Газовый затвор

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()723352 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 14.03.77 (21) 2462962/22 — 02 с присоединением заявки .% (23) П риоритет (51)M. Кл.

F 27 О 7/04

1оаудэротоонный комнтет

СССР йо донам нзобретеннй н отхрнтнй

Опубликовано 25.03.80. Бюллетень М 11 (53) ДК621.783..07 (088.8) Дата опубликования описания 28,0330 (72) Авторы изобретения

Б. Г. Подольский, А. Ф. Малец и В. М. Калганов

1,=:- ::.:

Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники "ВНИИМТ" (7I ) Заявитель (54) ГАЗОВЫЙ ЗАТВОР

Изобретение относится к непрерывной термообработке труб, сортового материала и может быть использовано для обработки ленты в печах с защитной атмосферой.

Известен газовый затвор для герметизации входных проемов печей, который представляет собой систему плоских сопел завесы и отсасывающих пазов, расположенных по обе стороны от обрабатываемой заготовки (1).

Известен газовый затвор, предназначенный

10 для уплотнения печей непрерывного действия для термообработки ленты, проволоки и другого материала в защитной атмосфере, содержащий корпус со встроенными в нем вентилятором, подающим коллектором с системой щеле15 вых сопел, вытяжными отверстиями, расположенными по обе стороны от изделия, и перепускные отверстия в корпусе !2)".

K недостаткам известного затвора относится то, что газовая завеса, расположенная у входа в затвор, может подсасывать наружный воздух который попадает в циркуляционный контур и затем в печь, что обычно недопустимо.

Затвор может работать без подсоса воздуха только при определенном режиме, т.е. при заданном давлении защитной атмосферы в печи.

Циркуляционный вентилятор должен иметь такие характеристики (напор и производительность), при которых через струю завесы из печи выбирается количество газа, равное зжектируюшей способности струи (С1в,б = 1йзж.).

При уменьшении давления газов в печи выбивание их через затвор резко уменьшается и при прежних характеристиках вентилятора в завесу подсасывается воздух (11под =Идж—

Овыб). Предотвратить подсосы воздуха при изменениях давления газа в печи можно за счет изменения характеристик циркуляционного вентилятора или путем перепуска части газа из печи во входной участок затвора.

При термообработке крупных деталей (плоШадь их поперечного сечения соизмерима с плошадью загрузочного окна) затвор также работает нестабильно, нарушая газодинамический режим термообработки всей печи. Крупные детали (например, пакет прутков), попадая в зону действия завесы, загромождают проточную часть затвора, уменьшая рабочую часть

723352 под. = где ковент.

©эав.

3 струи, плотность затвора (при постоянных характеристиках вентилятора) может возрасти в несколько раз, что моментально вызывает значительное увеличение давления газов в печном объеме. После прохождения детали через затвор гаэодинамический режим затвора и печи восстанавливается, 11ель изобретения — предотвращение подсоса воздуха в циркуляционный контур затвора и стабилизация его газодинамического ре- 10 жима.

Укаэанная цель достигается тем, что газовый затвор снабжен установленными на перепускных отверстиях автоматическими клапанами.

На чертеже схематически изображен предла- is гаемый газовый затвор.

Печь 1 непрерывного действия для термообработки в защитном газе прутков 2, движущихся по приводным роликам 3, уплотняется газовым затвором, в котором плоская газовая 20 завеса вытекает из щелевого сопла 4, установленного на подающем коллекторе 5, в который поступает защитный газ от циркуляционного вентилятора 6, приводимого в движение электродвигателем 7. На всас вентилятора присоединен 25 отсасывающий короб 8, в котором по ширине затвора имеется щель. Шторка 9, установленная перед соплом, служит для зашиты его от теплового излучения и, кроме того, увеличивает общее гидравлическое сопротивление затвора, 00

Передние шторки 10 в комбинации с тамбуром 11 также служат для увеличения общего гидравлического сопротивления затвора. Группа автоматических клапанов 12 и 13, установленных в корпусе затвора, предназначена для ста- З5 билизации газодинамического режима.

Газовый затвор работает следующим образом.

В рабочем режиме автоматические клапаны

12 и 13 в газовом затворе закрыты. Произво- 40 дительность циркуляционного вентилятора 6 устанавливается в соответствии с давлением защитного газа в печном объеме. В этом случае струя, вытекающая из шелевого сопла 4, полностью сносится печным давлением и попа- 45 . дает в отсасывающий короб 8.

При уменьшении давления газов в печном пространстве. изменяется и газовый режим затвора: струя завесы не полностью сносится в отсасывающую зону затвора, из которой 50 вентилятор отбирает количество газа, равное его первоначальной производительности, т.е. в этом случае в затвор подсасывается воздух из окружаю|цей среды в количестве

1 вент. вязав. — производительность вентилятора; †. часть газа завесы, которая поступает в отсасывающую камеру.

Лля избежания подсосов воздуха в затвор открываются автоматические клапаны 12, настроенные на определенное пониженное давление газов в печи, и защитный газ через перепускные отверстия поступает в определенном количестве в отсасывающую камеру затвора.

Баланс защитного газа в циркуляционном контуре восстанавливается, исключается возможность подсоса воздуха, клапаны 12 закрываются, и затвор работает в первоначально настроенном режиме. Клапаны 12 целесообразно настраивать на различные значения пониженного давления защитной атмосферы в печи, что расширяет диапазон оптимальных газодинамических режимов затвора.

Клапан 13 служит для стабилизации газодинамического режима затвора при прохождении через него крупных обрабатываемых деталей.

При нормальной работе затвора этот клапан находится в закрытом состоянии. Крупная деталь 2 (пруток), проходя через затвор, загромождает его проточную часть, активная зона завесы уменьшается, жесткость ее увеличивается, что вызывает неполный снос завесы в отсасывающую камеру затвора. Возможен также подсос окружающего воздуха в затвор из-эа нарушения баланса защитного газа в циркуляционном контуре. Помимо этого, за счет увеличения гидравлического сопротивления затвора с деталью увеличивается статическое давление защитной атмосферы. в печном пространстве. Автоматический клапан 13 открывается при превышении давления в печи выше номинального, и защитный газ через перепускное отверстие поступает в отсасывающую камеру затвора, что предотвращает подсос воздуха в затвор, при этом восстанавливается давление газов печи. С выходом детали из затвора клапан 13 закрывается и затвор начинает работать в первоначально настроенном режиме.

Конструкция клапанов, применяемых в рассматриваемом затворе, не имеет специальных датчиков давления и приводов. Плоскость клапана с системой уравновешивающих грузов является одновременно датчиком давления и исполнительным механизмом. Клапаны самостоятельно срабатывают в зависимости от перепада давления на перепускных отверстиях, являющегося функцией от давления защитной атмосферы в печном пространстве.

Применение предлагаемого газового затвора позволяет сократить расход защитного газа на печь, предотвратить возможные подсосы воз- . духа в печной объем через затвор и стабилизировать газовый режим самой печи.

Формула изобретения

Газовый затвор, содержащий корпус со встроен. ными в нем вентилятором, подающим коллектоСоставитель Г, Назарова

Техред М.Петко

Корректор В Синицкая

Редактор А. Кравченко

Тираж 671 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 921 l!

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

5 723352 6 ром с соплами и отсасывающим коробом, обра- режима, он снабжен установленными на переэуюгцис рециркуляционный контур,перепускные пускных отверстиях автоматическими клапанами. отверстия в корпусе и размещенные на входе Источники информации, и выходе его систему шторок, о т л и ч а ю- принятые во внимание при экспертизе ш и и с я тем, что, с целью предотвращения 5 1. Патент ФРГ И 976172, кл. 19 с 9/00, подсоса воздуха в циркуляционный контур 1974. затвора и стабилизации его газодинамического 2. Патент США Р 3186698, кл. 266 — 3, 1975.