SU1721120A1 - Установка дл газового азотировани сталей и сплавов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  газового азотировани . Целью изобретени   вл етс  экономи  аммиака и повышение уровн  автоматизации. Установка содержит емкость. 1 с аммиаком, электропечь с муфелем (М) 2, магистрали 4 и 5 подвода и отвода газа М 2, гидрозатвор, состо щий из двух термостатируемых секций (ТС) 7 и 8, входные магистрали (МА) 9 и 10 которых подключены к выходной магистрали 5 М 2, а выходные МА 11 и 12 разделены кажда  на две ветви (В) 13 - 16, причем В 1-3 и 15 подключены к магистрали 4 подвода газа М 2, а В 14 и 16 - к магистрали 17 выброса нерастворимых в воде продуктов диссоциации аммиака в окружающее пространство . ТС 7 и 8 оснащены датчиками максимальной 18 и 19 и минимальной 20 и 21 концентраций аммиака в воде, термопарами 22 и 23 и нагревател ми 24 и 25, св занными через систему 26 коммутации с электромагнитными клапанами 27 - 33, установленными на МА 9 и 10 подвода и на каждой из В 13 - 16 МА 11 и 12 газовой среды ТС 7 и 8 и на магистрали подвода газа в М 2 от емкости с аммиаком. При нагреве ТС 7 и 8 происходит выделение из насыщенного раствора газообразного аммиака, поступаемого в М 2 дл  повторного использовани . Изобретение позвол ет практически полностью использовать аммиак, предотвратить загр знение окружающей среды токсичным газом, повышает уровень автоматизации процесса. 1 ил. (Л С

Description

vj

кэ

Изобретение относитс  к химико-тер- мической обработке сталей и сплавов, в частности к устройствам дл  газового азотировани .

Целью изобретени   вл етс  экономи  аммиака и повышение уровн  автоматизации .

На чертеже изображена схема установки дл  газового азотировани .

Установка содержит емкость 1 с аммиаком , электропечь с герметичным муфелем 2, устройство 3 дл  регулировани  расхода газа , магистрали 4 и 5 подвода и отвода газа j муфел  2, фильтры 6 дл  очистки и осушки

газа, гидрозатвор, состо щий из двух термостатируемых секций 7 и 8, входные магистрали 9 и 10 которых подключены к выходной магистрали 5 муфел  2, а выходные магистрали 11 и 12 разделены кажда  на две ветви 13-16, причем ветви 13 и 15 подключены к магистрали 4 подвода газа муфел , а ветви 14 и 16 - к магистрали 17 выброса нерастворимых в воде продуктов диссоциации аммиака в окружающее пространство. Термостатируемые секции 7 и 8 снабжены датчиками максимальной 18 и 19 и минимальной 20 и 21 концентраций аммиака в воде, термопарами 22 и 23 и нагревател ми

N3 О

24 и 25, св занными через систему 26 коммутации с электромагнитными клапанами 27 - 33. установленными на магистрал х 9 и 10 подвода и на каждой из ветвей 13 - 16 магистралей 11 и 12 отвода газовой среды термостатируемых секций 7 и 8 и на магистрали 4 подвода газовой среды в муфель 2 от емкости 1 с аммиаком.

Принцип работы установки основан на использовании зависимости степени растворимости аммиака в воде от температуры. При нагреве насыщенного раствора аммиака в воде происходит выделение газообразного аммиака, который поступает дл  повторного использовани  в муфеле электропечи . Первоначальной аммиак от емкости

1с аммиаком через клапан 33. фильтры 6 очистки и сушки, устройство 3 дл  регулировани  расхода аммиака поступает в муфель

2электропечи. Отработанна  смесь газов, содержаща  аммиак, азот и водород, по выходной магистрали 5 муфел  2 поступает по входной магистрали 9 через клапан 27 в термостатируемую секцию 7, температура воды в которой поддерживаетс  около 20° С. Аммиак раствор етс  в воде. Азот и водород по выходной магистрали 11 через клапан 29 по магистрали 17 выбрасываетс  наружу, например, в систему дожигани  водорода (не показана). При этом цикле (цикл I) клапаны 28-32 наход тс  в закрытом состо нии.

По мере насыщени  воды аммиаком в термостатируемой секции 7 уровень электролита поднимаетс , и по достижении максимальной концентрации газа в воде з амыкаетс  электрическа  цепь между датчиком 18 и внутренней то коп ро вод   щей поверхностью термостатируемой секции 7, формируетс  электрический сигнал, который указывает на начало цикла И. В этом случае через систему 26 коммутации включаетс  питание нагревател  24, отключаютс  клапаны 27 и 29, включаютс  клапаны 30 и 32. Отработанна  газова  смесь поступает в термостатируемую секцию 8. По достижении заданной температуры раствора в термостатируемой секции 7 (50-80°С) начинаетс  цикл 111. Электрический сигнал от термопары 22 поступает в систему 26 коммутации, котора  отключает клапан 33 и включает клапан 28. Газообразный аммиак, выдел ющийс  при нагреве из раствора в термостатируемой секции 7 через клапан 28 по ветви 13, магистрали 4, через фильтры 6 очистки и сушки, устройство 3 дл  регулировани  расхода аммиака, вновь поступает в муфель 2. Отработанна  газова  смесь по выходной магистрали 5 муфел  через клапан 30 поступает в термостатируемую секцию 8, где температура воды поддерживаетс  около 20° С. Аммиак раствор етс  в воде, а нерастворимые в воде азот и водород через клапан 32 по ветви 16 выбрасываетс  наружу. При этом цикле клапаны 27, 29, 31, 33 наход тс  в закрытом состо нии.

По мере улетучивани  аммиака из раствора уровень раствора в термостатируемой

секции 7 опускаетс  и в момент размыкани  электрической цепи между датчиком 20 минимальной концентрации аммиака и электролитом формируетс  электрический сигнал, указывающий на начало IV-ro цикла.

В этом случае через систему 26 коммутации отключаетс  питани  нагревател  24, отключаетс  клапан 28, включаетс  клапан 33. Аммиак поступает в муфель 2 от емкости 1 с аммиаком. Отработанна  газова  смесь поступает в термостатируемую секцию 8 до достижени  предельной концентрации аммиака в воде. В дальнейшем пор док работы термостатируемых секций 7 и 8 аналогичен вышеописанному. Отличие

лишь в том, что в этом цикле (цикле V) секци  8 работает как источник аммиака, а секци  7 - как поглотитель аммиака. Циклы I - V подачи аммиака в муфель 2 от емкости 1 и термостатируемых секций 7 и 8 в дальнейшем чередуютс .

Claims (1)

1. Предлагаемое техническое решение позвол ет практически полностью использовать аммиак, предотвращать загр знение окружающей среды токсичным газом, повышает уровень автоматизации технологического процесса газового азотировани . Формула изобретени  Установка дл  газового азотировани  сталей и сплавов, содержаща  электропечь

   с муфелем и соединенную с муфелем магистрал ми подвода и отвода газа емкость с аммиаком, устройство дл  регулировани  расхода газа, гидрозатвор, установленные на магистрал х электромагнитные клапаны , систему коммутации, отличающа с  тем, что, с целью экономии аммиака и повышени  уровн  автоматизации, она снабжена датчиками максимальной и минимальной концентраций аммиака в воде,

   термопарами и нагревател ми, расположенными в емкости гидрозатвора и св занными через систему коммутации с электромагнитными клапанами, а гидрозатвор выполнен в виде термостатируемых секций, соединенных с магистралью подвода газа к муфелю через дополнительную ветвь отвода газа,

   5 .°И , 5

   76

   27

   3,

   32

   78

   Ш

   |22 23