Proiectarea și construcția căptușelii de încălzire a cuptoarelor de tip clopot
Prezentare generală:
Cuptoarele de tip clopot sunt utilizate în principal pentru recoacere strălucitoare și tratament termic, deci sunt cuptoare intermitente cu temperatură variabilă. Temperatura se menține în mare parte între 650 și 1100 ℃ și se modifică în funcție de timpul specificat în sistemul de încălzire. În funcție de încărcarea cuptoarelor de tip clopot, există două tipuri: cuptorul de tip clopot pătrat și cuptorul de tip clopot rotund. Sursele de căldură ale cuptoarelor de tip clopot sunt în mare parte gazul, urmate de electricitate și păcură. În general, cuptoarele de tip clopot sunt alcătuite din trei părți: un capac exterior, un capac interior și o sobă. Dispozitivul de ardere este de obicei amplasat pe capacul exterior izolat cu un strat termic, în timp ce piesele de prelucrat sunt plasate în capacul interior pentru încălzire și răcire.
Cuptoarele de tip clopot au o bună etanșeitate la aer, pierderi reduse de căldură și o eficiență termică ridicată. Mai mult, nu necesită nici ușă de cuptor, nici mecanism de ridicare și alte mecanisme de transmisie mecanică, astfel încât economisesc costuri și sunt utilizate pe scară largă în cuptoarele de tratament termic al pieselor de prelucrat.
Două cerințe critice pentru materialele de căptușeală a cuptorului sunt greutatea redusă și eficiența energetică a capacelor de încălzire.
Probleme frecvente cu refractografele ușoare tradiționalecărămizi sau beton turnabil ușorStructurile includ:
1. Materialele refractare cu o greutate specifică mare (în general, cărămizile refractare ușoare obișnuite au o greutate specifică de 600 KG/m3 sau mai mult; cărămizile refractare ușoare au o greutate specifică de 1000 KG/m3 sau mai mult) necesită o sarcină mare asupra structurii de oțel a capacului cuptorului, astfel încât atât consumul structurii de oțel, cât și investiția în construcția cuptorului cresc.
2. Acoperirea exterioară voluminoasă afectează capacitatea de ridicare și suprafața podelei atelierelor de producție.
3. Cuptorul de tip clopot funcționează la temperaturi variabile intermitent, iar cărămizile refractare ușoare sau cărămizile turnabile ușoare au o capacitate termică specifică mare, o conductivitate termică ridicată și un consum imens de energie.
Cu toate acestea, produsele din fibre refractare CCEWOOL au o conductivitate termică scăzută, o acumulare redusă de căldură și o densitate volumică redusă, acestea fiind motivele cheie pentru aplicațiile lor largi în domeniul încălzirii. Caracteristicile sunt următoarele:
1. O gamă largă de temperaturi de funcționare și diverse forme de aplicare
Odată cu dezvoltarea producției și tehnologiei fibrelor ceramice CCEWOOL, produsele din fibre ceramice CCEWOOL au atins serializarea și funcționalizarea. În ceea ce privește temperatura, produsele pot îndeplini cerințele diferitelor temperaturi, de la 600 ℃ la 1500 ℃. În ceea ce privește morfologia, produsele au dezvoltat treptat o varietate de produse de prelucrare secundară sau prelucrare profundă, de la bumbac tradițional, pături, produse din pâslă, până la module din fibre, plăci, piese cu forme speciale, hârtie, textile din fibre și așa mai departe. Acestea pot îndeplini pe deplin cerințele cuptoarelor industriale pentru produse din fibre ceramice în diverse industrii.
2. Densitate de volum mic:
Densitatea volumică a produselor din fibre ceramice este în general de 96~160 kg/m3, ceea ce reprezintă aproximativ 1/3 din cărămizile ușoare și 1/5 din materialele refractare ușoare turnabile. Pentru cuptorul nou proiectat, utilizarea produselor din fibre ceramice nu numai că poate economisi oțel, dar poate și facilita încărcarea/descărcarea și transportul, propulsând progresul în tehnologia cuptoarelor industriale.
3. Capacitate termică mică și stocare a căldurii:
Comparativ cu cărămizile refractare și cărămizile izolatoare, capacitatea produselor din fibre ceramice este mult mai mică, aproximativ 1/14-1/13 pentru cărămizile refractare și 1/7-1/6 pentru cărămizile izolatoare. În cazul cuptorului cu clopot cu funcționare intermitentă, se poate economisi o cantitate mare de combustibil care nu este legat de producție.
4. Construcție simplă, perioadă scurtă de utilizare
Deoarece păturile și modulele din fibră ceramică au o elasticitate excelentă, gradul de compresie poate fi prevăzut și nu este nevoie să se lase rosturi de dilatare în timpul construcției. Drept urmare, construcția este ușoară și simplă, putând fi realizată de către muncitori calificați.
5. Funcționare fără cuptor
Prin adoptarea căptușelii integrale din fibră, cuptoarele pot fi încălzite rapid la temperatura de proces dacă nu sunt restricționate de alte componente metalice, ceea ce îmbunătățește considerabil utilizarea eficientă a cuptoarelor industriale și reduce consumul de combustibil nelegat de producție.
6. Conductivitate termică foarte scăzută
Fibra ceramică este o combinație de fibre cu un diametru de 3-5 µm, deci are o conductivitate termică foarte scăzută. De exemplu, atunci când o pătură de fibră cu conținut ridicat de aluminiu și o densitate de 128 kg/m3 atinge 1000 ℃ la suprafața fierbinte, coeficientul său de transfer termic este de numai 0,22 (W/MK).
7. Stabilitate chimică bună și rezistență la eroziunea prin fluxul de aer:
Fibra ceramică poate fi erodată doar în acid fosforic, acid fluorhidric și alcali fierbinți și este stabilă la alte medii corozive. În plus, modulele din fibră ceramică sunt realizate prin plierea continuă a unor straturi de fibră ceramică la un anumit raport de compresie. După tratarea suprafeței, rezistența la eroziunea eoliană poate ajunge la 30 m/s.
Structura de aplicare a fibrei ceramice
Structura comună de căptușeală a capacului de încălzire
Zona arzătorului capacului de încălzire: Adoptă o structură compozită din module din fibră ceramică CCEWOOL și covoare stratificate din fibră ceramică. Materialul păturilor de căptușeală din spate poate fi cu un grad mai mic decât materialul modulului stratificat al suprafeței fierbinți. Modulele sunt aranjate în formă de „batalion de soldați” și fixate cu fontă unghiulară sau module suspendate.
Modulul din fontă unghiulară este cea mai ușoară metodă de instalare și utilizare, deoarece are o structură simplă de ancorare și poate proteja în cea mai mare măsură planeitatea căptușelii cuptorului.
Zonele de deasupra arzătorului
Se adoptă o metodă de stratificare a păturilor din fibră ceramică CCEWOOL. Căptușeala stratificată a cuptorului necesită, în general, 6 până la 9 straturi, fixate cu șuruburi din oțel rezistent la căldură, șuruburi, plăci rapide, plăci rotative și alte piese de fixare. Păturile din fibră ceramică pentru temperaturi ridicate sunt utilizate la aproximativ 150 mm în apropierea suprafeței fierbinți, în timp ce pentru celelalte piese se utilizează pături din fibră ceramică de calitate inferioară. La așezarea păturilor, îmbinările trebuie să fie la o distanță de cel puțin 100 mm. Păturile interioare din fibră ceramică sunt îmbinate cap la cap pentru a facilita construcția, iar straturile de pe suprafața fierbinte se suprapun pentru a asigura efectele de etanșare.
Efectele aplicării căptușelii din fibre ceramice
Efectele structurii din fibre integrale a capacului de încălzire al cuptoarelor de tip clopot au rămas foarte bune. Capacul exterior care adoptă această structură nu numai că garantează o izolație excelentă, dar permite și o construcție ușoară; prin urmare, este o structură nouă cu valori promoționale deosebite pentru cuptoarele de încălzire cilindrice.
Data publicării: 30 aprilie 2021