เตาแบบระฆัง

การออกแบบประหยัดพลังงานประสิทธิภาพสูง

การออกแบบและการก่อสร้างวัสดุบุผนังกันความร้อนของเตาเผาทรงระฆัง

เตาแบบระฆัง-1

เตาแบบระฆัง-2

ภาพรวม:
เตาอบแบบระฆังส่วนใหญ่ใช้สำหรับการอบอ่อนและการอบชุบความร้อน ดังนั้นจึงเป็นเตาอบที่มีอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงเป็นช่วงๆ อุณหภูมิส่วนใหญ่จะอยู่ระหว่าง 650 ถึง 1100 องศาเซลเซียส และจะเปลี่ยนแปลงตามเวลาที่ระบุไว้ในระบบทำความร้อน เตาอบแบบระฆังแบ่งตามขนาดการบรรจุออกเป็นสองประเภท คือ เตาอบแบบระฆังทรงสี่เหลี่ยมและเตาอบแบบระฆังทรงกลม แหล่งความร้อนของเตาอบแบบระฆังส่วนใหญ่คือก๊าซ รองลงมาคือไฟฟ้าและน้ำมันเบา โดยทั่วไป เตาอบแบบระฆังประกอบด้วยสามส่วน คือ ฝานอก ฝาใน และเตาเผา อุปกรณ์เผาไหม้มักจะติดตั้งอยู่บนฝานอกที่หุ้มด้วยฉนวนกันความร้อน ในขณะที่ชิ้นงานจะวางไว้ในฝาในเพื่อทำความร้อนและทำให้เย็นลง

เตาอบแบบระฆังมีคุณสมบัติในการกันอากาศได้ดี มีการสูญเสียความร้อนต่ำ และมีประสิทธิภาพทางความร้อนสูง นอกจากนี้ยังไม่จำเป็นต้องมีประตูเตาอบหรือกลไกการยกหรือกลไกการส่งกำลังเชิงกลต่างๆ จึงช่วยประหยัดต้นทุนและนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในเตาอบสำหรับการอบชุบความร้อนชิ้นงาน
สองข้อกำหนดที่สำคัญที่สุดสำหรับวัสดุบุผนังเตาเผาคือ น้ำหนักเบาและประสิทธิภาพการใช้พลังงานของฝาครอบทำความร้อน

ปัญหาทั่วไปของวัสดุหักเหแสงน้ำหนักเบาแบบดั้งเดิมอิฐก่อหรือวัสดุหล่อขึ้นรูปน้ำหนักเบาโครงสร้างต่างๆ ได้แก่:

1. วัสดุทนไฟที่มีความหนาแน่นสูง (โดยทั่วไปอิฐทนไฟน้ำหนักเบาทั่วไปมีความหนาแน่น 600 กก./ลบ.ม. ขึ้นไป ส่วนวัสดุหล่อขึ้นรูปน้ำหนักเบามีความหนาแน่น 1,000 กก./ลบ.ม. ขึ้นไป) จะทำให้โครงสร้างเหล็กของฝาครอบเตาหลอมรับน้ำหนักได้มากขึ้น ส่งผลให้ทั้งปริมาณการใช้โครงสร้างเหล็กและการลงทุนในการก่อสร้างเตาหลอมเพิ่มขึ้น

2. ฝาครอบด้านนอกที่เทอะทะส่งผลกระทบต่อความสามารถในการยกและพื้นที่ใช้สอยของโรงงานผลิต

3. เตาหลอมแบบระฆังทำงานที่อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงเป็นช่วงๆ และอิฐทนไฟชนิดเบาหรือวัสดุหล่อขึ้นรูปชนิดเบามีค่าความจุความร้อนจำเพาะสูง มีค่าการนำความร้อนสูง และใช้พลังงานมาก

อย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์เส้นใยทนไฟ CCEWOOL มีค่าการนำความร้อนต่ำ การเก็บความร้อนต่ำ และความหนาแน่นต่ำ ซึ่งเป็นเหตุผลสำคัญที่ทำให้มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในด้านวัสดุหุ้มฉนวนความร้อน คุณลักษณะต่างๆ มีดังนี้:

1. ช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้างและรูปแบบการใช้งานที่หลากหลาย
ด้วยการพัฒนาการผลิตและเทคโนโลยีเส้นใยเซรามิก CCEWOOL ผลิตภัณฑ์เส้นใยเซรามิก CCEWOOL จึงมีความเป็นมาตรฐานและใช้งานได้หลากหลาย ในด้านอุณหภูมิ ผลิตภัณฑ์สามารถตอบสนองความต้องการที่อุณหภูมิแตกต่างกันตั้งแต่ 600 ℃ ถึง 1500 ℃ ในด้านรูปทรง ผลิตภัณฑ์ได้พัฒนาอย่างต่อเนื่องไปสู่ผลิตภัณฑ์แปรรูปขั้นที่สองหรือแปรรูปขั้นสูงที่หลากหลาย จากผลิตภัณฑ์ดั้งเดิม เช่น ผ้าฝ้าย ผ้าห่ม ผลิตภัณฑ์สักหลาด ไปจนถึงโมดูลเส้นใย แผ่น ชิ้นส่วนรูปทรงพิเศษ กระดาษ สิ่งทอเส้นใย และอื่นๆ ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของเตาหลอมอุตสาหกรรมสำหรับผลิตภัณฑ์เส้นใยเซรามิกในอุตสาหกรรมต่างๆ ได้อย่างครบถ้วน
2. ความหนาแน่นปริมาตรต่ำ:
โดยทั่วไปแล้ว ความหนาแน่นเชิงปริมาตรของผลิตภัณฑ์ใยเซรามิกอยู่ที่ 96-160 กก./ลบ.ม. ซึ่งประมาณ 1/3 ของอิฐน้ำหนักเบา และ 1/5 ของวัสดุทนไฟหล่อขึ้นรูปน้ำหนักเบา สำหรับเตาหลอมที่ออกแบบใหม่ การใช้ผลิตภัณฑ์ใยเซรามิกไม่เพียงแต่จะช่วยประหยัดเหล็ก แต่ยังทำให้การขนถ่ายและการขนส่งง่ายขึ้น ซึ่งจะช่วยผลักดันความก้าวหน้าในเทคโนโลยีเตาหลอมอุตสาหกรรม
3. ความจุความร้อนและการกักเก็บความร้อนต่ำ:
เมื่อเปรียบเทียบกับอิฐทนไฟและอิฐฉนวน ผลิตภัณฑ์ใยเซรามิกมีประสิทธิภาพต่ำกว่ามาก ประมาณ 1/14-1/13 ของอิฐทนไฟ และ 1/7-1/6 ของอิฐฉนวน สำหรับเตาหลอมทรงระฆังที่ทำงานเป็นช่วงๆ สามารถประหยัดการใช้เชื้อเพลิงที่ไม่เกี่ยวข้องกับการผลิตได้เป็นจำนวนมาก
4. โครงสร้างเรียบง่าย ระยะเวลาสั้น
เนื่องจากแผ่นและโมดูลใยเซรามิกมีความยืดหยุ่นสูง จึงสามารถคาดการณ์ปริมาณการอัดตัวได้ และไม่จำเป็นต้องเว้นรอยต่อเพื่อการขยายตัวระหว่างการก่อสร้าง ส่งผลให้การก่อสร้างง่ายและไม่ซับซ้อน ซึ่งช่างฝีมือทั่วไปสามารถดำเนินการให้แล้วเสร็จได้
5. การใช้งานโดยไม่ต้องใช้เตาอบ
การใช้วัสดุบุผนังที่เป็นเส้นใยเต็มรูปแบบช่วยให้เตาหลอมสามารถร้อนถึงอุณหภูมิที่ต้องการได้อย่างรวดเร็วหากไม่มีส่วนประกอบโลหะอื่นๆ มาจำกัด ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานเตาหลอมอุตสาหกรรมและลดการใช้เชื้อเพลิงที่ไม่เกี่ยวข้องกับการผลิตได้อย่างมาก
6. ค่าการนำความร้อนต่ำมาก
เส้นใยเซรามิกเป็นส่วนผสมของเส้นใยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3-5 ไมโครเมตร ดังนั้นจึงมีค่าการนำความร้อนต่ำมาก ตัวอย่างเช่น เมื่อผ้าห่มใยอะลูมิเนียมสูงที่มีความหนาแน่น 128 กก./ลบ.ม. มีอุณหภูมิพื้นผิวร้อนถึง 1000℃ ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจะมีค่าเพียง 0.22 (วัตต์/เมกะเคลวิน) เท่านั้น
7. มีเสถียรภาพทางเคมีที่ดีและทนต่อการกัดกร่อนจากกระแสลม:
เส้นใยเซรามิกจะสึกกร่อนได้เฉพาะในกรดฟอสฟอริก กรดไฮโดรฟลูออริก และด่างร้อนเท่านั้น และมีความเสถียรต่อสารกัดกร่อนอื่นๆ นอกจากนี้ โมดูลเส้นใยเซรามิกยังผลิตขึ้นโดยการพับแผ่นเส้นใยเซรามิกอย่างต่อเนื่องในอัตราส่วนการอัดที่กำหนด หลังจากปรับสภาพพื้นผิวแล้ว ความต้านทานต่อการกัดเซาะจากลมสามารถสูงถึง 30 เมตร/วินาที

โครงสร้างการใช้งานของเส้นใยเซรามิก

เตาแบบระฆัง-01

โครงสร้างซับในทั่วไปของฝาครอบทำความร้อน

บริเวณหัวเผาของฝาครอบทำความร้อน: ใช้โครงสร้างแบบผสมผสานระหว่างโมดูลใยเซรามิก CCEWOOL และพรมใยเซรามิกแบบหลายชั้น วัสดุของผ้าห่มรองด้านหลังอาจมีคุณภาพต่ำกว่าวัสดุของโมดูลชั้นของพื้นผิวร้อนหนึ่งระดับ โมดูลถูกจัดเรียงในลักษณะ "กองทหาร" และยึดด้วยเหล็กฉากหรือโมดูลแบบแขวน
โมดูลเหล็กฉากเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการติดตั้งและใช้งาน เนื่องจากมีโครงสร้างการยึดที่เรียบง่ายและสามารถปกป้องความเรียบของผนังเตาเผาได้อย่างดีที่สุด

เตาแบบระฆัง-02

บริเวณเหนือเตา

ใช้วิธีการวางชั้นฉนวนใยเซรามิก CCEWOOL โดยทั่วไปแล้ว การบุเตาแบบหลายชั้นต้องใช้ 6 ถึง 9 ชั้น ยึดด้วยสกรูเหล็กทนความร้อน สกรู การ์ดแบบเร็ว การ์ดหมุน และชิ้นส่วนยึดอื่นๆ ฉนวนใยเซรามิกทนความร้อนสูงจะใช้ในระยะประมาณ 150 มม. ใกล้กับพื้นผิวที่ร้อน ในขณะที่ส่วนอื่นๆ ใช้ฉนวนใยเซรามิกเกรดต่ำกว่า เมื่อวางฉนวน ควรเว้นระยะห่างระหว่างรอยต่ออย่างน้อย 100 มม. ฉนวนใยเซรามิกชั้นในจะต่อชนกันเพื่อความสะดวกในการติดตั้ง และชั้นที่อยู่บนพื้นผิวที่ร้อนจะใช้วิธีการซ้อนทับกันเพื่อให้แน่ใจว่ามีการปิดผนึกที่ดี

ผลกระทบจากการประยุกต์ใช้แผ่นใยเซรามิกบุผิว
ประสิทธิภาพของโครงสร้างเส้นใยเต็มรูปแบบของฝาครอบทำความร้อนแบบระฆังยังคงดีเยี่ยม ฝาครอบด้านนอกที่ใช้โครงสร้างนี้ไม่เพียงแต่รับประกันฉนวนกันความร้อนที่ดีเยี่ยมเท่านั้น แต่ยังช่วยให้การก่อสร้างง่ายขึ้นด้วย ดังนั้นจึงเป็นโครงสร้างใหม่ที่มีคุณค่าในการส่งเสริมการใช้งานสำหรับเตาทำความร้อนทรงกระบอกเป็นอย่างมาก


วันที่เผยแพร่: 30 เมษายน 2564

การให้คำปรึกษาทางเทคนิค

การให้คำปรึกษาทางเทคนิค