Обитаемая камера для горячей обработки химически активных материалов

 

ОПИCАНИВ,91

CoIo3 советских

Социалистичеекнн

Рвалублим

К АВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63 ) Дополнительное к авт. свнд-ву

Г

t (22)Заявлено 21.07 -80 (2!) 2960549/25-27 с присоединением заявки №(5I) N. Кл.

В 23 К 9/16

3Ъеудвуетеенный кемнтет

CCCP

Io лелем нзабретеннй н етнрьпнй (23) Приоритет (53) УДK621.

° 791 ° 753.93. .037(088.8) Опубликовано 15.04.82, Бюллетень ¹ 14

Дата ояубликования описания 18,. 04.82

/).. Ъ |-,, „, "в- - .:. .,„ г

« а 1";!-,.

1 (72} Авторы изобретения

В.Н. Бобер, Г.И. Журавлев и А.Н. Ширяев

Опытное конструкторско-технологическое бюр с впытным производством Ленинградского орд

Революции и ордена Трудового Красного Знам технологического института им. Ленсовета (71} Заявитель (54) ОБИТАЕМАЯ КАМЕРА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ

ХИМИЧЕСКИ АКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к применению в различных отраслях народного хозяйства обитаемых камер (цехов ) с инертной контролируемой атмосферой, предназначенных для высокотемпературнОй обработки (сварка, прокатка, ковка) химически активных материалов (13-t33.

Создание и применение таких камер вызвано их большими технологическими, / возможностями и высоким качеством высокотемпературной обработки корпусных, машинострительных, .энергетических и других конструкций из химичес-/ ки активных материалов.

При высокотемпературной обработке металлов в рабочем объеме камеры вы деляется значительное количество тепла, которое необходимо отводить so избежание перегрева операторов. Температура аргона в рабочем объеме камеры не должна превышать 25 С при проведении любого высокотемпературного процесса.

Повышение температуры аргона в камере, например, до 30 С и работа оператора в камере при этой температуре в течение, часа без дополнительной тепловой защиты приводит, по данным авторов, к возникновению у оператора состояния теплового удара, что, очевидно, является недопустимым.

Поэтому создание и поддержание заданной температуры в ррвбочем объеме камеры является очень важной и вместе с тем сложной технической задачей.

Известна обитаемая камера для высокотемпературной обработки химически активных металлов в аргоне контролируемой чистоты. Система охлаждения аргона этой камеры состоит из фреонового холодильного агрегата, испарителей,регулирующей и запорной аппара туры.и трубопроводов. При этом испарители установлены на внутренних поверхностях верхней части камеры. Остальные узлы расположены за ее преде27 4

3 9198 лами. Трубопровод проходит через гермоводы, вчаренные в стенку камеры l2).

К недостаткам этой камеры следует отнести установку испарителей внутри камеры и отсутствие принудительного обдува испарителей аргона с помощью вентилятора. Внутреннее расположение испарителей неоправдано загромождает рабочий объем камеры, исключая или ограничивая возможность установки в 1о нем, например, подъемного оборудования. Отсутствие обдува испарителей аргоном значительно снижает коэффициент теплопередачи между поверхностью испарителя и аргоном камеры, (Коэффициент теплопроводности аргона невелик и равен Х = 1,62 Вт/м град),, а следовательно, и эффективность охлаждения аргона в Камере. Кр в того т при расположении испарителе: внутри камеры значительно затрудняется проверка их на герметичность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является камера, которая включает в се25 бя рабочий объем, заполненный аргоном,расположенный на одной из стоянок камеры шлюз для входа и-. выхода иэ рабочего объема операторов (пассажирский шлюз), систему охлаждения аргона в рабочем объеме камеры. Система охлаждения аргона включает фреоновый холодильник и вентилятор. Вентилятор забирает аргон из камеры и подает его в холодильник, где аргон охлаждается, З и охлажденный аргон поступает в камеру (33 °

Недостатком этой камеры является отсутствие рациональной направленности охлажденного газового потока арго- о на в рабочем объеме камеры. Это приводит к необходимости увеличения мощности холодильного оборудования и, соответственно к неоправданным экономическим затратам. 45 .Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения аргона s рабочем объеме камеры.

Поставленная цель достигается тем, что в камере, содержащей рабочий 50 объем, заполненный инертным газом, например аргоном, расположенный наодной из стенок камеры шлюз для входа и выхода из рабочего объема операторов, систему охлаждения аргона в ка-55 мере с вентиляторами и патрубками ввода и вывода аргона, на патрубке ввода в камеру охлажденного аргона уста новлен дополнительный пат рубок, выход которого направлен на стенку камеры, противоположную шлюзу, при этом наружная поверхность этой стенки теплоизолирована, а натрубок ввода охлаждаемого аргона установлен в потолке камеры.

На чертеже приведена схема устройства.

На чертеже обозначено: 1- рабочий объем обитаемой камеры; 2 - пассажирский шлюз; 3 - внутренняя дверь пассажирского шлюза; 4 - холодильник аргона; 5 - герметичный вентилятор; 6патрубок ввода в камеру охлажденного аргона; 7 - патрубок забора аргона иэ камеры; 8 - дополнительный патрубок; 9 - теплоизоляция.

Стрелками у холодильника аргона показан вход и выход раствора хлористого кальция.

Поток охлажденного аргона, подаваемого с выхода дополнительных патруб-, ков 8 охлаждает стейку камеры, противоположную пассажирским шлюзам.

Стенка аккумулирует холод и отдает его в рабочий объем камеры, дополнительно понижая температуру аргона.

Теплоизоляция 9 наружной стороны стенки позволяет предотвратить утечку холода в окружающую среду, создавая направленное охлаждение, а именно, в сторону рабочего объема камеры. Направление потока охлажденного аргона на стенку, противоположную пассажирским шлюзам, вызвано следующими соображениями. Эксплуатируемые в промышленности обитаемые камеры рассчитаны на одновременную работу в ней двух и более операторов. (Работа в камере и шлюзование в рабочий объем одного оператора запрещена действующими инструкциями). При этом каждый пассажирский шлюз также рассчитан для шлюзования двух операторов. Из соображений удобства эксплуатации шлюзы располагают рядом, вдоль какой-нибудь одной стены. Например, в установке

"Атмосфера-4" так расположены три шлюза и весь параметрический ряд обитаемых камер типа "Атмосфера" выполнен по такому принципу. При работе операторов в камере внутренние двери пассажирских шлюзов открыты. Это связано с применением в обитаемых камерах шланговой подачи и отсоса воздуха и диктуется требованиями техники безопасности. Поскольку загромож-:

919827 дать проход к шлюзам в рабочем объе" ме камеры оборудованием или иэделиями также запрещено, операторы для проведения работ всегда располагаются в рабочем объеме камеры ближе к стенке, противоположной пассажирским шлюзам, которая в предлагаемой. камере и является дополнительным источником холода. Кроме того, при описан" ном расположении пассажирских шлюзов стенка камеры, расположенная напротив этих шлюзов имеет, как правило, и наибольшую поверхность, что, в данном случае, является также весьма положительным фактором. Выполнение патрубков ввода охлажденного аргона в рабочий объем камеры в потолке ка меры вызвано появлением возможности более .рационального распределения охлажденного аргона в рабочем объеме.. Так, например, установка дополнительных патрубков на потолке камеры не загромождает рабочий объем в сравнении, например, со случаем размещения в рабочем объеме испарителя холодильной машины и вместе с тем упрощает решение задачи создания направленного потока.

Предложенное устройство резко (на 8ОC) снижает температуру аргона в камере без увеличения мощности холодильного оборудования и позволяет варьировать эту температуру снятием или,установкой дополнительных патрубков, создавая комфортные. условия при И работе в защитных костюмах операторов. Кроме того, снижение температуры аргона в камере до 14-18 С позвоо ляет испольэовать для работы в камере операторам легкие и удобные защитные о костюмы из мягкой прорезиненной ткани без их дополнительной теплоизоляции. Эти костюмы имеют невысокую .стоимость. Устройство обеспечивает комфортное состояние операторов, работающих в защитных костюмах в рабочем объеме камеры.

Формула изобретения

Обитаемая камера для горячей обработки химически активных материалов, содержащая рабочий объем, заполненный инертным газом, например аргоном, расположенный на одной из стенок камеры шлюза для входа и выхода из рабочего объема операторов, систему охлаждения аргона в камере с вентиляторами и патрубками ввода и вывода аргона, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения аргона в камеМ ре, на патрубке ввода в камеру охлажденного аргона установлен дополнительный патрубок, выход которого направлен на стенку камеры, противоположную шлюзу, при этом наружная поверхность этой стенки теплоизолирована, а патрубок ввода охлажденного аргона установлен в потолке камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 194997, кл. В 23 К 9/16, 1964.

2. Абрамов А.И. и др. Установка

"Атмосфера-9" с прокатным станом

ДУО-230 для высокотемпературной обработки химически активных металлов в аргоне контролируемой .чистоты."Вопросы судостроения", сер. "Иеталлургия", вып. 19, 1975, с. 49-53.

3. Андронов Е,В. и др. Обитаемая камера с инертной контролируемой средой для пластической обработки химически активных металлов. - "Вопросы судостроения", сер. "Иеталлургия", 1969, N 12, с. 80-85 (прототип).

919827

ЬI

°

Тираж 1151 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

° е» »» °

Заказ 2227/11 филиал nllfl "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А, Гаврилов

Редактор M. Дылын Техред С. Мигунова Корректор С. Щомак