FI87966B - Haollarelement av grafit foer uppvaermningsstavar i industriugnar - Google Patents

Description

1 87966

Grafiittiset pidikkeet kuumennussauvoja varten teollisuus-uuneissa

Teollisuusuuneissa, erityisesti suojakaasu- ja tyh-5 jöuuneissa, toimivat grafiittiset kuumennussauvat kuumen-nuselementteinä. Kuumennussauvat on edullisesti muodostettu grafiittiputkiksi, jotka on järjestetty tasavälein jaettuna uunin ympärykselle uuninakseliin nähden akselin-suuntaisesti. Kiinnittämiseksi ja virransyöttämiseksi on 10 kuumennussauvat asetettu keskialueeltaan ruuvattavalle grafiittisinkilälle. Tällä kiinnitystavalla on se etu, että lämmityksen aikana kuumennussauvat voivat venyä vapaasti uunin etuseiniin päin. Virrankulku kuumennussau-valta toiselle tapahtuu liitoskappaleiden kautta, jotka 15 muodostuvat joko U-muotoisesti taivutetuista grafiitti- putkista tai massiivisista grafiittikappaleista.

Määrätyissä teollisuusuunityypeissä pitää rakennepa lämpöseikkojen vuoksi grafiittiset kuumennussauvat kiinnittää päistään, siis uunikammion etupinnan lähelle. 20 Kiinnitysosina voidaan myös käyttää grafiittisinkilöitä. Voidaan myös käyttää grafiittirenkaita tai useampiin sek-:\ toreihin jaettuja grafiittirenkaita (grafiittisten kuu- mennussauvojen rinnakkaiskytkentään). Sinkilät tai ren-- kaat saavat aikaan sekä mekaanisen kiinnityksen että myös ; 25 sähkön johtamisen. Siinä on kuumennussauvat kiinnitetty kuitenkin kummastakin päästä kiinteäksi. Kuumennusputkien lämpölaajeneminen johtaa sen vuoksi usein grafiittirenkai-den murtumiseen.

FR-patentista 1,491,108 (US 3,395,241) tunnetaan 30 vastuskuumennettu uuni, jossa on grafiittia olevat kuumennussauvat. Nämä sauvat on kiinnitetty sirkonioksidia tai alumiinioksidia olevaan keraamiseen pidikkeeseen. Grafiit-tisauvojen ja keraamisten pidikkeiden erot lämpölaajenemisen suhteen aiheuttavat mekaanisia jännityksiä, jotka voi-35 vat johtaa murtumisiin.

2 87966

Esillä olevan keksinnön tehtävänä olikin sen vuoksi kehittää grafiittiset pidikkeet kuumennussauvoja varten teollisuusuuneissa, jotka pidikkeet voivat ottaa vastaan kuumennussauvojen lämpölaajenemisia ilman murtumia 5 uunin käytössä ja samanaikaisesti niillä on hyvä sähkön-j ohtamiskyky.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti siten, että ne muodostuvat joustavasta grafiittilaminaatti-levystä tehdyistä, vastaavilla rei'illä varustetuista ym-10 pyrärekaista tai ympyrärengassektoreista, jolloin laminaatin kerrosrakenteen pitää kulkea kohtisuoraan kuumennus-sauva-akselia kohti.

Ympyrärengassektoreiden mitat valitaan siten, että ympyrärengassektoreiden korkeus H on suurempi kuin leveys 15 B kuumennussauvojen suunnassa mitattuna. Edullisesti on 2 < H/B < 8.

Nämä grafiittilaminaatista olevat pidikkeet kestävät uuninkäytön ominaisuuksia, ovat kyllin joustavia vastaanottamaan kuumennussauvojen lämpölaajenemisia ilman 20 että mekaaninen tehokapasiteetti siitä vähenisi. Sitäpaitsi ne ovat hyvin sähköäjohtavia niin että ne voivat toimia myös virranjohtajina.

Pidikkeet valmistetaan siten, että markkinoilla i olevista grafiittilaminaattilevyistä leikataan vastaavat ; 25 renkaat ja jaetaan mahdollisesti sektoreihin niin, että kuumennussauvoja voidaan kuumentaa osittain riippumatta toisistaan. Vastaavien reikien avulla pidäkkeissä kiinnitetään kuumennussauvat. Kiinnittäminen tapahtuu edullisesti muttereilla ja vastamuttereilla.

30 Koska erikoinen sähkövastus grafiittilaminaatin pu- ristussuunnassa kertoimen 1/65 verran on pienempi kuin poikittain puristussuuntaan nähden, leikataan laminaat-tikaistaleet siten, että virrankulkusuunta osuu yhteen laminaatin pituussuuntauksen kanssa. Koska sen lisäksi 35 grafiittilaminaatin erikoinen sähkövastus on kerrossuun- 3 87966 nassa sama kuin massiivisen grafiitin (ΖΐΟΩ/^m), eivät uunin sähköarvot muutu.

Kiinnityselementin laminaattikerrosrakenteelle kohtisuoraan kuumennussauvojen lämpölaajennussuuntaan nähden 5 on pidike kyllin joustava vastustamaan eri suuruisia ja eri suuntaisia taipumia kuumennussauvojen kiinnityskoh- dissa.

Ympyrärengassektoreiden poikkileikkauksen sopivalla valinnalla (muunnossivujen H ja B puitteissa) voidaan 10 säätää sektoreiden ohmista vastusta suhteessa kuumennus-johtimen ohmiseen vastukseen. Siten voidaan muuttaa uuniin etupinnalta johdettua kuumennustehoa, s.o. kiinni-tyselementit muuttaa lisäkuumennuselementeiksi uunissa.

Kuvio esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisten 15 pidikkeiden esimerkinomaista suoritusmuotoa. Kaksi kuumen- nussauvaa 2 on kiinnitetty kummastakin päästään aina yh teen grafiittilaminaatista olevaan pidikkeeseen 1 mutterilla 3 ja vastamutterilla 4, jolloin pidikkeissä 1 on näissä kohdissa reiät. Pidikkeet 1 on puolestaan kiinni-20 tetty grafiittisinkilöillä 5, jotka läpäisevät uunieris-tyksen 6, uunin seinämään. Grafiittilaminaatin kerrosra-kenne kulkee kohtisuoraan kuumennussauva-akseliin nähden.

Claims (2)

4 87966 1. Grafiittiset pidikkeet kuumennussauvoja (2) varten teollisuusuuneissa, tunnettu siitä, että ne 5 muodostuvat joustavasta grafiittilaminaattilevystä tehdyistä, vastaavilla rei'illä varustetuista ympyrärenkaista tai ympyrärengassektoreista (1), jolloin laminaatin ker-rosrakenteen pitää kulkea kohtisuoraan kuumennussauva-ak-seliin nähden. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pidike, tun nettu siitä, että korkeus H ja leveys B ympyrären-gassektoreiden kuumennussauvasuunnassa määräytyy kaavalla 2 < H/B < 8. 15

1. Hällare av grafit för upphettningsstavar (2) i industriugnar, kännetecknad därav, att de är 20 utförda som av en flexibel grafitlaminatskiva framställda, med motsvarande häl försedda cirkelringar eller cirkel-ringsektorer (1), varvid laminatets skiktstruktur bör löpa vinkelrätt i förhällande tili upphettningsstavaxeln.

- 2. Hällare enligt patentkravet 1, k ä n n e - 25 tecknad därav, att höjden H och bredden B i cirkel-ringsektorernas (1) upphettningsstavriktning bestämms ge-nom formeln 2 < H/B < 8.