Способ нагрева крупногабаритных полых металлических сварных изделий

 

Изобретение относится к технологии .изготовления химической и нефтяной аппаратуры, а также полых метал .лических сварных изделий, работающих под давлением, и является усовершенствованием изобретения по а.с.№ 1002377. Цель изобретения - повьшение равномерности нагрева по образующей изделия 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 издв ЛИЯ - наибольшая толщина слоя теплоизоляции . Толщина &I, слоя теплоизоляции определяется по формуле ц 3-}1Г, . где Нц. - высота изделия, 2 табл., 1 ил. (Л с ел 4:: Х 35 14)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А2 (19) (11) (51) 4 С 21 D 9/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1002377 (21) 4004009/22-02 (22) 08.01.86 (46).07.06.87. Бюл. № 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт технологии химического и нефтяного аппаратостроения (72) С.О. Гевлич и Н.M. Кабанов (53) 621.783(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1002377, кл. С 21 D 9/50, 1982. (54) СПОСОБ .НАГРЕВА КРУПНОГАБАРИТНЫХ

ПОЛЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СВАРНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к технологии,изготовления химической и нефтяной аппаратуры, а также"полых металлических сварных изделий, работающих под давлением, и является усовершенствованием изобретения по а.с. № 1002377 °

Цель изобретения — повышение равномерности нагрева по образующей издЕлия 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 8 слоя теплоизоляции определяется по формуле о — — 3- Н „, где Н вЂ” высота изделия, 2 табл.

1 ил.

13154

Изобретение 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- 10 шение равномерности нагрева по образующей изделия за счет уменьшения тепловых потерь.

На чертеже представлено устройство,реализующее предлагаемый способ. 15

Способ осуществляют следующим образом.

На наружную поверхность 1 изделия наносят теплоизоляцию 2. В зоне 3 .на входе в полость изделия, где максимальный подвод тепла, теплоизоляцию наносят минимальной толщины. Это свя зано с тем, что в этом месте наблюдается наиболее интенснвный теплообмен, поскольку теплоноситель имеет

25 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 4 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 теплоносителя внутри изделия его скорость и температура снижаются, а сле довательно, уменьшается интенсивность нагрева стенок изделия.

Нанесение теплоизоляции переменной толщины на наружную поверхность изделия обеспечивает равномерность нагрева эа счет снижения перепадов температуры между верхней частью изделия и нижней и радиального гради- 50 ента.

Пример. Для определения равномерности нагрева по образующей H=, делия используют две колонны размерами 30000х7000х70, которые изготовлены из двухслойной стали.

Термообработку выполняют в монтажных условиях осенью при температуре

96 2 окружающей среды + 5 C 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 формулой

3„-- 3 Н,, На поверхности нагреваемых колонн закрепляют 22 термопары для снятия показаний температуры нагрева в различных точках поверхности..

В качестве критерия равномерности нагрева взяты перепады температур по высоте между противолежащими концами .колонны (дТ ) 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 2h 500 мм и Н„<

30000 мм нанесена до дросселя с частичным обхватом.

Результаты замеров величин дТ и дТц приведены в табл.2.

Как видно из табл. 2, применение теплоизоляции переменной толщины приводит к уменьшению неравномерности распределения температуры в .течение всего цикла нагрева. Полученное значение дТь на колонне 2 в два раза меньше, чем на колонне 1.. Значительно уменьшается и перепад по диаметру.

Следует отметить, что для получения перепада дТ - 50 С в случае термообработки колонны l 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

= за.

Использование изобретения позволит сократить время продолжительности

1315496 4 га-, ность изделия предварительно наносят слой теплоизоляции переменной толщины по высоте, при этом толщину слоя и я по мере удаления от входа в полость

5 изделия к выходу из него увеличивают и определяют по формуле

3 процесса термообработки и расход эообразного топлива.

Формула изобретен

Способ нагрева крупногабаритных полых металлических сварных изделий по авт. св. У 100237?, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева по образующей изделия за счет уменьшения тепловых потерь, на внешнюю поверхI

S„- 3 Н„

Т а б л и ц а 1

10000

Н,, мм 1000

15000 20000 3000

300 367 424 525

500

100

300

400

350

*Толщина теплоизоляции в реальных условиях эксперимента.

Таблица 2

Колонна Перепад температур, С .о

Условия по высоте но диаметру (ьТ,) (аТ ) 170

83 l0

25 l0

Ветер, дождь

38

10

Ветер

Ветер

TȀ+ 3 C

Время замера температуры после начала нагрева, ч где Н, — высота нагреваемого изделия

Pя — толщина теплоизоляций.

131 5496 (f„ХООмн 5

Ид чю

Составитель Г. Назарова

Техред М.Ходанич Корректор С. Шекмар

Редактор Н. Гунько

Заказ 2318/27 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4