UA65058A

UA65058A - Autoclave

Info

Publication number: UA65058A
Application number: UA2003054652A
Authority: UA
Inventors: Leonid Yukhymovych Poletun; Olexy Vasyliovych Popiy; Alla Petrivna Kharchenko
Original assignee: Open Joint Stock Company Centr
Priority date: 2003-05-22
Filing date: 2003-05-22
Publication date: 2004-03-15

Abstract

Autoclave contains a horizontally located thermal insulation housing consisting of one cylindrical and two end parts, one of which is a airtight cover, a rail track fastened along the housing with a vehicle for moving workpieces being treated, and heating elements, heat shield, heat exchanger and fan. Heating elements consist of sections each of which includes a hollow frame fixed by clamps, serpentine shaped metal strip connected to the current lead. At that the sections connected by the ends between themselves are located in the upper part of the thermal insulation housing along a radius and fastened to the internal surface of its cylindrical part by means of the brackets, moreover, sections are isolated from the truck with the processed workpiece by a heat shield located at the equal distance from the heating elements, and heat exchanger is made in form of helixes fastened to the end parts of the housing and interconnected with the system of water cooling.

Description

Винахід відноситься до конструкції автоклавів для проведення технологічних процесів при підвищених температурах і тиску.The invention relates to the construction of autoclaves for carrying out technological processes at elevated temperatures and pressure.

Відомий горизонтальний автоклав, який містить теплоїзольований корпус з рейковим шляхом, нагрівальні елементи, теплообмінник, вентилятор, візок для переміщення виробів, які оброблюються, нижній і верхній теплові екрани. Причому нагрівальні елементи встановлені в торцевому днищі автоклава. (Авт. св. Ме1667918, Кл.A horizontal autoclave is known, which contains a heat-insulated body with a rail path, heating elements, a heat exchanger, a fan, a cart for moving the products being processed, and lower and upper heat shields. Moreover, the heating elements are installed in the end bottom of the autoclave. (Author of St. Me1667918, Cl.

ВО19У3/00, СРСР, 1989р.). Недолік відомого автоклава полягає в тому, що тепло, яке виділяється нагрівачами, що розташовані у днищі нерівномірно буде прогрівати весь простір автоклава, а отже й виробу, який обігрівається, навіть при наявності вентилятора і теплових екранів. Крім того, щоб досягти необхідної для проведення технологічного процесу температури, треба нагрівати нагрівальні елементи на більш високі температури. Таким чином виникає перегрів автоклава, що може призвести до пожежі.VO19U3/00, USSR, 1989). The disadvantage of the known autoclave is that the heat released by the heaters located in the bottom will unevenly heat the entire space of the autoclave, and therefore the product being heated, even with the presence of a fan and heat shields. In addition, in order to reach the temperature necessary for carrying out the technological process, it is necessary to heat the heating elements to higher temperatures. This causes the autoclave to overheat, which can lead to a fire.

Найбільш близьким аналогом до заявленого технічного рішення є автоклав Мод. 3050, який розроблений уThe closest analogue to the declared technical solution is the Mod autoclave. 3050, which was developed by

ВАТ "ГОКТІ" (м. Маріуполь). Копії креслень додаються.OJSC "GOKTI" (Mariupol). Copies of drawings are attached.

Відомий автоклав містить горизонтально розташований теплоіїзольований корпус, який складається з циліндричної і двох торцевих частин, при цьому одна з частин - кришка, що герметично закривається. Всередині автоклава закріплений рейковий шлях з візком для розміщення виробів, які оброблюються, а також нагрівальні елементи, тепловий екран, теплообмінник і вентилятор. Нагрівальні елементи виконані з декілька секцій, при цьому нагрівальні елементи розташовані в нижній частині автоклава, в міжрейковому просторі і з'єднані з двома герметичними струмовводами, які закріплені в торцевій частиш корпусу автоклава. Теплообмінник відомого автоклава складається з труби, яка виконана у вигляді дуги і патрубків, що закріплені у верхній частині автоклава.The known autoclave contains a horizontally located heat-insulated body, which consists of a cylindrical and two end parts, while one of the parts is a hermetically sealed lid. Inside the autoclave, a rail path with a cart for placing the products to be processed, as well as heating elements, a heat shield, a heat exchanger and a fan is fixed. The heating elements are made of several sections, while the heating elements are located in the lower part of the autoclave, in the space between the rails, and are connected to two sealed current leads, which are fixed in the end part of the autoclave body. The heat exchanger of a well-known autoclave consists of a pipe made in the form of an arc and nozzles fixed in the upper part of the autoclave.

Труба теплообмінника сполучається з системою водоохолодження.The heat exchanger pipe is connected to the water cooling system.

Недолік відомого автоклава полягає в тому, що нагрівальні елементи, розташовуючись у міжрейковому просторі автоклава, нерівномірно прогрівають його порожнину, а отже й виріб, який оброблюється. Відома конструкція нагрівальних елементів не може забезпечити низькотемпературне нагрівання і тому для забезпечення технологічного процесу необхідно розігрівати нагрівальні елементи до високої температури. В наслідку чого, виникає велика різниця температур між нагрівальним елементом і виробом, що оброблюється.The disadvantage of the known autoclave is that the heating elements, located in the space between the rails of the autoclave, unevenly heat its cavity, and therefore the product being processed. The known design of the heating elements cannot provide low-temperature heating, and therefore, to ensure the technological process, it is necessary to heat the heating elements to a high temperature. As a result, there is a large temperature difference between the heating element and the product being processed.

Через велику кількість тепла у автоклаві виникає перегрів, який може призвести до перегартовування виробу, що оброблюється, це буде сприяти погіршенню його властивостей і створенню пожежонебезпечної ситуації.Due to the large amount of heat in the autoclave, overheating occurs, which can lead to over-hardening of the processed product, this will contribute to the deterioration of its properties and the creation of a fire-hazardous situation.

Метою справжнього винаходу є створення такого автоклава, у якого б система нагріву не дозволяла створювати перегрів у автоклаві і відповідала вимогам техніки безпеки.The purpose of the present invention is to create such an autoclave, in which the heating system does not allow creating overheating in the autoclave and meets the requirements of safety technology.

Поставлена мета досягається тим, що в автоклаві, який включає горизонтально розташований теплоїзольований корпус, що складається з циліндричної і двох торцевих частин, одна з яких - кришка, що герметично закривається, закріплений уздовж корпусу рейковий шлях з візком для пересування виробів, які оброблюються, а також нагрівальні елементи, тепловий екран, теплообмінник і вентилятор, згідно з винаходом, нагрівальні елементи складаються з секцій, кожна з яких включає раму, що виконана дугою і вільно закріплену на ній за допомогою скоб, металеву смугу змієподібної форми, яка зв'язана з герметичним струмовводом, при цьому секції, що з'єднані кінцями між собою, розташовані у верхній частині корпусу по радіусу і прикріплені до внутрішньої поверхні його циліндричної частини за допомогою кронштейнів, причому секції відділені від візка з виробом, тепловим екраном, що розташований на рівному віддаленні від нагрівальних елементів, а теплообмінник виконаний у вигляді спіралі, що прикріплена до торцевих частин корпусу і взаємозв'язана з системою водоохолодження. Крім того, герметичні струмовводи обладнані захисним кожухом і радіально закріплені у нижній частині корпусу по твірній його циліндричній частині.The set goal is achieved by the fact that in the autoclave, which includes a horizontally located heat-insulated housing, consisting of a cylindrical and two end parts, one of which is a hermetically closing lid, a rail path with a cart for moving the products being processed is fixed along the housing, and also heating elements, heat screen, heat exchanger and fan, according to the invention, the heating elements consist of sections, each of which includes a frame made of an arc and loosely fixed on it with the help of staples, a metal strip of a serpentine shape, which is connected to a sealed current lead, while the sections, which are connected at the ends to each other, are located in the upper part of the case along the radius and are attached to the inner surface of its cylindrical part with the help of brackets, and the sections are separated from the trolley with the product by a heat shield located at an equal distance from heating elements, and the heat exchanger is made in the form of a spiral attached to the end of parts of the body and is interconnected with the water cooling system. In addition, sealed current leads are equipped with a protective casing and radially fixed in the lower part of the case along its cylindrical part.

Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак винаходу, що заявляється і технічним результатом, якого можна досягти, складається в наступному. Виконання нагрівальних елементів конфігурації, що пропонується, дозволяє при невисокій температурі їх нагріву (мала питома міцність при великій площині елемента, який нагрівається.) досягати необхідну по технологічному процесу температуру нагріву виробу, що оброблюється. Невелика різниця температур між нагрівальними елементами і виробом, не допускає перегріву автоклава і перегартування виробу. Крім того, розміщення нагрівальних елементів на внутрішній поверхні по всій довжині циліндричної частини корпусу автоклава дозволяє рівномірно нагрівати і автоклав і виріб. За рахунок утворення низькотемпературного нагріву підвищується техніка безпеки, так як виключається вірогідність виникнення пожежі всередині автоклава.The causal relationship between the set of essential features of the claimed invention and the technical result that can be achieved is as follows. The execution of the heating elements of the proposed configuration allows, at a low temperature of their heating (low specific strength with a large surface of the element that is heated.) to reach the temperature of heating of the processed product required by the technological process. A small temperature difference between the heating elements and the product prevents overheating of the autoclave and hardening of the product. In addition, the placement of heating elements on the inner surface along the entire length of the cylindrical part of the autoclave body allows for uniform heating of both the autoclave and the product. Due to the formation of low-temperature heating, safety technology is increased, as the probability of a fire inside the autoclave is excluded.

Сутність винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг.1 - зображено загальний вид автоклава, на фіг.2 - переріз по А-А на фіг.1, на фіг.3 - вид по Б на фіг.2.The essence of the invention is explained by the drawings, where Fig. 1 shows the general view of the autoclave, Fig. 2 shows a section along A-A in Fig. 1, and Fig. 3 shows a view along B in Fig. 2.

Автоклав складається з горизонтально розташованого теплоїзольованого корпусу 1. Корпус 1 виконаний з циліндричної частини 2 і торцевих частин З і 4. Торцева частина 4 - кришка, яка герметично закривається. Уздовж корпусу 1 закріплений рейковий шлях 5 із встановленим на ньому візком 6 і виробом 7, який оброблюється. У верхній частині корпусу 1, по радіусу закріплений нагрівальний елемент 8. Нагрівальний елемент 8 складається з секцій 9. Кожна секція 9 прикріплена до внутрішньої поверхні циліндричної частини 2 корпусу при допомозі кронштейнів 10 і включає раму 11, яка виконана у формі дуги і вільно закріплену на ньому при допомозі скоб 12, металеву смугу 13 змієподібної форми. Металева смуга 13 з'єднана з герметичним струмовводом 14.The autoclave consists of a horizontally located heat-insulated housing 1. Housing 1 is made of a cylindrical part 2 and end parts C and 4. End part 4 is a cover that is hermetically closed. A rail path 5 is fixed along the body 1 with a trolley 6 and the product 7 being processed. In the upper part of the housing 1, a heating element 8 is fixed along the radius. The heating element 8 consists of sections 9. Each section 9 is attached to the inner surface of the cylindrical part 2 of the housing with the help of brackets 10 and includes a frame 11, which is made in the form of an arc and is freely fixed on with the help of staples 12, a metal strip 13 of a serpentine shape. The metal strip 13 is connected to the sealed current lead 14.

Струмоввіди 14 обладнані захисним кожухом 15 і радіально закріплені на корпусі 1 автоклава, уздовж його твірної.Current leads 14 are equipped with a protective cover 15 and are radially fixed on the body 1 of the autoclave, along its generating line.

Секції 9 нагрівальних елементів 8 відділені від візка 6 із виробом 7, який оброблюється, тепловим екраном 16.Sections 9 of the heating elements 8 are separated from the cart 6 with the product 7 being processed by a heat shield 16.

Тепловий екран 16 уявляє з себе зігнуте полотнище з теплопровідного матеріалу, що прикріплено до внутрішнього боку циліндричної частини 2 корпусу 1 на рівному віддаленні від нагрівальних елементів 8.На торцевих частинах З і 4 корпусу 1 автоклава закріплені теплообмінники 17, кожний з яких виконаний як спіраль, що сполучається з системою водоохолодження. У корпусі 1 автоклава встановлений вентилятор 18.The heat shield 16 is a bent sheet of heat-conducting material attached to the inner side of the cylindrical part 2 of the housing 1 at an equal distance from the heating elements 8. Heat exchangers 17 are attached to the end parts 3 and 4 of the housing 1 of the autoclave, each of which is designed as a spiral. which is connected to the water cooling system. A fan 18 is installed in the body 1 of the autoclave.

Автоклав працює таким чином.The autoclave works like this.

На візок 6 встановлюють виріб 7, який оброблюють. Відкривають кришку 4 автоклава і вкачують візок 6 по рейках у порожнину корпусу 1. Кришку 4 закривають і автоклав герметизується. Через герметичні струмовводи 14 подають напруження на нагрівальні елементи 8. При нагріванні нагрівальні елементи 8 за допомогою конвекції передають тепло на тепловий екран 16. При включенні вентилятора 18 потік повітря від вентилятора починає циркулювати у робочій зоні, яка обмежена тепловим екраном 16 і під час нагріву рівномірно передає тепло виробу 7, що розміщений на візку 6. Виріб 7, витримується певний час при завданій температурі. Після закінчення технологічного процесу нагрівальні елементи 8 умикаються і вмикається теплообмінник 17, який охолоджує повітря. Сконденсована рідина видаляється з автоклава. Потім кришку 4 відкривають і викатують візок 6 з виробом 7.The product 7, which is being processed, is installed on the cart 6. Open the cover 4 of the autoclave and pump the trolley 6 along the rails into the cavity of the body 1. Close the cover 4 and the autoclave is sealed. Voltage is applied to the heating elements 8 through hermetic current leads 14. When heating, the heating elements 8 transfer heat to the heat shield 16 by means of convection. When the fan 18 is turned on, the air flow from the fan begins to circulate in the working area, which is limited by the heat shield 16, and during heating, evenly transfers heat to the product 7 placed on the trolley 6. The product 7 is kept for a certain time at the given temperature. After the end of the technological process, the heating elements 8 are turned on and the heat exchanger 17 is turned on, which cools the air. The condensed liquid is removed from the autoclave. Then cover 4 is opened and trolley 6 with product 7 is rolled out.

Застосування запропонованого автоклава дозволить за рахунок низькотемпературного нагріву виключити вірогідність пожежі, тобто підвищити техніку безпеки, збільшити строк його служіння і підвищити якість виробу, що оброблюється.The use of the proposed autoclave will make it possible to eliminate the possibility of fire due to low-temperature heating, that is, to increase safety equipment, increase its service life and improve the quality of the processed product.

А і 28 9 ЕД З 16 І7 ЗA and 28 9 ED Z 16 I7 Z

Й ! Г Щі г Г, / / івAnd! G Shchi g G, / / iv

А / - / утлеАТ як 2 - нин г вів / ШЕ ВЕНЬ Й я; Де сеенуЕНВИМУ щі А Я ж « А Р Р А 5 ОО «о 2 р - ЗН (УA / - / utleAT as 2 - nin g viv / SHE VEN Y i; Where seenuENVIMU shchi A I same « A R R A 5 OO «o 2 r - ZN (U

Птн ЕН ев ее ет ВІPtn EN ev ee et VI

Шен ен НИ дя ще А 0 УА « ь Я А А Р Я Я ОЗ | « РА---А рЕ- З-ЧНИ ИНКА щ Ч--5--А «РА - «А А А-- 5 26 Енн, ше. АВ АНА Ящ- пече ЕТShen en NI dya still A 0 UA « и I A A R I I OZ | " РА---А рЕ- З-ЧНИ ИНКА щ Х--5--А "RA - "А A А-- 5 26 Ann, ше. AV ANA Yash-peche ET

ІЗ 5 І по !FROM 5 AND ON!

ФігFig

БB

УДОД бод У ий ще 5UDOD bod U yy 5 more

КК КУKK KU

Буй . КОBui. KO

КИ / М даКИ / M yes

Іф в ееIf in ee

РА х Мр з; і Й . НІ пRA x Mr. z; and J. NO p

Кк х с Л КО ох нин ДуKk x s L KO oh nin Du

Меч й "Я ТЯ Ду,Sword and "I TYA Du,

ЗУ ЦІ ЩО Я й сечі ковZU TSI SCHO I and urine kov

В хуIn hu

Ше: М І5She: M I5

Фіг2 дугуFig2 arc

Кудря 10Curl 10

МАУ - і Щи : од І на о інMAU - and Shchy: od I na o etc

Фіг зFig

Claims

1. An autoclave, which contains a horizontally located heat-insulating housing consisting of a cylindrical and two end parts, one of which is a hermetic cover, a rail track fixed along the housing with a cart for moving the products being processed, as well as heating elements, a heat shield, a heat exchanger and a fan, characterized in that the heating elements consist of sections, each of which includes a frame which is made of blow-molded, and fixed thereto by means of staples, a metal strip of serpentine shape interconnected with a sealed current lead, the sections which connected at the ends to each other, located in the upper part of the heat-insulating case along the radius and attached to the inner surface of its cylindrical part with the help of brackets, and the sections are separated from the cart with the product being processed by a heat shield, which is located at an equal distance from the heating elements, and the heat exchanger is made in the form of spirals attached to the end parts in the case and interconnected with the water cooling system.

2. The autoclave according to claim 1, which is characterized by the fact that the hermetic current leads are equipped with a protective cover and radially fixed in the lower part of the heat-insulating case along its cylindrical part.