan upokkaan ja sähköuunin lämmittimien väliin sulkemaan sisäänsä upokkaan, jolloin keksinnön mukaisesti vaipan au- 3 65858 kot on varustettu suutauslevyillä, jotka on suunnattu vaipan sisään suuntaamaan sula sähköuunin upokasta kohti kunkin suuntaus-levyn pituuden ylittäessä vastaavan aukon halkaisijan.

Aukkojen muodostaminen kennoon varmistaa lämmön siirtymisen suojuksen läpi ei ainoastaan lämmön johtumisen avulla kennon seinän poikki, vaan myös lämmön virtauksena ja säteilynä aukkojen läpi, mikä pienentää termistä vastusta lämmönsiirrossa lämmitti-mistä sulaan ja siitä seurauksena estää sekä lämmittimien ylikuumentumisen että kohottaa sulan kuumetamistehokkuutta. Suuntausle-vyjen käyttäminen aukoissa varmistaa sulan suunnan muuttamisen sähköuunin upokasta kohti, mikä estää sulan kulkeutumisen aukkojen läpi ja joutumisen lämmittimien päälle.

Ehdotettu suojus koostuu edullisesti yksiosaisesta vaipasta, jonka koko pinnan ylitse aukot suuntauslevyineen ovat tasaisesti sijoitetut.

Tällainen suojuksen muunnos tarjotessaan suhteellisen yksinkertaisen konstruktion, varmistaa upokkaan tasaisen kuumentamisen koko sen pinnan yli.

On suositeltavaa, että näiden aukkojen suuntauslevyt keksinnön mukaisessa suojuksessa ovat deflektorin muotoisia, jotka ovat sijoitetut aukkojen yläpuolelle vaipan sisäpuolelle.

Deflektorin muotoiset suuntauslevyt varmistavat mitä luotettavimman sulan suuntauksen ja täysin eliminoivat sulan joutumisen sähköuunin lämmittimien päälle.

Nämä delfektorit voivat olla joko kohtisuorat vaipan pintaan nähden tai taivutetut pintaa kohti ja vaipan sisään. Edellinen järjestely tarjoaa pienimmän suojuksen termisen vastuksen. Jälkimmäinen järjestely on tarkoituksenmukainen sähköuuneissa, joissa tila lämmittimien ja upokkaan välillä on mitoiltaan suhteellisen pieni eikä salli deflektorien asentamista kohtisuoraan; toisaalta tällainen järjestely toteuttaa aukkojen täydellisemmän sulkemisen, mikä lisää lämmittimien toiminnan luotettavuutta.

Vaihtoehtoinen keksinnön suoritusmuoto on myös mahdollinen, jolloin mainittujen aukkojen keskiviivat ovat taivutetut vaakatason suhteen ja kennojen sisään, niin että kunkin aukon pohjaseinä toimii suuntauslevynä.

4 65858 Tällainen sähköisen upokasuunin lämmittimien suojuksen muunnos on mitä soveltuvin tuotantoa ajatellen, koska siihen ei vaadita mitään erityisiä rakenneosia toimimaan suuntauslevyinä.

Kunkin aukon keskiviivan taivutuskulma vaakatason suhteen on edullisesti 15-60° ja aukon halkaisija on 0,5 - 1 kertaa vaipan vahvuus .

Yllä olevat alueet ovat optimiarvoja sekä lämmittimien suojelemisen sulalta suhteen että lämmön siirron tehokkuuden suojuksen läpi suhteen.

Jos aukkojen keskiviivan kallistuskulma pienennetään alle 15° vaakatason suhteen ja suurennetaan aukon halkaisijaa suuremmaksi kuin vaipan vahvuus, mahdollisuu sulan joutuminen joissakin tapauksissa lämmittimien päälle.

Jos aukon keskiviivan kallistusta vaakatason suhteen suurennetaan yli 60° ja pienennetään aukon halkaisijaa alle 0,5 kertaa vaipan vahvuus niin lämmön siirtyminen lämmittimistä upokkaaseen heik-kenee vaipan kohoneen termisen vastuksen johdosta.

Vielä eräs vaihtoehtoinen keksinnön mukaisen sähköisen upokasuunin lämmittimen suojuksen muunnos on mahdollinen, jolloin vaippa on muodostettu useista kerroksista, joista kukin on katkaistun kartion muotoinen, jonka suurempi pohja on ylöspäin, jotka kerrokset on järjestetty toistensa päälle ja yhdistetty jäykästi toisiinsa viereisten kerrosten osittain ollessa lomittain pystytasossa, niin että ne muodostavat väliinsä rengasmaisia aukkoja, jotka muodostavat mainitut aukot lämmön kulkeutumista ja säteilyä varten, jolloin vierekkäisistä kerroksista ylemmän sisäpinta toimii suun-tauslevynä rengasmaisen aukon suhteen, jonka muodostavat alempi ja ylempi vierekkäisistä kerroksista.

Tällaiset rengasmaiset aukot yli koko suojuksen ympäryskehän toteuttavat maksimaalisen lämmönvirtauksen, mikä mitä suurimmassa määrin estää lämmittimien ylikuumenemisen ja lyhentää sulan kuumen-nusaikaa.

Parhaat tulokset saavutetaan, kun vierekkäisten kerrosten limitys on 1-2 kertaa vastaavan rengasmaisen aukon leveys.

Jos tätä limitystä vähennetään pienemmäksi kuin rengasmaisen aukon leveys, niin tulisi mahdolliseksi, että sula joskus joutuisi aukon läpi lämmittimiin.

5 65858

Kerrosten limityksen kasvattaminen suuremmaksi kuin kaksi kertaa rengasmaisen aukon leveys lisää suojuksen termistä vastusta ja pienentää lämmön siirtymisen tehokkuutta niiden läpi.

Esillä olevan keksinnön tarkka luonne selviää tarkemmin eri suoritusmuotojen seuraavasta selityksestä oheisiin piirustuksiin viittaamalla, joissa

Kuvio 1 on leikkauskuva sähköisestä upokasuunista, johon kuuluu sellainen lämmittimien suojus, jossa suuntauslevyt ovat deflek-torin muotoisia ja järjestetyt kohtisuoraan vaipan pinnan suhteen;

Kuvio 2 esittää samaa kuin kuvio 1, mutta sellaista muunnosta, jossa deflektorit ovat taivutetut vaipan pintaa kohti kalte-vasti sisäänpäin;

Kuvio 3 esittää samaa kuin kuvio 1, mutta sellaista suori-tusmuotomuunnosta, jossa aukkojen keskiviivat ovat taivutetut vaakatason suhteen kallistuen vaipan sisään;

Kuvio 4 esittää samaa kuin kuvio 1, mutta sellaista muunnosta, jossa vaippa on muodostettu useista kerroksista; ja

Kuvio 5 on leikkauskuva otettuna kuvion 4 linjaa V-V pitkin.

Sähköisten upokasuunien suojus koostuu vaipasta 1 (kuvio 1), joka on valmistettu erityisesti lämpöä kestävästä teräksestä ja asennettu pystysuoraan upokkaan 2 ja sähköuunin 3 lämmittimien 4 väliseen tilaan, niin että vaippa sulkee sisäänsä upokkaan 2. Sähköuunissa 3 on vuoraus 5, johon on muodostettu kanava 6 päästämään sula 7 sähköuunin 3 ulkopuolelle upokkaan 2 vauriotapauksissa.

Keksinnön mukaan vaipassa 1 on aukkoja 8, jotka ovar varustetut suuntauslevyillä 9. Aukot 8 mahdollistavat lämmön siirron läm-mittimistä 4 upokkaan 2 vaipan 1 läpi ei ainoastaan lämmön johtumisena vaipan seinän poikki, vaan myös lämmön kulkeutumisena ja säteilynä aukkojen läpi ja siten oleellisesti pienentävät vaipan 1 termistä vastusta. On ymmärrettävää, että aukot 8 eivät voi olla ainoastaan pyöreitä, kuten kuviossa 1, vaan myös minkä tahansa muun muotoisia, erityisesti neliön muotoisia.

Suuntauslevyt 9 ovat suunnatut vaipan 1 sisälle ja estävät sulan 7 tunkeutumisen aukkojen 8 läpi lämmittimien 4 vyöhykkeeseen upokkaan 2 vaurion tapahtuessa. Kunkin suuntauslevyn 9 pituuden "1" tulee ylittää vastaavan aukon 8 läpimitta (erityisesti sen halkaisija, jos aukko on pyöreä), koska ainoastaan tässä tapauksessa suun- 6 65858 tauslevy 9 edustaa luotettavaa estettä sulan 7 aukkoja 8 kohti suuntautuvalle virtaukselle.

Useat erilaiset vaipan 1 rakenteet ja aukkojen 8 järjestelyt vaipan pinnalle ovat mahdollisia. Suojauksen muunnoksissa, jotka ovat esitetyt kuvioissa 1-3, vaippa on yksiosainen ja aukot 8 ovat tasaisesti sijoitetut vaipan pinnalle. Tämä suojuksen yksinkertainen rakenne varmistaa upokkaan 2 tasaisen kuumentamisen koko sen pinnan yli.

Jotta upokas 2 voidaan helposti poistaa uunista 3 ja sitä voidaan helposti käsitellä siihen liittyvine vaippoineen 1, on tämän vaipan pohjassa kapeneva osa 10, jossa on aukko 11 sulan 7 kulkua varten, ja yläosan nosto-osat 12, jotka sallivat vaipan 1 käsittelyn nosturin (ei esitetty) avulla.

Suuntauslevyt 9 voivat olla usean muotoisia. Kuvioiden 1 ja 2 mukaisissa ehdotetuissa suojuksen muunnoksissa, suuntauslevyt 9 ovat deflektorin 13 muotoisia ja sovitetut aukkojen 8 yläpuolelle vaipan 1 sisäpuolelle. Kunkin deflektorin pituus "1" ja leveys ovat valitut siten, että ne ovat riittävät sulkemaan vastaavan aukon 8 koko vapaan alueen vaipan 1 sisäpuolelta.

Yhden muunnoksen (kuvio 1) mukaan deflektorit 13 ovat sovitetut kohtisuoraan vaipan 1 pinnan suhteen. Tällainen järjestely toteuttaa tehokkaan sulan suuntaamisen pienimmällä vaipan 1 termisellä vastuksella, koska aukot ovat täysin auki.

Toisen muunnoksen (kuvio 2) mukaan deflektorit 13 ovat taivutetut vaipan 1 pintaa kohden ja vaipan sisäpuolelle. Tällainen suojuksen muunnos on luotettava sähköisissä uuneissa, joissa lämmittimien 4 ja upokkaan 2 välinen tila on mitoiltaan pieni eikä salli deflektorien 13 asentamista kohtisuoraan.

Lisäksi taivutetussa järjestelyssä deflektorit 13 sulkevat aukot 8 suuremmassa määrin kuin kuvion 1 mukaisessa järjestelyssä, mikä jonkin verran lisää vaipan 1 termistä resistanssia, mutta lisää lämmittimien 4 suojauksen luotettavuutta sulaa 7 vastaan. Deflektorien 13 taivutuskulma vaipan 1 pinnan suhteen on valittu riippuvaisesti vaaditusta lämmönsiirron tasosta vaipan 1 läpi.

Vaihtoehtoisessa keksinnön mukaisessa sähköisen upokasuunin suojuksen muunnoksessa aukkojen 8 keskiviivat ovat kallistetut vaakatasoon nähden keltavasti vaipan 1 sisäosaan päin, kuten on esi- 7 65858 tetty kuviossa 3. Tällainen aukkojen 8 järjestely poistaa kuvioiden 1 ja 2 deflektorien 13 tarpeen, koska kunkin aukon 8 pohjaseinä 8a (kuvio 3) toimii, kuten aukon suuntauslevy 9.

Optimaalinen on muunnos, jossa aukon 8 keskiviivan kallistuskulma vaakatasoon nähden on 15-60° ja aukon poikkileikkaus on 0,5 - 1 kertaa vaipan 1 vahvuus. Jotta aukon 8 seinän 8a pituus "1" voidaan tehdä riittäväksi, että seinä voi suorittaa suuntaus-levyn 9 toiminnan, pitää vaipan 1 vahvuuden tässä muunnoksessa olla suurempi kuin kuvioiden 1 ja 2 muunnoksissa.

Kuviot 4 ja 5 edustavat vielä vaihtoehtoista suojuksen muunnosta, jossa vaippa on kokoonpantu useista kerroksista 14, jotka ovat järjestetyt toistensa päälle ja liitetyt jäykästi rivoilla 15, kuten on esitetty kuviossa 5.

Kukin kerros 14 (kuvio 4) on katkaistun kartion muotoinen, jonka isompi pohja on ylöspäin. Vierekkäiset kerrokset 14 osittain limittyvät toistensa kanssa pystysuunnassa määrällä "1" niin, että ne muodostavat rengasmaisen aukon 16 väliinsä.

Kerrosten 14 väliset rengasmaiset aukot 16 samoin kuin edellä käsitellyt aukot 8 (kuviot 1-3) pienentävät suojuksen termistä vastusta ja toteuttavat lämmön kulkeutumisen ja säteilyn kautta lämmönsiirron vaipan läpi.

Tämä muunnos, kuten kuvion 3 muunnoskaan ei vaadi deflekto-reja 13, kuten suuntauslevyt 9, koska viereisistä kerroksista 14 ylemmän sisäpinta 14a toimii suuntauslevynä vastaavalle rengasmaiselle aukolle.

Tällainen muunnos kohottaa suojuksen lämmönsiirtokapaisteet-tia päinvastoin kuin edellä esitetyissä muunnoksissa, mikä mitä suurimmassa määrin estää lämmittimien 4 ylikuumenemisen ja kohottaa upokkaan 2 ja sen myötä sulan 7 kuumennustasoa.

Paras on muunnos, jossa viereisten kerrosten 14 limitys on 1-2 kertaa vastaavan rengasmaisen aukon 16 leveys. Tämä limityksen taso toteuttaa maksimaalisen lämpövuon suojuksen läpi estäen samalla täysin sulan 7 pääsyn sähköisen uunin 3 lämmittimiin 4.

Lämmittimien suojusta käytetään sähköisissä upokasuuneissa seuraavasti. Vaippa 1 asennetaan sähköuuniin, kuten on esitetty kuvioissa 1-5 ja lämmittimet 4 kytketään päälle. Upokas 2 täytetään metallimöykyillä (jos tämä on sähköinen sulatusuuni), erityisesti 8 65858 alumiiniharkoilla; sulalla metallilla (jos tämä on sähköinen säily ty suuni) ; tai suolalla (jos tämä on kylpyuuni).

Lämmön siirtyminen lämmittimistä 4 upokkaaseen 2 suojuksen läpi tapahtuu lämmönjohtumisena vaipan 1 seinän läpi (kuvio 1-3) tai kerrosten 14 seinien läpi (kuvio 4) ja myös lämmön kulkeutumisena ja säteilynä aukkojen 8 läpi (kuviot 1-3) tai rengasmaisten aukkojen 16 (kuvio 4) läpi.

Mahdollistamalla lämmön siirtyminen suojuksen läpi ei ainoastaan lämmön johtumisena, vaan myös lämmön kulkeutumisena ja säteilynä nopeutetaan huomattavasti sulan 7 lämmitysprosessia ja estetään sähköisen uunin 3 lämmittimien 4 ylikuumeneminen.

Jos upokas 2 särkyy toiminnan aikana ja sula 7 virtaa ulos upokkaasta, suuntauslevyt 9 estävät sulan tunkeutumisen aukkojen 8 (rengasmaisten aukkojen 16) läpi lämmittimien 4 vyöhykkeeseen, suunnaten sen vaipan 1 sisäpuolelle. Sula 7 virtaa vaipan 1 pohjaan ja poistuu aukon 11 ja kanavan 6 läpi sähköuunista 3.

Vaikka on esitetty ja kuvattu useita keksinnön erityisiä suoritusmuotoja, ovat useat muunnokset niihin ilmeisiä alan ammattimiehelle .

Keksintö voidaan konstruoida vaihtelevasti erilailla kuitenkaan poikkeamatta siitä hengestä ja piiristä, joka on määritelty patenttivaatimuksissa.

Claims (7)

9 65858

1. Suojus sähköisen upokasuunin lämmittimiä varten, joka suojus on vaippa (1), jossa on aukkoja (8) ja joka on sovitettu pystysuoraan upokkaan (2) ja sähköuunin (3) lämmittimien (4) väliin sulkemaan sisäänsä upokkaan (2), tunnettu siitä, että vaipan (1) aukot (8) on varustettu suuntauslevyillä (9), jotka on suunnattu vaipan (1) sisään suuntaamaan sula sähköuunin upokasta (2) kohti kunkin suuntauslevyn (9) pituuden ylittäessä vastaavan aukon (8) halkaisijan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suojus, tunnettu siitä, että aukkojen (8) suuntauslevyt (9) ovat deflektoreja (13), jotka ovat sijoitetut aukkojen (8) yläpuolelle vaipan (1) sisäpuolelle.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen suojus, tunnettu siitä, että deflektorit (13) ovat kaltevat vaipan (1) pintaa kohden ja vaipan sisälle päin.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suojus, tunnettu siitä, että aukkojen (8) keskiviivat ovat kallistetut vaakatason suhteen ja vaipan (1) sisäosaan päin, niin että kunkin aukon (8) pohjaseinä toimii suuntauslevynä.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen suojus, tunnettu siitä, että kunkin aukon (8) keskiviivan kallistuskulma vaakatasoon nähden on 15 - 60° ja aukon (8) läpimitta on 0,5 - 1 kertaa vaipan (1) vahvuus.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suojus, tunnettu siitä, että vaippa (1) on koottu useista kerroksista (14), jotka kukin ovat katkaistun kartion muotoisia, jonka suurempi pohja on ylöspäin, jotka kerrokset ovat järjestetyt toinen toisensa päälle ja yhdistetyt jäykästi, jolloin viereiset kerrokset (14) pystysuunnassa osittain limittyvät niin, että niiden väliin muodostuu rengasmaisia aukkoja (16), jotka muodostavat aukot (8) lämmön kulkeutumista ja säteilyä varten, jolloin viereisistä kerroksista (14) ylemmän sisäpinta toimii suuntauslevynä (9) rengasmaisen aukon (16) suhteen, jonka muodostavat ylempi ja alempi viereisistä kerroksista.

7. Patenttivatimuksen 6 mukainen suojus, tunnettu siitä, että viereisten kerrosten (14) limitys on 1 - 2 kertaa vastaavan rengasmaisen aukon (16) leveys. 10 6 5 8 5 8