Способ нагрева крупногабаритных полых металлических сварных изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) (11) 0 9/5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Г. ВИДЕТЕЛЬСТ АВТОРСИО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследователский и проектный институт технологихимического и нефтяного аппаратострения(54) СПОСОБ .НАГРЕВА КРУПНОГАБАРИТНЫХПОЛЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СВАРНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к технолгни,изготовления химической и нефтяной аппаратуры, а также"полых метал лических сварных изделий, работающих под давлением, и является усовершенствованием изобретения по а.с. У 1002377Цель изобретения - повышение равномерности нагрева по образующей издЕ- лия за счет уменьшения тепловых потерь. Способ заключается в том, что на наружную поверхность изделия наносят .слой теплоизоляции переменной толщины, при этом на входе в полость изделия на участке максимальной температуры - минимальная толщина, а на выходе из полости изделия - наибольшая толщина слоя теплоизоляции. Толщина 3 слоя теплоизоляции определяется по формуле 8 = З-Н, где Н - высота изделия, 2 табл.1315 лИзобретение относится к технологии изготовления химической и нефтяной аппаратуры, а также полых металлических сварных изделий, работающих под давлением и требующих объемного нагрева при различных видах термической обработки, и является усовершенствованием способа по авт. св, Р 1002377.Целью изобретения является повы шение равномерности нагрева по образующей изделия за счет уменьшения тепловых потерь.На чертеже представлено устройство,реализующее предлагаемый способ. 15Способ осуществляют следующим образом.На наружную поверхность 1 изделия наносят теплоизоляцию 2. В зоне 3 .на входе в полость изделия, где макси мальный подвод тепла, теплоизоляцию наносят минимальной толщины. Это связано с тем, что в этом месте наблюдается наиболее интенснвный тепло- обмен, поскольку теплоноситель имеет25 максимальную скорость и температуру, происходит быстрый нагрев стенок изделия.При удалении от зоны 3 в направлении движения теплоносителя толщину слоя теплоизоляции увеличивают до максимума в зависимости от высоты нагреваемого изделия. Иаксимальной толщиной слоя теплоизоляцию наносят на свод л изделия (верхнее днище) до 35 самого дросселя 5, через который происходит выброс теплоносителя.Увеличение толщины слоя теплоизоляции необходимо для снижения тепловых потерь, так как по мере движения ф теплоносителя внутри изделия его скорость и температура снижаются, а сле довательно, уменьшается интенсивность нагрева стенок изделия.Нанесение теплоизоляции перемен- "5 ной толщины на наружную поверхность изделия обеспечивает равномерность нагрева эа счет снижения перепадов температуры между верхней частью изделия и нижней и радиального гради ента. П р и м е р, Для определения равномерности нагрева по образующей изделия используют две колонны размерами 30000 х 7000 х 70, которые изготовлены из двухслойной стали.Термообработку выполняют в монтажных условиях осенью при температуре 96 2окружающей среды ь 5 С во время дождя и сильного северо-западного ветра.На наружную поверхность вертикально установленной колонны 1 наносят теплоизоляцию равномерной толщины слоя 150 мм по всей высоте (длине) колонны из минераловаты.На наружную поверхность вертикально установленной колонны 2 наносят теплоизоляцию переменной толщины слоя в соответствии с формулой3 ЯННа поверхности нагреваемых колонн закрепляют 22 термопары для снятия показаний температуры нагрева в различных точках поверхностиВ качестве критерия равномерности нагрева взяты перепады температур по высоте между противолежащими концами колонны (дТд) и по диаметру колонны (ЬТв), противолежащие точки по сечению диаметра,Изменение толщины теплоизоляционного слоя согласно формуле показано в табл. 1.Толщина теплоизоляции на верхнем днище колонны 28= 500 мм и Н30000 мм нанесена до дросселя с частичным обхватом.Результаты замеров величин дТа и ЬТп приведены в табл.2.1Как видно из табл, 2, применение теплоизоляции переменной толщины приводит к уменьшению неравномерности распределения температуры в течение всего цикла нагрева. Полученное значение ЬТь на колонне 2 в два раза меньше, чем на колонне 1 Значительно уменьшается и перепад по диаметру,Следует отметить, что для получения перепада дТ с. 50 С в случае термообработки колонны 1 необходимо дополнительно увеличить продолжительность выдержки, что потребовало сверх нормативного расхода газообразного топлива.Следовательно,для повышения равномерности нагрева при проведении термообработки нагревом изнутри необходимо наносить изоляцию переменной толщины согласно формуле = 3 Н,.1Использование изобретения позволитсократить время продолжительности1315496 4га- , ность изделия предварительно наносятслой теплоизоляции переменной толщины по высоте, при этом толщину слоя и япо мере удаления от входа в полость5изделия к выходу из него увеличивают и определяют по формуле Способ нагрева крупногабаритных полых металлических сварных изделий по авт. св. У 100237, о тл и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения равномерности нагрева по образующей изделия за счет уменьшения тепловых потерь, на внешнюю поверхТ а б л и ц а 110000 Н мм 1000 15000 20000 3000 300 367 424 525 мм500 100 300 400 350 Толщина теплоизоляции в реальных условиях эксперимента. Таблица 2. оПерепад температур, С Время замератемпературыпосле начала Условия Колонна по высоте но диаметру:ф ЮООмн 5 оставитель Г.ехред М,Ходанич Редактор Н. Гунько Заказ 2318/27 писн играфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна зводственно Тираж 54 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, РаушроваКорректор С. Шекмар Пкомитета СССи открытийкая наб., д.