Нагревательное устройство

 

Изобретение относится к области теплотехники, а конкретно - к тепловой обработке изделий при их изготовлении, и обеспечивает интенсификацию теплообмена и одновременное упрощение конструкции нагревательного устройства, а также повышение экономичности. Новым является расположение выносного теплообменника непосредственно под сосудом наклонно к вертикальной оси сосуда и соединение патрубками нижнего конца теплообменника с нижней частью днища, а верхнего конца - с периферийной частью днища ниже уровня теплоносителя, содержащегося в сосуде. Днище выполнено выпуклым книзу. Габариты сосуда минимизированы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области теплотехники, а конкретно - к тепловой обработке изделий из различных материалов при их изготовлении.

Известны автоклавы - аппараты для проведения различных процессов при нагреве и под давлением выше атмосферного. В этих условиях достигается ускорение реакции и увеличение выхода продукта. Такой автоклав описан, например, в авт. св. СССР N 1669529, кл. В 01 J 3/00, 1991. Автоклав содержит днище, выпуклое книзу, крышку и выносной теплообменник, соединенный с сосудом патрубками.

Однако для интенсивного теплообмена в известных автоклавах требуется дополнительно установка устройств для перемешивания теплоносителя (механических, электромагнитных или пневматических). Прямоугольная или цилиндрическая форма известных автоклавов не является оптимальной для циклических процессов с попеременными нагревом и охлаждением обрабатываемых изделий в связи с тепловой инертностью таких автоклавов.

Задача настоящего нагревательного устройства состоит в интенсификации теплообмена и одновременном упрощении конструкции, а также в повышении экономичности.

Технический результат достигается тем, что в нагревательном устройстве, содержащем днище, выпуклое книзу, и крышку, образующие сосуд, и выносной теплообменник, соединенный с сосудом патрубками, согласно изобретению теплообменник установлен непосредственно под сосудом наклонно к вертикальной оси сосуда, а также за счет соединения патрубками его нижнего конца с нижней частью днища, а верхнего конца - с периферийной частью днища ниже уровня теплоносителя, содержащегося в сосуде, и выполнения формы сосуда максимально приближенной (допустимой по технологии) к форме нагреваемой заготовки.

Изложенная сущность изобретения представлена на чертеже.

Нагревательное устройство состоит из днища 1 и крышки 2, которые составляют сосуд, теплообменника (нагревателя теплоносителя) 3, патрубков 4 и 5, подставки для заготовки 6. Нагревающаяся часть теплоносителя 7 за счет конвекции поступает из теплообменника 3 в сосуд через патрубок 5, а ее замещает в теплообменнике 3 менее нагретая часть теплоносителя 7, опускающаяся также за счет конвекции по патрубку 4 в теплообменник 3. Перегретый пар 8, образующийся в результате интенсивного нагрева теплоносителя и увеличения давления в замкнутом сосуде, относительно быстро нагревает заготовку 9, установленную на подставке 6, так как масса теплоносителя 7 и объем сосуда минимизированы. Так же быстро происходит охлаждение (например, путем обдувания сосуда воздухом после выключения нагревателя теплообменника).

Ускорение процессов нагрева и охлаждения обеспечивает повышение частоты циклов при производстве изделий способом тепловой обработки и экономию затрачиваемой энергии. В настоящем нагревательном устройстве нет необходимости использовать вспомогательные устройства для перемешивания теплоносителя, что дает дополнительную экономию средств и энергоресурсов. Это устройство просто в изготовлении и обладает малой емкостью материала, а поэтому затраты на его изготовление минимальны.

Формула изобретения

1. Нагревательное устройство, содержащее днище, выпуклое книзу, и крышку, образующие сосуд, и выносной теплообменник, соединенный с сосудом патрубками, отличающееся тем, что выносной теплообменник установлен непосредственно под сосудом, наклонно к вертикальной оси сосуда, при этом нижний конец теплообменника соединен с нижней частью днища, а верхний конец соединен с периферийной частью днища ниже уровня теплоносителя, содержащегося в сосуде.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что габариты сосуда минимизированы путем максимального технологически допустимого приближения его формы к форме нагреваемой заготовки.

РИСУНКИ

Рисунок 1