Колпаковая печь

(5)5 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ ВТОРСКОМ Всесоюзного научинститута электрония ии М 1411277, кл.ии М 1361152, кл. ство СССР673, 1990.(57) 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 М 5 и ЭТ за счет теплопроводности отдают тепло (Т) внутренней поверхности М и через ПА С 8, нагревая ее. За счет развитой поверхности теплообмена ПА осуществляет более интенсивный отбор Т с внутренней поверхности М 5 и быстрее нагревает С 8. Кроме того, поток ПА турбулизируется за счет наличия ЭТ, что также интенсифицирует отбор Т ПА от внутренней поверхности М 5. 2 ил,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).В указанной печи муфель имеет гладкую поверхность, что не позвоЛет 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 21,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 31. 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 п роволоки.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 позво 5 ляет турбулизировать поток печной атмосферы, циркулирующей в подмуфельном пространстве, что позволяет дополнительно интенсифицировать съем тепла с внутренней поверхности муфеля. Элементы10 теплообмена, обладая большой поверхностью, имеют малую массу, поэтому заявляемый муфель, поверхность теплообмена которого превышает поверхность теплообмена известного муфеля при равных габари 15 тах, имеет значительно меньшую массы, засчет чего и обеспечивается снижение металлоемкости.На фиг. 1 показана печь, общий вид; нафиг. 2 - узел 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 по25 периметру на наружной и внутренней поверхностях муфеля 5 посредством, например, обечаек 7, Отрезки проволоки 6 выполнены из металла, имеющего высокую теплопроводность, например из нержавею 30 щей стали. Элементы 6 могут быть выполнены в виде спиралей, закрепленных на муфелях 5.Колпаковая печь работает следующимобразом.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 540 и элементы 6, которые за счет теплопроводности отдают тепло внутренней поверхности муфеля и печной атмосфере, циркулирующей в подмуфельном пространстве, которая в свою очередь отдает теплс45 садке 8, нагревая ее. За счет развитой по.верхности теплообмена печная атмосфер, осуществляет более интенсивный отбо тепла с внутренней поверхности муфеля 5быстрее нагревает садку. Кроме того, потон50 печной атмосферы турбулизируется за сче 1наличия элементов 6, что также интенсифи цирует отбор тепла печной атмосферой о 1 .внутренней поверхности муфеля 5.После завершения нагрева и выдержкь55 нагревательный колпак 2 снимают и устанавливают 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 подмуфельно1770409 Составитель В.СавченкоТехред М,Моргентал Корректор Н.Тупица Редактор Заказ 3715 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, 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 теплопроводности 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 свентилятором и коаксиально установленные на нем нагревательный колпак и муфель 10 с расположенными по периметру на его наружной и на внутренней поверхностях элементами теплообмена, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности путем интенсификации лучистого 15 и конвективного теплообмена и сниженияметаллоемкости, элементы теплообмена выполнены в виде отрезков проволоки.