Колпаковая печь

 

Использование: термообработка рулонов металлической полосы и проволоки в бунтах. На стенд 1 устанавливают садку (С) 8, муфель (М) 5 с элементами теплообмена (ЭТ) в виде отрезков проволоки, расположенные по периметру на его наружной и внутренней поверхностях, колпак 2 с нагревателями . При нагреве циркуляцию печной атмосферы (ПА) осуществляют вентилятором . При нагреве М5 и ЭТ за счет теплопроводности отдают тепло (Т) внутренней поверхности М и через ПА С8, нагревая ее. За счет развитой поверхности теплообмена ПА осуществляет более интенсивный отбор Т с внутренней поверхности М5 и быстрее нагревает С8. Кроме того, поток ПА турбулизируется за счет наличия ЭТ, что также интенсифицирует отбор Т ПА от внутренней поверхности М5. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4826371/02 (22) 18.05.90 (46) 23.10,92. Бюл. № 39 (71) Харьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института электротермического оборудования (72) В.Я.Савченко (56) Патент Великобритании № 1411277, кл.

F 27 В 11/10, 1975.

Патент Великобритании № 1361152, кл.

F 27 В 11/10, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 11770055337711, кл. С 21 D 9/673, 1990. (54) КОЛПАКОВАЯ ПЕЧЬ (57) Использование; термообработка рулонов металлической полосы и проволоки в

„, П„„1770409 А1 (я)5 С 21 0 9/673, F 27 В 5/10 бунтах. На стенд 1 устанавливают садку (С)

8, муфель (М) 5 с элементами теплообмена (ЭТ) в виде отрезков проволоки, расположенные по периметру на его наружной и внутренней поверхностях, колпак 2 с нагревателями. При нагреве циркуляцию печной атмосферы (ПА) осуществляют вентилятором. При нагреве М5 и ЭТ за счет теплопроводности отдают тепло (Т) внутренней поверхности М и через ПА С8, нагревая ее.

За счет развитой поверхности теплообмена

ПА осуществляет более интенсивный отбор

Т с внутренней поверхности М5 и быстрее нагревает С8. Кроме того, поток ПА турбулизируется за счет наличия ЭТ, что также интенсифицирует отбор Т ПА от внутренней поверхности М5. 2 ил, 1770409

Изобретение относится к термическому оборудованию, а именно к конструкции колпаковых печей для термообработки рулонов металлической полосы и проволоки в бунтах.

Известна колпаковая печь, содержащая стенд, муфель, нагревательный колпак, вентилятор (1).

B указанной печи муфель имеет гладкую поверя ость, что не позвоЛ ет интенсифицировать теплосъем с поверхности муфеля при конвективном нагреве садки (поверхность теплосъема минимальна). Вследствие этого производительность печи невысока.

Известна кол паковая печь, содержащая стенд, муфель с элементами развития поверхности теплообмена, выполненными в виде гофр, колпак и вентилятор (2), Поверхность теплообмена муфеля укаэанной печи увеличивается, что позволяет увеличить конвективную составляющую нагрева садки. Это обеспечивает некоторое повышение производительности по сравнению с аналогом, однако этого недостаточно для значительного увеличения поверхности теплообмена и, следовательно, производительности печи, Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предложенной является кол паковая печь, содержащая стенд с вентилятором и коаксиально установленные на нем нагревательный колпак и муфель с расположенными по периметру на его наружной и на внутренней поверхностях элементами теплообмена (3).

Элементы теплообмена выполнены в виде торов.

Поверхность теплообмена муфеля увеличивается. Однако при таком выполнении муфеля имеет место взаимное экранирование значительных участков поверхностей муфеля и тороидальных участков элементов, Это резко снижает эффективную поверхность излучения муфеля.

Целью изобретения является повышение производительности путем интенсификации конвективного и лучистого теплообмена и снижение металлоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что в колпаковой печи, содержащей стенд, колпак, вентилятор и муфель с элементами теплообмена, закрепленными по периметру на наружной и внутренней поверхностях муфеля, последние выполнены в виде отрезков и pOBOllOKM.

Данная конструкция позволяет значительно развить поверхность теплообмена и за счет этого интенсифицировать передачу тепла от нагревателей к печной атмосфере при нагреве садки и отбор тепла из подмуфельного пространства при охлаждении садки за счет высокой теплопроводности элементов теплообмена. Кроме того, данное выполнение элементов теплообмена позво5 ляет турбулизировать поток печной атмосферы, циркулирующей в подмуфельном пространстве, что позволяет дополнительно интенсифицировать съем тепла с внутренней поверхности муфеля. Элементы

10 теплообмена, обладая большой поверхностью, имеют малую массу, поэтому заявляемый муфель, поверхность теплообмена которого превышает поверхность теплообмена известного муфеля при равных габари15 тах, имеет значительно меньшую массы, за счет чего и обеспечивается снижение металл оем кости.

На фиг. 1 показана печь, общий вид; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1.

20 Колпаковая печь содержит стенд 1, колпак 2 с нагревателями 3, вентилятор 4 и муфель 5 с элементами развития поверхности теплообмена, выполненными в виде отрезков проволоки 6, закрепленных по

25 периметру на наружной и внутренней поверхностях муфеля 5 посредством, например, обечаек 7, Отрезки проволоки 6 выполнены из металла, имеющего высокую теплопроводность, например из нержавею30 щей стали. Элементы 6 могут быть выполнены в виде спиралей, закрепленных на муфелях 5.

Колпаковая печь работает следующим образом.

35 На стенд 1 устанавливают садку 8, муфель 5, колпак 2. Включают нагреватели 3 и вентилятор 4 и осуществляют циркуляцию печной атмосферы. Нагреватели 3 за счет излучения нагревают поверхность муфеля 5

40 и элементы 6, которые за счет теплопроводности отдают тепло внутренней поверхности муфеля и печной атмосфере, циркулирующей в подмуфельном пространстве, которая в свою очередь отдает теплс

45 садке 8, нагревая ее. За счет развитой поверхности теплообмена печная атмосфер . осуществляет более интенсивный отбо тепла с внутренней поверхности муфеля 5 быстрее нагревает садку. Кроме того, потон

50 печной атмосферы турбулизируется за сче наличия элементов 6, что также интенсифи. цирует отбор тепла печной атмосферой о .внутренней поверхности муфеля 5.

После завершения нагрева и выдержкь

55 нагревательный колпак 2 снимают и уста навливают охладительный колпак (на черте же не показан), с помощью которого в заза между указанным колпаком и наружной по верхностью муфеля подают воздух. Па скольку температура в подмуфельно

1770409

Составитель В.Савченко

Техред М,Моргентал Корректор Н.Тупица

Редактор

Заказ 3715 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 пространстве выше, воздух будет осуществлять отбор тепла с наружной поверхности муфеля 5. Вследствие высокой степени развития поверхности теплообмена и теплоп роводности муфеля 5 и отрезков проволоки 6 будет происходить отток тепла к наружной поверхности. Печная атмосфера, циркулирующая в подмуфельном пространстве и омывающая садку, охлаждается при этом и охлаждает садку 8.

Таким образом, данная конструкция за счет повышения степени черноты поверхности муфеля (интенсификация лучистой теплопередачи и повышения турбулизации потока печной атмосферы в подмуфельном и растра нстве )и нтенсификация кон вективной теплопередачи позволяет повысить производительность печи, т.к. садка нагревается до заданной температуры (впоследствии охлаждается) за меньшее время. При этом металлоемкость муфеля значительно

5 снижается.

Формула изобретения

Колпаковая печь, содержащая стенд с вентилятором и коаксиально установленные на нем нагревательный колпак и муфель

10 с расположенными по периметру на его наружной и на внутренней поверхностях элементами теплообмена, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности путем интенсификации лучистого

15 и конвективного теплообмена и снижения металлоемкости, элементы теплообмена выполнены в виде отрезков проволоки.