SU1686274A1

SU1686274A1 - Solar energy installation for powder materials thermal processing

Info

Publication number: SU1686274A1
Application number: SU894756686A
Authority: SU
Inventors: Владислав Васильевич Пасичный; Юрий Павлович Вертебный; Олег Антонович Андрущак; Геннадий Константинович Филькин
Original assignee: Институт проблем материаловедения АН УССР
Priority date: 1989-11-09
Filing date: 1989-11-09
Publication date: 1991-10-23

Description

(21; 4756686/06(21; 4756686/06

(22) 09.1189(22) 09.1189

(46) 23.10.91. Бюл. № 39(46) 10/23/1. Bul No. 39

(71)Институт проблем материаловедени АН УССР(71) Institute for Problems of Materials Science, Academy of Sciences of Ukraine

(72)В. В. Пасичный, Ю. П. Вертебный, О. А. Андрущак и Г. К. Филькин(72) C. V. Pasichy, Yu. P. Vertebny, O.A. Andrushchak and G.K. Filkin

(53)662.997(088.8)(53) 662.997 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1008591, кл. F 26 В 3/28, 1981.(56) USSR Copyright Certificate No. 1008591, cl. F 26 B 3/28, 1981.

(54)ГЕЛИОУСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ(54) HELIO-INSTALLATION FOR HEAT TREATMENT OF BULK MATERIALS

(57)Изобретение относитс к гелиотехнике, а именно к гелиоустановкам дл термообработки материалов. Целью изобретени вл етс повышение качества термообработки за счет регулировани теплообмена и повышени равномерности нагрева. Гелиоустановка содержит линейный концентратор 1, установленную вдоль его фокальной линии нагревательную камеру (К) 3 с установленным в ней шнеком (Ш) 11 транспортера 6, состо щим из нескольких участков, каждый из которых имеет независимый привод 7 или 8 и перемешивающие лопасти 9, прикрепленные к виткам 10 Ш 11. Благодар этому может быть обеспечена различна скорость перемещени сыпучего материала на различных участках К 3. Так, при оксидировании железного порошка в процессе нагрева повышаетс его степень черноты. Поэтому на начальной стадии нагрева порошок перемещаетс с относительно невысокой скоростью. По мере нагрева поглощение порошком солнечного излучени интенсифицир етс . при этом скорость перемещени порошка на соответствующем участке камеры возрастает . Вращение лопастей 9 при работе Ш 1 1 способствует перемешиванию материала, что повышает равномерность нагрева Качественна термообработка достигаетс как за счет перемешивани материала, так и за счет возможности обеспечени переменной по длине К 3 скорости прохождени материала . 3 ил. 2 з. п ф-лы(57) The invention relates to solar technology, namely to solar installations for the heat treatment of materials. The aim of the invention is to improve the quality of heat treatment by controlling the heat exchange and increasing the heating uniformity. The solar station contains a linear concentrator 1, installed along its focal line heating chamber (K) 3 with a screw (11) 11 of the conveyor 6 installed in it, consisting of several sections, each of which has an independent drive 7 or 8 and mixing blades 9 attached to the coils 10 W 11. Due to this, the speed of movement of the bulk material at different sites of C 3 can be ensured. Thus, when the iron powder is oxidized during heating, its degree of blackness increases. Therefore, at the initial stage of heating, the powder moves at a relatively low speed. As it heats up, the absorption of solar radiation powder intensifies. however, the speed of movement of the powder in the corresponding section of the chamber increases. The rotation of the blades 9 during operation W 1 1 contributes to the mixing of the material, which increases the heating uniformity. High-quality heat treatment is achieved both by mixing the material and by providing the possibility of providing a variable material flow rate K 3 along the length. 3 il. 2 h. n f-ly

sese

С/)WITH/)

Изобретение относитс к гелиотехнике, а именно к устройствам, использующим солнечную энергию дл термообработки материалов .The invention relates to solar technology, namely to devices using solar energy for heat treatment of materials.

Целью изобретени вл етс повышение качества термообработки за счет регулировани теплообмена в процессе термообработки.The aim of the invention is to improve the quality of heat treatment by controlling the heat exchange during the heat treatment process.

На фиг. 1 показана гелиоустановка, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - нагревательна камера, фрагмент поперечного разреза.FIG. 1 shows a solar power plant, a general view; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 - heating chamber, a fragment of the cross section.

Гелиоустановка содержит линейный концентратор 1, размещенную вдоль его фокальной линии 2 трубчатую нагревательную камеру 3 с зонами 4 и 5 загрузки и выгрузки материала и установленный в камере транспортер 6. Последний выполнен составным , а каждый его ччасток снабжен независимым приводом 7 или 8 и перемешивающими лопаст ми 9 Один часток транспортера 6 соединен с приводом 7 в зоне 4 загрузки , а другой - с приводом 8 в зоне 5 вы грузки. Транспортер 6 выполнен шнековым, а лопасти 9 имеют форму радиальных пластин и становлены между витками 10 шнека 11 с возможностью вращени вокруг оси 12 камеры 3 и шнека 11 при вращении последнего, дл чего скреплены с витками 10.The solar station contains a linear concentrator 1, a tubular heating chamber 3 placed along its focal line 2 with zones 4 and 5 of loading and unloading material and a conveyor 6 installed in the chamber. The latter is made composite, and each of its parts is equipped with an independent drive 7 or 8 and mixing blades 9 One part of the conveyor 6 is connected to the drive 7 in zone 4 loading, and the other to the drive 8 in zone 5 discharge. The conveyor 6 is made screw, and the blades 9 are in the form of radial plates and are inserted between the coils 10 of the screw 11 for rotation around the axis 12 of the chamber 3 and the screw 11 when the latter is rotated, which are fastened to the coils 10.

Концентратор 1 имеет вогнутую зеркальную рабочую поверхность 13 и снабжен приводным устройством дл ориентировки по Солнцу с приводами 14 и 15, первый из которых передает вращение через зубчатуюThe hub 1 has a concave mirror working surface 13 and is equipped with a driving device for orientation of the Sun with drives 14 and 15, the first of which transmits rotation through a gear

0 ОС0 OS

о Ю Jabout you j

4four

пару 16 дл поворота концентратора 1 вокруг горизонтальной оси, а второй осуществл ет поворот вокруг вертикальной оси рамы 17, несущей цапфы 18, на которых установлен поворотный концентратор 1.a pair of 16 to rotate the concentrator 1 around a horizontal axis, and the second rotates around the vertical axis of the frame 17, the carrier pin 18, on which the rotary concentrator 1 is mounted.

Камера 3 образована прозрачной кварцевой трубой 19, окруженной цилиндрической стенкой 20, в которой выполнено окно 21 дл поступлени излучени в зону нагрева камеры 3. Камера 3 пропущена через цапфы 18 и установлена горизонтально и неподвижно .Chamber 3 is formed by a transparent quartz tube 19 surrounded by a cylindrical wall 20 in which a window 21 is made to enter radiation into the heating zone of chamber 3. Chamber 3 is passed through pins 18 and is installed horizontally and stationary.

Привод 7 одного из участков шнека 11 соединен с последним цепной передачей 22, а привод 8 - цепной передачей 23. Загрузка материала в камеру 3 производитс из бункера 24 приводным барабанным питателем 25, а выгрузка - по лотку 26 в съемную емкость 27. Подшипники шнека размещены в корпусах 28. Дл измерени температуры в камере 3 расположены термопары (на чертеже не показаны).The drive 7 of one of the sections of the screw 11 is connected to the last chain drive 22, and the drive 8 is connected to the chain gear 23. Material is loaded into chamber 3 from the hopper 24 with a drive drum feeder 25, and unloading is carried out along the tray 26 into a removable container 27. The screw bearings are placed There are thermocouples in the chamber 3 for measuring the temperature in chamber 3 (not shown in the drawing).

В такой установке может производитьс оксидирование железного порошка.In such a plant, iron powder can be oxidized.

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

Из бункера 24 при помощи барабанного питател 25 материал (порошок) дозируетс в часть шнека 11 на участке предварительного нагрева (коэффициент заполнени шнека - до 0,25), перемещаетс вдоль зоны нагрева в горизонтальном направлении и предварительно нагреваетс солнечной энергией, направл емой рабочей поверхностью 13 концентратора 1 через окно 21.From the hopper 24, using a drum feeder 25, the material (powder) is dispensed into a portion of the screw 11 in the preheating section (the filling factor of the screw is up to 0.25), moves along the heating zone in the horizontal direction and is preheated by solar energy directed by the working surface 13 hub 1 through the window 21.

По мере передвижени и нагрева материала (в данном примере железного порошка дл оксидировани ) возрастает его степень черноты и интенсивность поглощени энергии порошком. Поэтому на участке окончательной термообработки устанавливаетс повышенна скорость перемещени материала соответствующим участком шнека 11.As the material moves and heats up (in this example, iron powder for oxidation), its degree of blackness and the intensity of energy absorption by the powder increase. Therefore, at the final heat treatment site, an increased material transfer rate is established by the corresponding section of the screw 11.

Во врем перемещени материал перемешиваетс витками 10 шнека 11 и лопаст ми 9. Процесс контролируетс встроенными термопарами и регулируетс при помощи автоматики (на чертеже не показана), обеспечивающей кроме того воздействие на систему ориентировани на Солнце.During the transfer, the material is stirred by the turns 10 of the screw 11 and the blades 9. The process is controlled by the built-in thermocouples and is controlled by automation (not shown), which also provides an effect on the orientation system on the Sun.

Нар ду с изменением скоростей на разных участках шнека 11 в случа х изменени интенсивности солнечного излучени производитс реверсирование вращени шнека 11 на последнем или на обоих участках и пе0 ремещение материала в обратном направлении до получени заданной температуры и, следовательно, заданной окисленности порошка .Along with the change in speed in different parts of the screw 11, in cases of changes in the intensity of solar radiation, the rotation of the screw 11 in the last or both parts is reversed and the material is moved in the opposite direction to obtain the desired temperature and, therefore, the desired oxidation of the powder.

Таким образом предлагаема установ5 ка позвол ет улучшить равномерность нагрева и, следовательно, повысить качество термообработки материала.Thus, the proposed installation allows to improve the uniformity of heating and, consequently, improve the quality of the heat treatment of the material.

Кроме того, возможно регулировдние в зависимости от интенсивности излучени и иных факторов, что снижает зависимостьIn addition, regulation is possible depending on the intensity of radiation and other factors, which reduces the dependence

0 работы гелиоустановки от природных факторов и расшир ет сферу ее применени .The operation of a solar plant from natural factors and expands its scope of application.

Claims

Invention Formula

5 1- Solar plant for heat treatment of bulk materials, containing a linear concentrator, a tubular heating chamber along its focal line with loading and unloading zones, a conveyor installed in the chamber and driving the latter, in order to improve the quality of heat treatment, the conveyor made of composite length, and each section is equipped with an independent drive and mixing blades.

five

2. The solar power plant according to claim 1, wherein the conveyor has two sections, one of which is connected to the drive in the loading zone, and the other in the discharge zone.

3. Solar power plant according to claim 1, characterized in that the blades are made in the form of radial plates and mounted for rotation around the axis of the chamber.

L

U. i11 io ° 2

l

FIG. I