Устройство для термообработки длинномерных материалов

(71) Калининский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт.2. Авторское свидетельство СССР : В 842362, кл. Г 26 В 13/06, 1979.- 3. Авторское свидетельство СССР 9 227987, кл, Г 26 В 13/20, 1966. ЯГОСУДАРСТВЕННЫЙНОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЗИ ТЕРМООБРАБОТКи ДЛИННОИяРНЫ МАТЕРИАЛОВ, содержащее камеру с последовательно установленными.в ней диффузорнь-конфузорными соплами, по оси которых размещенвысушиваемый материал, и газоподвод,расположенный с торца камеры, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена,на боковых стенках камеры укрепленынаправляющие пластины, наклоненные кним под углом 30-90 е в направлении.перемещения материала и образующиес соплами внешние канфузорно-диффузорные каналы, причем все сопла и ка-.налы подключены К одному газоподводу е.сушки, вулканизации, термофиксациии других видов термообработки длинномерных материалов,5Известно устройство для термообработки длинномерных материалов, содержавшее камеру с наклонными .направ- .ляющими пластинами, установленнымирядами на боковых стенках камеры симметрично относительно обрабатываемого Материала, и газоподвод, расположенный в нижней части камеры 1.Однако для эффективной работы данного устройства необходимо использованне псевдоожиженного слоя инертного мелкозернистого теплоносителя,следствием чего является большаяэнергоемкость устройства.Известны устройства для термообработки длинномерных материалов, содержащие последовательно соединенныедиффузорно-конфузорные каналы дляперемещения ткани и газоподвод, размещенный в нижней части камеры, причем газоподвод включает в себя сопла,каждое из которых установлено в диффузорно-конфузорном канале. Каналырасположены параллельно для перемещения ткани по зигзагообразному пути,и в каждом из каналов размещено по;соплу, направленному в одном из нихпротивоточно с тканью, а в соседнемпрямоточно Г 2 .Недостатками этих устройств являются низкая интенсивность теплообмен-З 5ных процессов и большая энергоемкостьвследствие установки в каждом из диффузорно-конфузорных каналов отдельного сопла для подачи теплоносителя,что ведет к увеличению его расхода. 40Кроме того, обдув ткани в диффузорноконфузорных каналах указанной камерыпроизводится только с одной ее стороны, что не позволяет использовать камеру для вулканизации двухстороннихполимерных покрытий на тканях.Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для термообработ. ки длиннойерных материалов, содержащее камеру с последовательно установ ленными в ней диффузорно-конфуэорнымисоплами, по оси которых размещен высушиваемый .материал, и газоподвод,расположенный с торца камеры 3 .Однако и оно не обеспечивает необходимого качества тепловой обработки, вследствие недостаточно эффективного обдува ткани из-за низких ско.ростей теплоносителя.Цель изобретения - интенсификациятепломассообмена.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для термообработкидлинномерных материалов, содержащемкамеру с последовательно установленными в ней диФфуэорноконфузорными 65 соплами, по оси которых размещен высушиваемый материал, и газоподвод,расположенный с торца камеры, на боковых стенках последней укреплены направляющие пластины, наклоненные кним под углом 30-90 в направленииперемещения материала,и образующие ссоплами внешние конфузорно-диффузорные каналы, причем все сопла и каналы подключены к одному газоподводу.Таким образом, диффузорно-конфузорные каналы расположены вдоль осикамеры и образованы наклонными направляющими пластинами, установленными на боковых стенках камеры с шагомот 0,7-5,0 ширины камеры под углом30-90 О к ее боковым стенкам, исоплами, а газоподвод расположен соосно собрабатываемым материалом и выполненобщим для всех сопел и каналов. Приэтом наибольшая интенсивность тепломассообмена достигается когда верхние пластины, образующие сопла, установлены параллельно наклоннымнаправляющим пластинам, а нижниепластины сопел образуют с осью камеры угол 15-30 О, расстояние о от места контакта пластин каждого сопладо боковых стеиок камеры равно1 14 ее ширины, а расстояние Ь отверхней и нижней кромок сопла до.1 1.оси камеры равно - ширины ка 24 25меры.Наклонные направляющие пластиныустановлены на боковых стенках камеры под углом о .30-90 к ним. Еслио. меньше 30, то эффективность термообработки недостаточна, если с(.больше 90 , то резко возрастает гидородинамическое сопротивление каналов.Шаг между наклонными направляющимипластинами должен составлять от 0,75,0 ширины камеры.Эксперименты показали, что, еслиугол -, образованный нижней пластиной сопла и осью камеры меньше 15 е,то сопло не умещается между двумясоседними направляющими пластинами,расположенными .на расстоянии, макси-,мально допустимом для эффективнойтермообработки материала, если же.угол у больше 30 , то резко увеличивается аэродинамическое сопротивление сопел, и, следовательно, возрас-тает энергозатраты .на проведениепроцесса,Расстояния а и Ь определены экспериментально, как величины, при кото.рых достигается максимальная интенсивность термообработкиПри этом, если расстояние с меньше1- ширины камеры, то возрастет гидродинамическое сопротивление сопел,вследствие чрезмерного сужения проходного сечения каналов, а если рас 1стояние а больше - ширины камеры, то плохо формируется плоская струя, изза чего снижается интенсивность тепломассообмена.. 5Если расстояние Ь меньшешири 25 ны камеры, то увеличивается гидродинамическое сопротивление сопла из-за чрезмерного сужения входа в его 1 О .диффузорную часть, если же это расостояние большеширины камеры, то будет снижаться эффективность термообработки, так как нижняя кромка сопла будет.: отсекать недостаточную часть потока для формирования плоской струиКроме того, верхняя кромка сопла должна находиться на таком же расстоянии Ъ от оси камеры, что и нижняя, 29 иначе возрастает гидродинамическое сопротивление сопла вследствие увеличенияместных сопротивлений. То же самое относится и к верхней кромке направляющей пластины, расстояние 25 от которой до оси камеры целесообразно также принять равным 6На фиг.1 изображена камера, вертикальный разрез, на фиг.2 в . разрез А-А на фиг,1, на фиг.З -. аксонометрия ЗО предлагаемого устройства.Устройство для. термообработки длинномерных материалов содержит ка, меру 1 с входной 2 и выходной 3 щелями для входа и выхода ббрабатываемого материала 4, газоподвод 5, уста 3 новленный в .нижней части камеры 1 соосно е обрабатываемым материалом 4, .последовательно расположенные сопла 6 с диффузорными 7 и конфуэорными 8 участками, ограниченными нижней 9 и 4 О верхней 10 пластинами, и наклонные Направляющие пластины 11, образующие с соплами б плоские конфузорно-диффу- зорные .каналы 12. Каналы 12 и сопла б подключены к газоподводу 5. 4 ЪПроцесс термообработки осуществляется следующим образом.Обрабатываемый материал 4,поступает в камеру 1 через входную щель 2. и движется снизу вверх. Горячий 50 теплоноситель подают через газопод вод 5 в нижнюю часть камеры 1 двумя симметричными потоками, разделенными поверхностью материала 4.Оба потока подают на нижние наклонные направляющие пластины 11, которые направляют теплоноситель на поверхность обрабатываемого материала 4,Для достижения наибольщей эффективности термообработки направляющие пластины 11. установлены на боковых стенках камеры 1 под углом аС=ЗОа шаг между ними составляет от 0,7 до 5,0 ширины камеры 1.Отразившись от поверхности материала 4, оба симметричных газовых потока поднимаются вверх к нижнему соплу б.Рассмотрим движение одного из потоков, так как они двигаются адинаково, вследствие сиьветричности устройства относительно его оси.Нижняя кромка каждого из сопел ботсекает большую часть потока, которая направляется нижней пластиной 9 сопла в плоский канал 12, образованный наклонной направляющей пластиной 11 и верхней пластиной 10 сопла б и далее - на обрабатываемый материал 4 под углом в 45-90 О к нему.Меньшая часть газового потока,разделяемого нижней кромкой сопла б,проходит внутрь него в виде струи, параллельной поверхности обрабатываемого материала 4, После того, как большая часть потока, выходящая из канала 12, отразится от поверхности материала, она сливается с меньшей его частью, поднимается вверх к следующему соплу б, и процесс повторя- . ется.Каждое из последовательно расположенных сопел вместе с наклонными направляющими пластинами позволяет организовать обдув обрабатываемого матЕ- риала не только струями, параллельными его поверхности, но и струями, наклоненными к ней, что позволяет значительно увеличить интенсивность термообработки. Использование общего для всех сопел и каналов газоподвода приводит к снижению энергетических затрат, т,к. уменьшается расход теплоносителя, а установка наклонных направляющих пластин и сопел сиюет рично по обе стороны от обрабатываемого материала дает возможность использовать описываемое устройство для термообработки двухсторонних покры- тий на длинномерных материалах.Заказ илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,16/36 Тираж б 87 ВНИИПИ .Государственного па делам изобретений 113035, Москва, Ж,. Р