RU203472U1 - Открытое загрузочное окно высокотемпературной печи или камеры с активной тепловой воздушной завесой - Google Patents

Открытое загрузочное окно высокотемпературной печи или камеры с активной тепловой воздушной завесой Download PDF

Info

Publication number
RU203472U1
RU203472U1 RU2020140313U RU2020140313U RU203472U1 RU 203472 U1 RU203472 U1 RU 203472U1 RU 2020140313 U RU2020140313 U RU 2020140313U RU 2020140313 U RU2020140313 U RU 2020140313U RU 203472 U1 RU203472 U1 RU 203472U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
loading window
section
furnace
heating element
Prior art date
Application number
RU2020140313U
Other languages
English (en)
Inventor
Екатерина Александровна Шестакова
Руслан Мискадесович Янбаев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Бюро прикладных исследований - Сектор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Бюро прикладных исследований - Сектор" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Бюро прикладных исследований - Сектор"
Priority to RU2020140313U priority Critical patent/RU203472U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU203472U1 publication Critical patent/RU203472U1/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/18—Door frames; Doors, lids, removable covers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области устройств, предназначенных для стабильного поддержания высоких температур до 800°C в различных термических печах и высокотемпературных камерах с открытым загрузочным окном. Предлагаемым устройством обеспечивается максимальное абсолютное отклонение рабочей температуры ±5°C. Устройство работает по принципу высокотемпературной воздушно-тепловой завесы и предотвращает проникновение наружного холодного воздуха в рабочее пространство печи или камеры при открытом загрузочном окне в результате обеспечивается стабильное поддержание высокой температуры в рабочем пространстве печи или в высокотемпературной камере с открытым загрузочным окном. Высокотемпературная воздушно-тепловая завеса генерируется нагревательным элементом и удерживается внутри объема загрузочного окна футеровкой в виде клина. Технической задачей заявленного технического решения является разработка устройства открытого загрузочного окна, работающего по принципу активной высокотемпературной воздушной завесы, предотвращающего проникновение наружного холодного воздуха в рабочее пространство высокотемпературной печи или высокотемпературной камеры через открытое загрузочное окно. В устройстве применяется клиновидная форма футеровки и нагревательный элемент в виде плоской спирали полуэллиптического сечения, что исключает нагнетание в рабочее пространство высокотемпературной печи или камеры дополнительных воздушных масс и тем самым стабилизирует высокотемпературную атмосферу в рабочем пространстве печи или в высокотемпературной камере с открытым загрузочным окном. Устройство состоит из клиновидной футеровки и нагревательного элемента. Нагревательный элемент, помещаемый в нижней части футеровки открытого загрузочного окна, представляет собой плоскую спираль, вырезанную из листового проката в виде полосы значительного поперечного сечения полуэллиптической формы. Сечение спирали составляет 6-215 мм2. Сила тока 30-1000 А при номинальном напряжении 5 В. Нагревательный элемент в виде плоской спирали полуэллиптического сечения, вырезанный из листового высокоомного металлического материала, обладает более чем в 1,5 раза большей излучательной поверхностью по сравнению с классическим спиральным нагревательным элементом квадратного, прямоугольного или круглого сечения. Клиновидная футеровка формируется из огнеупорного высокопористого керамического материала с низкой теплопроводностью λ=0,05 Вт/(м*К) таким образом, что отношение высоты выходного сечения Нвыхк входному сечению Нвхоткрытого загрузочного окна составляет 1,1-1,2. Отношение средней приведенной высоты сечения загрузочного окна Нсрк ее глубине М составляет не менее 1-2. Техническим результатом заявленного технического решения является стабильное поддержание высокой температуры до 800°C в рабочем пространстве печи или в высокотемпературной камере с открытым загрузочным окном при максимальном абсолютном отклонении рабочей температуры ±5°C. 1 табл., 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области устройств, предназначенных для стабильного поддержания высоких температур до 800°C в различных термических печах и высокотемпературных камерах с открытым загрузочным окном.
Наиболее близкими устройствами к заявленной полезной модели являются различные устройства уплотнения высокотемпературных печей и камер с открытыми загрузочными окнами, выкатными подинами или иными подвижными частями. Существует множество предложенных устройств теплоуплотнений, таких как гидравлические затворы, когда металлический шибер опускается в ванну, заполненную водой, множество тепловых затворов с гибкими тепловыми уплотнителями из огнеупорных материалов, например листовых асбестов, базальтовых матов, или с подвижными тепловыми затворами на роликовых упорах, перемещающихся на клиновых опорных планках. Недостатком этих технологий является то, что все эти способы частично закрывают загрузочное окно печи или высокотемпературной камеры, а при необходимости частого открывания загрузочного окна эффективность этих устройств либо значительно снижается, либо они оказываются бесполезными, поскольку уплотнительное тело, например листовой асбест, разрушается.
Известны иные устройства уплотнения с помощью газовой завесы, вытекающей из щелевых сопел, установленных под углом к плоскости проема, устройства уплотнения рабочих окон с помощью газовой завесы, включающий подачу и отбор газа, способ подачи в уплотняющий поток газа мелкодисперсных твердых или жидких частиц, устройство пламенной завесы открытого типа или в паре с металлическим шибером проходной термической печи и многие другие устройства. Перечисленные устройства уплотнения с помощью газовой завесы так же обладают рядом существенных недостатков. Например, применение воды совместно с потоком газа, как уплотняющей среды, при высоких температурах до 750-800°C и выше опасно с точки зрения безопасности и охраны труда. Также эффективность открытых газовых уплотнительных завес на основе двухатомных газов не высока в связи с их отражательной способностью, близкой к 1, поэтому потери тепла в печи сопоставимы с энергозатратами на нагрев печного пространства.
В качестве патента прототипа выбрано авторское свидетельство №800562 от 30.01.1981.
Физический принцип работы устройства в патенте прототипе и в предложенном устройстве заключается в том, чтобы тепловой воздушной или пламенной завесой предотвратить поступление внешних холодных масс воздуха внутрь рабочего пространства высокотемпературных печей и камер. В патенте прототипе и в предлагаемом устройстве имеет место быть открытое загрузочное окно, которое, в процессе работы, всегда остается открытым.
В патенте прототипе устройство проходной термической печи работает следующим образом.
Открытое рабочее окно (в патенте прототипе называется выходным тамбуром) проходной термической печи содержит газовый коллектор, расположенный перпендикулярно оси печи. Коллектор расположен над подом, укреплен на рычагах с возможностью вертикального перемещения и снабжен экраном, установленным под углом к поду. Пламенная завеса обеспечивает перекрытие всего сечения выходного тамбура вследствие вертикального движения горящих струй. Недостатком описанного устройства является то, что пламенная завеса не поддерживает избыточное давление в печи, так как проем открытого окна (тамбура) все время остается открытым. Все перечисленные особенности технологических решений в патенте прототипе не позволяют стабилизировать рабочую атмосферу внутри высокотемпературной печи или камеры с открытым загрузочным окном с максимальным абсолютным отклонением рабочей температуры ±5°C.
Технической задачей заявленного технического решения является разработка устройства открытого загрузочного окна, работающего по принципу активной высокотемпературной воздушной завесы, предотвращающего проникновение наружного холодного воздуха в рабочее пространство высокотемпературной печи или высокотемпературной камеры через открытое загрузочное окно.
Техническим результатом заявленного технического решения является стабильное поддержание высокой температуры до 800°C в рабочем пространстве печи или в высокотемпературной камере с открытым загрузочным окном при максимальном абсолютном отклонении рабочей температуры ±5°C.
Технический результат достигается тем, что, в предлагаемом устройстве применяется клиновидная форма футеровки и нагревательный элемент в виде плоской спирали полуэллиптического сечения, что исключает нагнетание в рабочее пространство высокотемпературной печи или камеры дополнительных воздушных масс и тем самым стабилизирует высокотемпературную атмосферу в рабочем пространстве печи или в высокотемпературной камере с открытым загрузочным окном.
Устройство состоит из клиновидной футеровки и нагревательного элемента. Нагревательный элемент, помещаемый в нижней части футеровки открытого загрузочного окна, представляет из себя плоскую спираль, вырезанную из листового проката в виде полосы значительного поперечного сечения полуэллиптической формы. Сечение спирали составляет 6-215 мм2. Сила тока 30-1000 А при номинальном напряжении 5 В. Нагревательный элемент в виде плоской спирали полуэллиптического сечения, вырезанный из листового высокоомного металлического материала, обладает более чем в 1,5 раза большей излучательной поверхностью по сравнению с классическим спиральным нагревательным элементом квадратного, прямоугольного или круглого сечения. Клиновидная футеровка формируется из огнеупорного высокопористого керамического материала с низкой теплопроводностью λ=0,05 Вт/(м*К) таким образом, что отношение высоты выходного сечения Нвых к входному сечению Нвх открытого загрузочного окна составляет 1,1-1,2. Отношение средней приведенной высоты сечения загрузочного окна Нср к ее глубине М составляет не менее 1-2.
Описание устройства открытого загрузочного окна высокотемпературной печи или камеры с активной тепловой воздушной завесой.
Полезная модель относится к области устройств, предназначенных для стабильного поддержания высоких температур до 800°C в различных термических печах и высокотемпературных камерах с открытым загрузочным окном. Предлагаемым устройством обеспечивается максимальное абсолютное отклонение рабочей температуры ±5°C.
Эскиз устройства представлен на Фигуре 1. (Приложение 1).
Предлагаемое устройство работает по принципу высокотемпературной воздушно-тепловой завесы и предотвращает проникновение наружного холодного воздуха в рабочее пространство печи или камеры при открытом загрузочном окне в результате обеспечивается стабильное поддержание высокой температуры в рабочем пространстве печи или в высокотемпературной камере с постоянно открытым загрузочным окном. Высокотемпературная воздушно-тепловая завеса 1 генерируется нагревательным элементом 2 и удерживается в объеме открытого загрузочного окна 3 футеровкой в виде клина 5. Клиновая форма футеровки необходима для предотвращения проникновения наружного холодного воздуха в рабочее пространство печи или камеры при открытом загрузочном окне.
Устройство состоит из клиновидной футеровки 5 и нагревательного элемента 2. Нагревательный элемент, помещаемый в нижней части футеровки открытого загрузочного окна 3, представляет из себя плоскую спираль, вырезанную из листового проката в виде полосы значительного поперечного сечения полуэллиптической формы 4. Сечение спирали составляет 6-215 мм2. Сила тока 30-1000 А при номинальном напряжении 5 В. Нагревательный элемент в виде плоской спирали полуэллиптического сечения, вырезанный из листового высокоомного металлического материала, обладает более чем в 2 раза большей излучаемой поверхностью по сравнению с классическим спиральным нагревательным элементом квадратного, прямоугольного или круглого сечения. Клиновидная футеровка 5 формируется из огнеупорного высокопористого керамического материала с низкой теплопроводностью λ=0,05 Вт/(м*К) таким образом, что отношение высоты выходного сечения Нвых к входному сечению Нвх открытого загрузочного окна составляет 1,1-1,2. Отношение средней приведенной высоты сечения загрузочного окна Нср к ее глубине М составляет не менее 1-2.
Длина нагревательного элемента может быть разной. Это зависит от геометрических размеров и периметра открытого загрузочного окна. Удельная плотность тока в спирали не более 5 А/мм2, в противном случае нагревательный элемент будет интенсивно окисляться и выйдет из строя. В качестве материала нагревательного элемента могут использоваться различные высокоомные марки нержавеющей стали, нихромов или фехралей. В исключительных случаях, если максимальная температура рабочего пространства составляет не более 500°C, возможно применение обычных конструкционных сталей.
Устройство обеспечивает стабильное поддержание высокой температуры в рабочем пространстве печи или в высокотемпературной камере с постоянно открытым загрузочным окном с максимальным абсолютным отклонением рабочей температуры ±5°C.
Вольт-амперные и мощностные характеристики предлагаемого устройства, в зависимости от рабочего объема загрузочного окна, максимальной рабочей температуры и рабочего объема высокотемпературной печи или камеры представлены в виде таблицы (Приложение 2).
Приложение 2.
Вольт-амперные и мощностные характеристики предлагаемого устройства, в зависимости от объема загрузочного окна и максимальной рабочей температуры в высокотемпературной печи или камеры представлены в виде таблицы.
Figure 00000001
где U - напряжение в силовой цепи питания нагревательного элемента, в;
J - сила тока в силовой цепи питания нагревательного элемента, А;
Jнэ - сила тока в нагревательном элементе, А;
N - электрическая мощность, выделяемая в нагревательном элементе, кВт;
V - рабочий объем открытого загрузочного окна, м3;
Vраб - рабочий объем высокотемпературной печи или камеры, м3;
Траб - рабочая температура в рабочем объеме высокотемпературной печи или камеры, °C;
L, Н, М - длина, глубина и высота рабочего пространства открытого загрузочного окна, м.
Известны патенты SU 1033831 А, 07.08.1983 и авторское свидетельство №800562 от 30.01.1981, SU 792054, 19.07.1978, SU 879223 А1, 03.10.1978, SU 1408176 А1, 07.07.1988, SU 1068669 А, 23.01.1984, SU 1084549 А, 07.04.1984.

Claims (1)

  1. Устройство открытого загрузочного окна с активной тепловой воздушной завесой, состоящее из нагревательного элемента из высокоомного металлического листового материала в форме плоской спирали с полуэллиптическим сечением, расположенного в нижней части клиновидной футеровки из огнеупорного теплоизоляционного материала с теплопроводностью λ=0,05 Вт/(м*К) с отношением высоты выходного сечения Нвых к входному сечению Нвх открытого загрузочного окна 1,1-1,2 и отношением средней приведенной высоты сечения загрузочного окна Нср к ее глубине М не менее 1-2, обеспечивающее стабильное поддержание высокой температуры до 800°C в рабочем пространстве печи или в высокотемпературной камере с открытым загрузочным окном с максимальным абсолютным отклонением рабочей температуры ±5°C.
RU2020140313U 2020-12-07 2020-12-07 Открытое загрузочное окно высокотемпературной печи или камеры с активной тепловой воздушной завесой RU203472U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140313U RU203472U1 (ru) 2020-12-07 2020-12-07 Открытое загрузочное окно высокотемпературной печи или камеры с активной тепловой воздушной завесой

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140313U RU203472U1 (ru) 2020-12-07 2020-12-07 Открытое загрузочное окно высокотемпературной печи или камеры с активной тепловой воздушной завесой

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU203472U1 true RU203472U1 (ru) 2021-04-06

Family

ID=75356310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020140313U RU203472U1 (ru) 2020-12-07 2020-12-07 Открытое загрузочное окно высокотемпературной печи или камеры с активной тепловой воздушной завесой

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU203472U1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU800562A1 (ru) * 1977-11-02 1981-01-30 Предприятие П/Я М-5481 Проходна термическа печь сплАМЕННОй зАВЕСОй
SU879223A1 (ru) * 1978-10-03 1981-11-07 Предприятие П/Я В-8601 Тепловой затвор печи
DE3242418A1 (de) * 1981-11-17 1983-05-26 Závody silnoproudé elektrotechniky koncern, Praha Einrichtung zur chemisch-thermischen bearbeitung von werkstuecken aus metallischen materialien in einer gesteuerten atmosphaere
SU1033831A2 (ru) * 1982-03-31 1983-08-07 Предприятие П/Я М-5481 Проходна термическа печь с пламенной завесой
SU1033830A1 (ru) * 1982-03-26 1983-08-07 Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Электротермического Оборудования (Г.Харьков) Устройство пламенной завесы печей с вертикальной загрузкой

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU800562A1 (ru) * 1977-11-02 1981-01-30 Предприятие П/Я М-5481 Проходна термическа печь сплАМЕННОй зАВЕСОй
SU879223A1 (ru) * 1978-10-03 1981-11-07 Предприятие П/Я В-8601 Тепловой затвор печи
DE3242418A1 (de) * 1981-11-17 1983-05-26 Závody silnoproudé elektrotechniky koncern, Praha Einrichtung zur chemisch-thermischen bearbeitung von werkstuecken aus metallischen materialien in einer gesteuerten atmosphaere
SU1033830A1 (ru) * 1982-03-26 1983-08-07 Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Электротермического Оборудования (Г.Харьков) Устройство пламенной завесы печей с вертикальной загрузкой
SU1033831A2 (ru) * 1982-03-31 1983-08-07 Предприятие П/Я М-5481 Проходна термическа печь с пламенной завесой

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI119891B (fi) Tulisija
US20110294082A1 (en) Metal heat treating methods and devices
BRPI0707378A2 (pt) processo para o tratamento térmico de tiras de aço
RU203472U1 (ru) Открытое загрузочное окно высокотемпературной печи или камеры с активной тепловой воздушной завесой
CN104561495B (zh) 高压容器热处理设备
DE10316544A1 (de) Mikrowellenbrennofen und Mikrowellenbrennverfahren
CN103175395B (zh) 生产微晶泡沫陶瓷的辊道窑
KR890010492A (ko) 가스연소의 복사버너
US4444558A (en) System for heating broadwise-end portions of metal material
CN207422888U (zh) 一种高精度温控工业炉
US3182982A (en) Infra-red wire annealing apparatus
Jacobsen et al. Numerical simulation of the baking of porous anode carbon in a vertical flue ring furnace
EP0065698B1 (en) Heating method and apparatus
US1448162A (en) Furnace
RU2289069C1 (ru) Печь для обогрева помещения
CN206131707U (zh) 一种马弗炉复合炉膛
RU2038540C1 (ru) Физиотерапевтическое устройство каминного типа
CN217517080U (zh) 一种新型低能耗高效低温碳化炉
RU214234U1 (ru) Банная печь-каменка
RU2045709C1 (ru) Дымовая труба
RU2818075C1 (ru) Топочный модуль установки для переработки углеродсодержащего продукта методом термохимической конверсии
JP2759354B2 (ja) ステンレス鋼帯の光輝焼鈍方法及び装置
RU2780178C1 (ru) Банная печь
RU2151785C1 (ru) Углевыжигательная печь
RU116606U1 (ru) Печь