Гелиоустановка для термообработки сыпучих материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 А1 (19l (11) (51)5 F 24 J 2/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4756686/06 (22) 09.11 89 (46) 23.10.91. Бюл. № 39 (71) Институт проблем материаловедения

АН УССР (72) В. В. Пасичный, Ю. П. Вертебный, О. А. Андрущак и Г. К. Филькин (53) 662.997 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1008591, кл. F 26 В 3/28, 1981. (54) ГЕЛИОУСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к гелиотехнике, а именно к гелиоустановкам для термообработки материалов. Целью изобретения является повышение качества термообработки за счет регулирования теплообмена и повышения равномерности нагрева. Гелиоустановка содержит линейный концентратор 1, установленную вдоль его фокальной линии нагревательную камеру (К) 3 с установленным в ней шнеком (Ш) !1 транспортера 6, соИзобретение относится к гелиотехнике, а именно к устройствам, использующим солнечную энергию для термообработки материалов.

Целью изобретения является повышение качества термообработки за счет регулирования теплообмена.в процессе термообработки.

На фиг. 1 показана гелиоустановка, общий вид; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — нагревательная камера, фрагмент поперечного разреза.

Гелиоустановка содержит линейный концентратор 1, размещенную вдоль его фокальной линии 2 трубчатую нагревательную камеру 3 с зонами 4 и 5 загрузки и выгрузки материала и установленный в камере транспортер 6. Последний выполнен состав2 стоящим из нескольких участков, каждый из которых имеет независимый привод 7 или 8 и перемешивающие лопасти 9, прикрепленные к виткам 10 Ш 11. Благодаря этому может быть обеспечена различная скорость перемещения сыпучего материала на различных участках К 3. Так, при оксидировании железного порошка в процессе нагрева повышается его степень черноты. Поэтому на начальной стадии нагрева порошок перемещается с относительно невысокой скоростью.

По мере нагрева поглощение порошком солнечного излучения интенсифицируется, при этом скорость перемещения порошка на соответствующем участке камеры возрастает. Вращение лопастей 9 при работе Ш 11 способствует перемешиванию материала, что повышает равномерность нагрева. Качественная термообработка достигается как за сЧет перемешивания материала, так и за счет возможности обеспечения переменной по длине К 3 скорости прохождения материала. 3 ил. 2 з. п. ф-лы. ным, а каждый его участок снабжен независимым приводом 7 или 8 и перемешивающими лопастями 9. Один участок транспортера 6 соединен с приводом 7 в зоне 4 загрузки, а другой — с приводом 8 в зоне 5 выгрузки. Транспортер 6 выполнен шнековым, а лопасти 9 имеют форму радиальных пластин и установлены между витками 10 шнека 11 с возможностью вращения вокруг оси 12 камеры 3 и шнека l I при вращении последнего, для чего скреплены с витками 10.

Концентратор 1 имеет вогнутую зеркальную рабочую поверхность 13 и снабжен приводным устройством для ориентировки по Солнцу с приводами 14 и 15, первый из которых передает вращение через зубчатую

1686274 пару 16 для поворота концентратора 1 вокруг горизонтальной оси, а второй осуществляет поворот вокруг вертикальной оси рамы 17, несущей цапфы 18, на которых установлен поворотный концентратор 1 5

Камера 3 образована прозрачной кварцевой трубой 19, окруженной цилиндрической стенкой 20, в которой выполнено окно 21 для поступления излучения в зону нагрева камеры 3. Камера 3 пропущена через цапфы 18 и установлена горизонтально и неподвиж но.

Привод 7 одного из участков шнека 11 соединен с последним цепной передачей 22, а привод 8 — цепной передачей 23. Загрузка материала в камеру 3 производится из бункера 24 приводным барабанным питателем 25, а выгрузка — по лотку 26 в съемную емкость 27. Подшипники шнека размещены в корпусах 28. Для измерения температуры в камере 3 расположены термопары (на чертеже не показаны) .

В такой установке может производиться оксидирование железного порошка, Установка работает следующим образом.

Из бункера 24 при помощи барабанного питателя 25 материал (порошок) дозируется в часть шнека ll на участке предварительного нагрева (коэффициент заполнения шнека — до 0,25), перемещается вдоль зоны нагрева в горизонтальном направлении и предварительно нагревается солнечной энергией, направляемой рабочей поверхностью 13 концентратора 1 через окно 21.

По мере передвижения и нагрева материала (в данном примере железного порошка для оксидирования) возрастает его сте- 35 пень черноты и интенсивность поглошения энергии порошком. Поэтому на участке окончательной термообработки устанавливается повышенная скорость перемещения материала соответствующим участком шнека 11.

Во время перемещения материал пере40 мешивается витками !0 шнека 11 и лопастями 9. Процесс контролируется встроенными термопарами и регулируется при помощи автоматики (на чертеже не показана), обеспечивающей кроме того воздействие на систему ориентирования на Солнце.

Наряду с изменением скоростей на разных участках шнека 11 в случаях изменения интенсивности солнечного излучения производится реверсирование вращения шнека 11 на последнем или на обоих участках и перемещение материала в обратном направлении до получения заданной температуры и, следовательно, заданной окисленности порошка.

Таким образом предлагаемая установка позволяет улучшить равномерность нагрева и, следовательно, повысить качество термообработки материала.

Кроме того, возможно регулирование в зависимости от интенсивности излучения и иных факторов, что снижает зависимость работы гелиоустановки от природных факторов и расширяет сферу ее применения.

Формула изобретения

1. Гелиоустановка для термообработки сыпучих материалов, содержащая линейный концентратор, размещенную вдоль его фокальной линии трубчатую нагревательную камеру с зонами загрузки и выгрузки материала, установленный в камере транспортер и привод последнего, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества термообработки, транспортер выполнен составным по длине, а каждый его участок снабжен независимым приводом и перемешивающими лопастями.

2. Гелиоустановка по п. 1, отличающаяся тем, что транспортер имеет два участка, причем один из них соединен с приводом в зоне загрузки, а другой — в зоне выгрузки, 3. Гелиоустановка по п. 1, отличающаяся тем, что лопасти выполнены в виде радиальных пластин и установлены с возможностью вращения вокруг оси камеры.

1б86274

1686274

20 11 10

Составитель К. Заграничная

Редактор М. Кузнецова Техред А. Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Заказ 3590 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», r Ужгород, ул. Гагарина, 101