Устройство для электронагрева полых толстостенных изделий

,/1 щ 600746 О П И С АНИЖ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистическихприсоединени заявкиГосударственныи комите овета Министров СССР по делам изобретений и открытий(53) 45) Дата опубликования описания 05.04.7 72) Автор изобретени. Шульма чно-исследовательский институт технологи машиностроения 1) Заявител ентральный(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОНАГРЕВА ПОЛЬ ТОЛСТОСТЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ2 е /т - зазор между рядамп; Изобретение относится к области нагрева металлов, в частности к устройствам для нагрева толстостенных полых изделий.Известны устройства для нагрева трубных изделий или полых сосудов, содержащие 5 кольцевые нагреватели (индукторы), расположенные с зазором в осевом направлении.Эти устройства не позволяют получить равномерное распределение температур в зоне нагрева при использовании их для толсто стенных полых изделий.Наиболее близким к изобретению является устройство для двустороннего нагрева толстостенных изделий, например труб, содержащее две установленные концентрично с за зором для размещения между ними нагреваемого изделия группы нагревателей, например труб, содержащее две установленные концентрично с зазором для размещения между ними нагреваемого изделия группы 20 нагревателей, каждая из которых выполнена в виде по меньшей мере двух расположенных в один ряд и установленных с зазором друг от друга нагревательных элементов, изогнутых по форме нагреваемого изделия, 25Недостатком известного нагревательного устройства является то, что оно не обеспечивает равномерное температурное поле при зональной термической обработке, например, крупногабаритных толстостенных полых из делий особенно таких, у которых имеются патрубки, приливы или другие массы металла вблизи оорабатываемого участка (зоны сварного соединения). При использовании для тепловой обработки нагревательного устройства известной конструкции возникают значительные температурные градиенты и, следовательно, термические напряжения, уровень которых может достигать и даже превышать предела текучести. Недопустимый уровень термических напряжений, как правило, является причиной образования трещин и други дефектов в металле сосуда.Целью изобретения яв;,яется получение равномерного температурного поля в обрабатываемой зоне толстостенного полого изделия. Поставленная цель достигается тем, что элементы групп установлены друг относительно друга в шахматном порядке, внутренняя группа снабжена дополнительным рядом нагревательных элементов, и оба ее ряда расположены симметрично относительно осп симметрии наружной группы с зазором, а соотношения размеров нагревательных элементов и зазороз между ними и пх рядамп взяты следующими:О - размер нагревательного элементавдоль оси изделия;1 - зазор между нагревательными элементами внутренней группы;1 - зазор между нагревательными элеметами наружной группы;Ь - размер нагревательного элементавнутреннего ряда в направлении попериметру изделия;1, - размер нагревательного элементанаружного ряда в направлении попериметру изделия.На чертеже показано устройство для электр онагрева полых толстостенных изделий,сборка которого осуществляется непосредственно на изделии в зоне, подлежащей термической обр аботке.Устройство для электронагрева включает всебя наружную группу 1 нагревательных элементов и внутреннюю группу 2 нагревательных элементов.Нагревательные элементы имеют одинаковую мощность при нагреве гладких полыхизделий и могут иметь различную мощность,когда вблизи от нагреваемой зоны имеютсямассы металла, которые требуют более интенсивных источников энергии.Нагревательные элементы, например плоские панели, состоящие из ленты высокого сопротивления и теплоизоляции, имеют соответствующие клеммы для подвода электроэнергии и специальные скобы (хомуты) для крепления их к направляющим осям 3. Снаружии внутри по периметру изделия с одной и сдругой стороны нагреваемого участка имеются сборные из секторов опоры 4, каждая изкоторых выполнена в виде жесткого замкнутого кольца. Секторные опоры являются несущими, на них крепятся все детали устройства,К опорам прикреплена система экранов 5для уменьшения тепловых потерь, или вместоэкранов может быть использована теплоизолирующая оболочка. Элементы между собоймогут электрически соединяться последовательно или параллельно, они также могутбыть объединены в отдельные тепловые зоныкак по контуру, так и в осевом направлении.Устройство для электронагрева полых толстостенных изделий работает следующим образомм.Нагревательные элементы, входящие в наружную и внутреннюю группы, образуют локальные тепловые потоки, направленные натепловоспринимающую поверхность изделия, а максимальная плотность теплового потока приходится по центру каждого элемента.Заданное взаиморасположение нагрева тельных элементов и соотношение их геометрических размеров позволяет создать по контуру изделия стационарное пилообразное тепловое поле, состоящее из направленных навстречу друг другу тепловых потоков.10 Вокруг элементов электронагревательногоустройства создаются связанные с ними зоны сбалансированного теплообмена, которые исключают образование сплошных не управляемых тепловых потоков и способствуют бо лее равномерному нагреву изделия. Формула изобретения где Й - зазор между рядами;О - размер нагревательного элементавдоль оси изделия;1 - зазор между нагревательными элементами внутренней группы;Е - размер нагревательного элементавнутреннего ряда в направлении попериметру изделия;Л - размер нагревательного элементанаружного ряда в направлении попериметру изделия;Г - зазор между нагревательными элементами нагружной группы,45 50 Устройство для электронагрева полых тол 20 стостенных изделий, например труб, содержащее две установленные концентрично с зазором для размещения между ними нагреваемого изделия группы нагревателей, каждаяиз которых выполнена в виде по меньшей ме 25 ре двух расположенных в один ряд и установленных с зазором друг от друга нагревательных элементов, изогнутых по форме нагреваемого изделия, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения равномерности на 30 грева, элементы групп установлены друг относительно друга в шахматном порядке, внутренняя группа снабжена дополнительным рядом нагревательных элементов и оба ее рядарасположены симметрично относительно оси35 симметрии наружной группы с зазором, а соотношения размеров нагревательных элементов и зазоров между ними и их рядами взяты следующими:40а = - н, цг= - Цл),3 2Заказ 922/1 Тираж 995митета Совета Мпнистретений и открытий35, Раушская наб., д. 4 Изд. Лов 327 Государственного к по делам из 113035, Москва, К