Муфельная печь с подвижным нагревателем

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 0 ГОСУД ПО Д ВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН Е ИЗОБРЕТСВИДЕТЕЛЬСТВУ ПИС Н АВТОРСК У ено т л и чентили и пс датчикзмом перем 2. Печь по щаясятем, электрически с температуры и ния нагревател ивод ище- Я что в язаны ехани(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 398650, кл, Р 27 В 5/00, 1973.2. Электротермическое оборудование. Справочник. Под ред, А.П Альтгауэена и др. М., Энергия, 1967, с, 363-365, рис.8-45.г.(54)(57) 1. МУФЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ С ПОДВИЖНЫМ НАГРЕВАТЕЛЕМ, содержащая соосно расположенные два муфеля с датчиками температуры, механизм перемеще ния нагревателя и заглушку нагревателя, о т л и ч а ю щ а я с я тем,ЯО 1060906 что с целью повышения производител ности печй печь снабжена цилиндрическими полыми экранами с перфорированной внутренней стенкой, расположенными .соосно с муфелями и образующими полости между муфелем и экраном для размещения нагревателя, и воздухоотсекателем с приводом, при этом воздухоотсекатель расположен в плоскости оси заглушки, а внутренняя полость экрановсоединена с магистралью сжатого воздуха через в тили.п. 1, а ю фИзобретение относи" ся к термическому технологическому оборудованию,и может быть использовано в машиностроительной и других отраслях промышленности.Известна муфельная печь с подвижным нагревателем, состоящая иэ камер, выполненных с воэможностью перемещения, стационарных муфелей иподдерживающих устройств 1 .Недостатком данной печи является 10незначительная ее производительность,Наиболее близкой по техническойсущности к изобретению является муФельная печь с подвижным нагревателем, содержащая соосно расположенныедва муфеля, с датчиком температуры,механизм перемещения нагревателя изаглушку нагревателя 2,В этой печи оба муфеля работаютпопеременно в циклах нагрева и охлаждения, поэтому имеется принципиальная связь производительности печи с соотношением по времени этихциклов. При медленном нагреве, покацикл естественного охлаждения непревышает цикла нагрева, производительность печи от скорости охлаждения не зависит, При ускоренном наг реве для повышения производительности печи требуется ускорить охлажде,ние муфеля, однако в устройстве данной печи этого не предусмотрено, чтоснижает ее производительность притермообработке мелких деталей, до"пускающих высокоскоростные нагреви охлаждениеоЦелью изобретения является повышение производительности печи.Укаэанная цель достигается тем,что в муфельной печи с подвижным нагревателем, содержащей соосно расположенные два муфеля с датчиками температуры, механизм перемещения нагревателя и заглушку нагревателя, печьснабжена цилиндрическими полыми экранами с перфорированной внутреннейстенкой, расположенными соосно с муФелями и образующими полости междумуфелем и экраном для размещения нагревателя, и воздухоотсекателем сприводом, при этом воздухоотсекатель орасположен по вертикальной оси заглушки, а внутренняя полость экрановсоединена с магистралью сжатого воздуха через вентили.При этом вентили и привод электрически связаны с датчиками температуры и механизмом перемещения нагревателя,Снабжение муфелей экранами с размещением между ними воэдухоотсекателя наряду с другими признакамипозволяет получить новый эффект -ускоренное охлаждение одного муфеляс одновременным улучшением условийнагрева другого. Это удается достичьблагодаря приданию экранам одновре менно трех функций: собственноготеплового экранирования, распределения потока сжатого воздуха на муфель с целью интенсивного охлаждения и концентрации потока использованного воздуха в направлении заглушки противоположного муфеля дляуплотнения и снижения утечки теплапри нагреве.Совмещение воздухоотсекателя сзаглушкой и снабжение его канатным,приводом обеспечивает воэможностьперемещения заглушки под давлениемпотока отработанного воздуха вдольоси печи благодаря свободно подвешенному состоянию для дрижатия к торцунагревателя. Для обеспечения автоматизированной согласованности цикловнагрева и охлаждениячто необходимо для повышения производительностивентили подачи сжатого воздуха, привод воздухоотсекателя, механизм перемещения нагревателя и датчики температуры связаны в цепь автоматики,Возможны различные варианты построения такой цепи. Далее в описании работы печи рассматриваетсянаилучший вариант, основанный наэстафетном принципе передачи последовательности команд,На фиг. 1 изображена муфельнаяпечь с подвижным нагревателем, общийвид 1 на Фиг. 2 - сечение А-А наФиг. 1,Печь состоит из двух муфелей 1,нагревателя 2 с механизмом перемещения 3, двух экранов 4, снабженныхвентилями 5 с электромеханическимприводом, например, типа 13 с 803,через которые в экраны попеременнои согласованно с работой остальныхэлементов поступает сжатый воздух измагистрали, воздухоотсекателя 6 ввиде подъемной алюминиевой перегородки, совмещенной с двухстороннейзаглушкой 7 (для закрывания торцанагревателя, обращенного внутрь печи) и снабженного канатным приво"дом 8 на основе, например, исполнительного электрического механизмаМЭМ/1, датчиков 9 термоэлектрических верхней и нижней температурытермообработки, снабженных, например,милливольтметрами И-ЗЗЗК, двух концевых выключателей 10 на концах путиперемещения механизма нагревателя,,четырех электромагнитных защелок 11,Фиксирующих воздухоотсекатель в смещенном вдоль оси печи положении,Экраны 4 размещены вокруг муфелейна близком расстоянии, минимальнонеобходимом для введения нагревателя 2, например, при радиальной толщине .трубчатого нагревателя 150 ммрасстояние должно быть 170-180 мм.При таком размещении экран выполняет функцию тепловой защиты, уменьшая радиальное рассеяние тепла отнагревателя в цикле нагрева. Материал экранов должен обладать малой теплопроводностью, поэтому предпоч-.тительны титан или нержавеющая сталь при толщине листа, например, 1,0 щм. Температура на наружной поверхности нагревателя при правильно выполненной теплоизоляции не превышает200-3000 С, что приемлемо для указаи" ных выше металлов.Количество воздуха, поступающего Ю на муфель, должно охлаждать его с такой интенсивностью, чтобы цикл охлаждения, включая загрузочно-разгрузочные огерации, был короче цикла нагрева другого муфеля. Это требова ние легко выполняется при, например, следующих данных: объем муфеля 7,3 л, продолжительность нагрева 20 мин и охлаждения - 15 мин., температрь) нагрева 900 ОС и охлаждения 200 С (при 200 С допускается извлекать детали из инертной среды на воздух),.Воэдухоотсекатель представляет собой;лист алюминия, во всю ширину печи (1,0-1,5 м) и высотой не менее диаметра заглушки (например, 400 мм), которая закреплена на нем по оси нагревателя, По краям листа установлены электромагнитные защелки, фиксирующие воздухоотсекатель в прижатом к торцу нагревателя подо- о женин и при отключенном охлаждении соседнего муфеля. Заглушки отключаются (на 2-3 с) непосредственно перед подъемом воэдухоотсекателя. Воздухоотсекатель свободно подвешен иа 35 тросике, закрепленном на приводе 8,Печь работает следующим образом.Например, в,правом муфеле датчик 9 по достижении верхней температуры термообработки выключает на 4 Д 2-3 с обе защелки 11 и включает привод 8 на подъем воэдухоотсекателя 6. По приходу воздухоотсекателя в верхнее положение привод 8 через предусмотренные в нем концевые выключате ли включает механизм 3 нагревателя, который после перемещения нагревателя на левый муфель включает (с по-.мощью выключателя 10) реверс привода 8, и воздухоотсекатель опускается. После прихода в закрытое положение привод 8 включает подачу воздуха в правый экран 4 с помощью вентиля 5,Выходящий из торца экрана отработанный сжатый воздух сдвигает вправосвободно подвешенный воздухоотсекатель 6, прижимает заглушку 7 к торцу нагревателя 2, и лист воздухоотсекателя через предусмотренные ферромагнитные шайбы фиксируется в этомположении защелками 11. Выключение подачи сжатого воздуха выполняет сигнал датчика 9 нижней температуры термообработки. Этот же сигнал может быть использован как команда для выполнения загрузочно-разгрузочных операций, после чего наступает кратковременное ожидание момента достижения верхней. температуры термообработки в нагреваемом левом муфеле (это ожидание обычно не превышает 2-3 мин при хорошей регулировке), и циклы повторяются.Нагрев и охлаждение происходит по ассимпэотическому закону,. заданная температура может быть зарегистрирована известными техническими средствами с высокой точностью, например + ЗоС при температуре 900 фС.Основные конструктивные размеры предлагаемой печи приводятся как пример исполнения (печь типа УТА): наружный диаметр муфеля 130 мм, внут-. ренний диаметр нагревателя 150 мм, наружный диаметр нагревателя 400 мм, внутренний диаметр экрана 440 мм, длина муфеля 560 мм, длина нагревателя 750 мм, длина печи (без загрузочно-разгрузочных устройств) 2000 мм.Осуществление интенсивного попеременного охлаждения муфелей благодаря введению полых экранов, через которые осуществляется подача сжатого воздуха на муфели, причем экраны расположены на близком расстоянии от муфелей (например, 100 мм), что обеспечивает турбулентность воздушного потока в зазоре, т.е. наибольший съем тепла, и благодаря введению воздухоотсекателя с заглушками, с учетом связи воздухоотсекателя и вентилей с датчиками предельных температур термообработки и с механизмом перемещения нагревателя, обеспечивает повышение производительности предлагаемой печи по сравнению с прототипом.,г оставитель В. Беехред Ж.Кастелеви нев орректор,А, Дэя ор. Л. шовхан каз 1001 атент, г.ужгород, ул. Проектная П или Тираж ВНИИПИ Госуда по делам и 13035, Москва