Туннельная печь

 

Сущность изобретения: туннельная печь содержит размещенную в зону охлаждения защитную стенку с окнами. Соотношение высоты окна и толщины стенки составляет 0,8-1,6 между защитной стенкой и наружной теплоизоляционной размещены теплообменники. Часть теплоты изделий утилизируется в зоне охлаждения с помощью теплообменников. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s F 27 В 9/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4943739/33 . (22) 07.05,91 (46) 30.03,93, Бюл. N. 12 (71) Челябинский государственный технический университет (72) Г.Ф.Кузнецов, Ю.А.Королев. Т.Б,Жиргалова и B.È.Áóõìàñòîâ (73) Южноуральский фарфоровый завод (56) Заявка Японии ¹ 63-43673, кл. F 27 0

1/00, 1988.

Авторское свидетельство СССР

N. 271419, кл. F 27 В 9/00, 1970.

Изобретение относится к производству фарфоровых, керамических, огнеупорных и других иэделий, точнее, к теплотехническим его аспектам, к экономии вторичных энергоресурсов.

Целью изобретения является повышение экономичности и надежности работы печи.

Поставленная цель реализуется с помощью защитной стенки с окнами, причем отношение высоты окна к толщине стенке составляет0,8 — 1,6, а теплообменники разме щены, по крайней мере, в один горизонтальный ряд между защитной стенкой и наружной теплоизоляционной. при этом под теплообменниками выполнены водосточные каналы, Дополнительный эффект достигается тем, что проходное сечение окна в защитной стенке больше со стороны теплообменников.

С помощью теплообменников используется тепло зоны охлаждения, которое, если нет теплообменников, в большей своей части либо не используется, либо используется

„„5U, 1806321 АЗ (54) ТУННЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ (57) Сущность изобретения; туннельная печь содержит размещенную в зону охлаждения защитную стенку с окнами. Соотношение высоты окна и толщины стенки составляет 0,8-1,6 между защитной стенкой и наружной теплоизоляционной размещены теплообменники. Часть теплоты изделий утилизируется в зоне охлаждения с помощью теплообменников. 1 з,п. ф-лы, 3 ил. неэффективно. При этом увеличивается скорость охлаждения изделий по длине зоны охлаждения, что приводит к повышению качества производимой продукции, .

Эффективность работы теплообменного устройства зависит от эффективности организации теплообмена в зоне охлаждения, Как показывают расчеты, конвективная составляющая теплового потока не может достигнуть величины выше, чем 0,1-0,2 всего потока тепла. эоны охлаждения. Следовательно, эффективным может быть только л,— 6д чистый теплообмен, lM

Как показали специально проведенные а испытания. эффективность тепнообмена существенно зависит от соотношения размера окна (стороны квадрата) и толщины стенки. В результате экспериментов была построена зависимость {фиг.3), В стенке постоянной толщины увеличивались квадратные отверстия и измерялось количество тепЛоты, прошедшей через стенку.

Результаты представлены на фиг. 3, из которого видно, что значения потока

0/Оп ах 0,7 достигается при h/д 0,80, 1806321

Здесь 0 — тепловой поток через окна, Q » — весь подводимый к стенке тепловой поток, h — размер окна, d — толщина стенки. Уменьшение пИ до 0,75 приводит к резкому снижению О/Qmax до 0,5, Нэ участке от h/d =

=0,8 до h/d = 1,6 происходит плавное нарастание Q/Q ». Увеличение h/d больше, чем

1,6 не приводит к увеличению теплового rioтока. Но при этом увеличении значительно снижается несущая способность стенки.

Поэтому выделяется диапазон параметра

h/d -0,8-1,6, в котором целесообраэйо выбирать размеры окон в стенке теплообменника в зависимости от конструкции печи, от нагрузки приходящейся на стенку. Окна могут располагаться по вертикали либо в шахматном порядке, либо в ряд, Кроме того, при нарушении герметичности теплообменника уменьшается вероятность попадания воды в полость печи, тем. самым, вероятность возникновения серьезной аварии.

Теплообменники собираются секциями, соединение секций для удобства обслуживания выведено наружу. Водосточные каналы обеспечивают нормальную работу теплообменного устройства и всей печи при нарушении герметичности одной из секций тепл ообменника.

На фиг. 1 показан поперечный разрез зоны охлаждения туннельной печи, на фиг.

2 защитная стенка теплообменника, на фиг.

3 — зависимость количества теплоты, получаемой теплообменником, от отношения размера окон к толщине стенки.

Поэ. 1 обозначена туннельная печь, поз, 2 — защитная стенка, поз. 3 — окна в стенке, поз, 4 — теплообменники, поз. 5 — теплоизоляционная стенка, поэ. 6 — водосточные каналы, поз. 7 — изделия на платформах.

Туннельная печь 1 работает следующим образом. Изделия на платформах 7 проходят последовательно через три зоны печи: нагрева, обжига и охлаждения. При этом температура изделий при движении по зонам нагрева и обжига возрастает, При входе в зону охлаждения изделия и платформы 7 имеют высокую температуру, В зоне охлаждении происходит охлаждение изделий и платформ 7 за счет обдува их охлаждающим воздухом. Часть теплоты изделий и платформ 7 утилизируется в зоне охлаждения с помощью теплообменников 4, Суммарный тепловой поток, воспринимаемый поверхностью теплообменников 4, складывается из лучистой составляющей от изделий и платформ 7 и от поверхности защитной стенки 2 обращенной к теплообмен10 никам 4, а также иэ конвективной составляющей — охлаждающий воздух, При этом площадь проходного сечения окна 3 в защитной стенке 2 влияет на величину лучистой составляющей теплового потока от из15 делий и платформ 7 к теплообменникам 4, Для увеличения конвективной составляющей. теплового потока, воспринимаемого теплообменниками, проходное сечение окна 3 в защитной стенке 2 больше со стороны

20 теплообменников, что увеличивает скорость омывания воздухом поверхности теплообменников, Соотношение площадей проходных сечений окна 3 в защитной стенке 2 определяется типоразмерами огнеупорного

25 кирпича из которого выполнена защитная стенка 2, Изделия на платформах 7 пройдя зону охлаждения, в результате охлаждения понижается их температура до 100-120 С, удаля30 ются из туннельной печи 1.

Формула изобретения

1, Туннельная печь, включающая зону нагрева, обжига и зону охлаждения с теоло-, 35 обменниками, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности в работе печи, она снабжена защитной стенкой с окнами, причем отношение высоты окна к толщине стенки

40 составляет 0,8-1,6, а теплообменники размещены по крайней мере в один горизонтальный ряд между защитной стенкой и наружной теплоизоляционной, при этом под теплообменниками выполнены водо45 сточные каналы, 2. Печь поп,1, отл ича ющая с ятем, что проходное сечение окна в защитной стенке больше со стороны теплообменников, 1806321 бЖ Е

1806321 дУ 0g Я Ыг З

Составитель Т.Жиргалова

Техред М,Моргентал Корректор Л.Ливринец

Редактор

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

Заказ 972 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5