Нагревательное устройство для термообработки

(22) Заявлвно 061277 (21) 2576824/22-02 (51) М. КЛ. с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Г 27 О 11/02 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(71) Заявитель Производственное объединение "Красный котельщик"(54) НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ Изобретение относится к переносным устройствам для нагрева длинныхтел с одним или несколькими рядамиотводов и может быть использовано,например, для нагрева с целью термообработки коллекторов трубных блоковкотлоагрегатов,Известна переносная печь колпакового типа, содержащая футерованныйколпак на металлическом каркасе,снабженный распределенными по егодлине газовыми горелками 1 .Известна также колпаковая печь сэлектронагревом, содержащая футерованную рабочую камеру с расположенными по ее длине электронагревательными элементами 21.Такие устройства выполняются поразмерам садки с максимальными габаритами, отличаются громоздкостью, металлоемкостью к большими потерями тепла, при этом ухудшается и качествотермообработки из-за подсосов и неравномерности нагрева. 25Цель изобретения - повышение качества термообработки н тепловой экономичности.Эта цель достигается тем, что уст-.ройство, содержащее футерованную ра- З 0 бочую камеру и электронагревательные элементы, снабжено расположенными по торцам камеры прямоугольными рамами, стенки которых имеют воэможность перемещения относителЬно друг друга, а рабочая камера выполнена составной по своему поперечному периметру из отдельных секций, причем футеровка каждой секции в поперечном сечении камеры имеет с обеих сторон слой из волокнистого теплоизоляционного материала.На фиг. 1 показано нагревательноеустройство в продольном разрезе; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез на фиг. 3 - отдельная секция, разрез; на фиг. 4 - узел крепления секции к раздвижной раме; на фиг. 5 - узел 1, на фиг, 7 - участок нагревательного устройства, поперечный разрез и сечение А-А.Устройство содержит торцовые щиты1 и 2, установленные с обеих сторон перпендикулярно оси подлежащего термообработке коллектора 3, с которым стыкуются ряды змеевиков 4. Торцовый щит 1 установлен на подставке 5 и выполнен в виде рамы, содержащей горизонтальную направляющую 6, неподвижно закрепленную на подставке 5 иснабженную с двух сторон каретками 7и 8 с возможностью их линейного перемещения. К кареткам 7 и 8 жестко крепятся одними своими концами вертикаль"ные стойки 9 и 10, перпендикулярныенаправляющей 6, также снабженные с5других концов подвижными относительно них каретками соответственно 11,12. В кареткам 11, 12 установлена свозможностью линейного перемещениягоризонтальная перекладина 13. В каретках 7, 8, 11, 12 предусмотреныфиксаторы (не показаны) для неподвижного закрепления кареток.Таким образом, направляющая 6,вертикальные стойки 9 и 10 и перекладина 13 образуют замкнутый четырехугольник, определяющий поперечное сечение рабочего пространства нагревательного устройства. К торцовым щитам 1 и 2 крепятся продольные, т.е. 2 Опараллельные оси коллектора 3, стенки нагревательного устройства, охватывающие коллектор с четырех сторон.Каждая стенка выполнена наборной попериметру поперечного сечения камерыиз отдельных секций 14. Секция 14содержит жесткий металлический каркас в виде анкерной трубы 15, к которой приварены равномерно распределенные по длине дистанциирующие металлические фланцы 16. В отверстиефланцев 16 через электроизоляционные керамические втулки 17 установлен одиночный электронагревательныйэлемент, разделенный электрически,например, на три независимых зоны.Левая крайняя зона (фиг. 3) снабжена двумя нагревательными элементами,например трубами 18 и 19 из жароупорной стали, соединенными с однойстороны перемычкой 20, а с другой 4 Остороны оканчивающимися контактнымипальцами 21. Правая крайняя зона налогично левой имеет две жароупорныетрубы 22, соединенные перемычкой 23и оканчивающиеся контактными пальцами 24. Средняя зона образована двумя жароупорными трубами 25, соединенными между собой перемычкой 26, Концытруб 25 через перемычки 27 соединенысоответственно с удлиненными выводами 28, 29, например, в виде прутковиз жароупорной стали, выходящих налевую сторону секции и оканчивающихся контактными пальцами 30. Одиночный электронагревательный элементможет быть выполнен и на четыре эоны,при этом выводы четвертой зоны выйдутна правую сторону секции.Электронагревательный элемент закрывается с наружной стороны экраном31 из листовой жароупорной стали, по- Оверх которогб уложена футеровка 32,снабженная в поперечной плоскости повсей длине секции гибкими торцами(слоями) 33. Футеровка с гибкими торцами может быть выполнена в виде па кета полос как нитей из волокнистого материала, например, из асбо- или стеклополотна, или в виде прошивного мата из кремнеземистой ткани, заполненного каолиновой ватой.Секции 14 крепятся на раздвижных рамах торцовых щитов 1 и 2, для чего в направляющих б, в вертикальных стойках 9 и 10, а также в горизонтальной перекладине 13 предусмотрены пазы, в которые заводятся уши 34, приваренные по концам металлического каркаса соответствующей секции 14; и закрепляются в нем с помощью фиксаторов 35 Расстояние между соседними пазами (шаг пазов) выбрано одинаковым для всех элементов раздвижной рамы, причем оно меньше длины гибких торцов 33 каждой секции. Таким образом, при установке соседних секций в торцовые щиты их гибкие торцы в месте стыковки перекрывают друг друга по всей длине секции.Нагревательное устройство переносного типа работает следующим образом. Предварительно по общему виду коллектора 3 с рядами змеевиков 4 выбирают необходимое рабочее сечение камеры, после чего по обеим сторонам коллектора перпендикулярно его оси устанавливают торцовые щиты 1, 2, На раздвижных рамах устанавливают необходимое, предварительно подобранное, рабочее сечение камеры, для чего используют возможность перемещения вертикальных стоек 9 и 10 относительно горизонтальной направляющей 6, а также горизонтальной перекладины 13 относитель(о указанных стоек. После установкй рабочего сечения камеры каретки 7, 8, 11 и 12 закрепляются фиксаторами. Затем производят набор продольных стенок камеры при помощи секций 14, устанавливая и закрепляя их в раздвижных рамах торцовых щитов, для чего размещенные по концам секции уши 34 заводят в соответствующие пазы рамы и закрепляют при помощи фиксаторов 35.Торцовые щиты выставляют с таким расчетом, чтобы ряды змеевиков 4 прохоцили между секциями 14 и гибкие торцы 33 каждой пары секций, оказавшихся по сторонам ряда змеевиков, надежно охватывали ряды труб перекрывая щели и отверстия. После установки всех секций осуществляется электрическое соединениеодиночных электронагревательных элементов при помощи быстросъемных перемычек 36, которые крепят к контактным пальцам соседних секций, в олинобщий электранагреватель, имеющий несколько зависимых зон регулирования,причем каждая зона может быть соелинена в однофазный.илн в трехфазныйнагревательный элемент, 748116После соединения всех одиночных нагревательных элементов торцы камеры закрываются торцовыми крышками 37, 38.К каждой зоне нагревания подключают силовые кабели от источника электропитания и при пуске устройства в работу включают каждую зону в отдельности. Протекающий по одиночным нагревательным элементам ток нагревает жароупорные трубы, из которых они выполнены, а те передают тепло коллектору 3.Благодаря всестороннему подводу тепла обеспечивается быстрый нагрев садки. 15 Благодаря гибким торцам футеровки секции тепловые потери устройства сводятся к минимуму, а наличие нескольких регулируемых зон электронагревателей позволяет регулировать 20 температуру по длине камеры, а следовательно тепловой режим термообработки коллектора, повышает равномерность нагрева.Возможность изменения площади по перечного сеЧения рабочей камеры обеспечивает универсальность устройства, расширяет число типоразмеров садки (коллекторов), Все это позволяет повысить тепловую экономичность и улуч шить качество процесса термообработки,Формула изобретенияНагревательное устройство для термообработкн, содержащее футерованнуюрабочую камеру с расположенными вдольее стенок электронагревательными элементами, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью улучшения качестванагрева и повышения тепловой экономичности, оно снабжено расположенными по торцам камеры прямоугольнымирамами, стенки которых имеют возможность перемещения относительно другдруга, а рабочая камера выполненасоставной по поперечному периметру,из отдельных секций, причем футеровкакаждой секции в поперечном сечениикамеры имеет с обеих сторон слой изволокнистого теплоизоляционного материалаИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Газовая колпаковая печь переносного типа, чертеж Т, 1969,ПО "Красный котельщик".2. Антерман В.Н, и др. Колпаксвыепечи. М.,"Металлургия", 1965, с. 9092 (прототип),-4 лодериуфе тавитель Е. Щадекред Л. Теслюк орректор Ю. Макаренк дактор т. ская Заказ 4217/26 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,тираж 671 ЦНИИПИ Государственн по делам иэобретен 13035, Москва, Ж, Ра