RU2040734C1

RU2040734C1 - Workpiece heating device

Info

Publication number: RU2040734C1
Application number: RU92014801A
Authority: RU
Inventors: Н.И. Миловидов; А.И. Ульянов
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт технической физики
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1995-07-25

Abstract

FIELD: combustion processes. SUBSTANCE: device has gas burners with spherical surface and admission holes, common pipings for gas admission, gas distributor built up of similar spherical-surface parts with through ducts accommodating common pipings, and outlet holes brought out from common pipings in diametrically opposite directions. Internal conical surfaces of cup-shaped straps connected to pipes are held tight against spherical surfaces of parts and burners in vicinity of outlet holes and admission holes. EFFECT: improved mobility of joint while providing for reliable sealing due to cone-sphere contact between mating parts. 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для поверхностной обработки пламенем заготовок и может быть использовано при изготовлении кварцевых заготовок, преждевременных для вытяжки оптического волокна. The invention relates to a device for surface treatment with flame blanks and can be used in the manufacture of quartz blanks, premature for drawing optical fiber.

Известно устройство для нагрева кварцевой заготовки для световодов в виде газовой горелки, размещенной под кварцевой трубкой. A device for heating a quartz billet for optical fibers in the form of a gas burner located under a quartz tube is known.

Недостаток устройства в невысокой эффективности, вызванной неравномерностью формируемого теплового поля. The disadvantage of the device is low efficiency caused by the unevenness of the generated thermal field.

Этого недостатка лишено устройство для нагрева заготовки американской фирмы Heathway, выбранное прототипом и содержащее n газовых горелок, общие трубопроводы для подвода газов, распределитель газов, n разнодлинных пар патрубков и элементы соединения патрубков с распределителем газов и с газовыми горелками. Регулируя наклон патрубков и газовых горелок, получают сформированное заданным образом тепловое поле, охватывающее обрабатываемую заготовку. This drawback is deprived of the device for heating the workpiece of the American company Heathway, selected as a prototype and containing n gas burners, common pipelines for supplying gases, a gas distributor, n diverse pairs of nozzles and elements for connecting the nozzles to the gas distributor and gas burners. By adjusting the inclination of the nozzles and gas burners, a heat field formed in a predetermined manner covering the workpiece is obtained.

Недостатки устройства ограниченный диапазон регулирования ширины теплового поля и низкая технологичность изготовления устройства. Обусловлено это следующим. The disadvantages of the device are a limited range of regulation of the width of the thermal field and low manufacturability of the device. This is due to the following.

Элементы соединения патрубков с распределителем газов и горелками содержит детали, взаимодействующие с плоскими поверхностями. В частности, распределитель газов, выполненный в форме протяженного бруса со сквозными каналами, имеет плоские контактирующие грани. Газовые горелки также имеют поверхности с плоскими гранями. Наличие плоскостного контакта между сопрягаемыми деталями ограничивает число степеней свободы, позволяя изменять наклон только в одной плоскости. Кроме того, для обеспечения надежной герметизации соединений необходима тщательная подгонка шлифованием контактирующих поверхностей, что усложняет процесс изготовления устройства. Elements for connecting the nozzles to the gas distributor and burners contain parts that interact with flat surfaces. In particular, the gas distributor, made in the form of an extended beam with through channels, has flat contacting faces. Gas burners also have flat face surfaces. The presence of a plane contact between the mating parts limits the number of degrees of freedom, allowing you to change the slope in only one plane. In addition, to ensure reliable sealing of the joints, careful adjustment by grinding of the contacting surfaces is necessary, which complicates the manufacturing process of the device.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования ширины теплового поля и повышение технологичности изготовления. The aim of the invention is to expand the range of regulation of the width of the thermal field and increase the manufacturability.

Цель достигается тем, что распределитель газов состоит из n одинаковых деталей со сферической поверхностью, в которых выполнены сквозные каналы для размещения общих трубопроводов и выпускные отверстия, выведенные от общих трубопроводов на диаметрально противоположные стороны сферической поверхности; на боковых поверхностях газовых горелок, имеющих также сферическую форму, диаметрально противоположно выполнены приемные отверстия; элементы соединения патрубков с распределителем газов и газовыми горелками выполнены в виде чашеобразных накладок, соединенных с концами соответствующих патрубков, при этом внутренние конусообразные поверхности накладок поджаты к сферическим поверхностям распределителя газов и газовых горелок в области соответствующих выпускных и приемных отверстий. The goal is achieved in that the gas distributor consists of n identical parts with a spherical surface, in which there are through channels for accommodating common pipelines and outlet openings brought from common pipelines to diametrically opposite sides of the spherical surface; on the side surfaces of gas burners, also having a spherical shape, receiving holes are diametrically opposed; the connection elements of the nozzles with the gas distributor and gas burners are made in the form of cup-shaped plates connected to the ends of the corresponding nozzles, while the inner conical surfaces of the plates are pressed against the spherical surfaces of the gas distributor and gas burners in the region of the corresponding outlet and receiving openings.

На фиг.1 приведено устройство для нагрева заготовки; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 распределитель газов с общими трубопроводами; на фиг.4 разрез Б-Б на фиг.3. Figure 1 shows a device for heating the workpiece; in Fig.2 a section aa in Fig. 1; figure 3 gas distributor with common pipelines; in Fig.4 a section bB in Fig.3.

Устройство для нагрева заготовки содержит газовые горелки 1 (на фиг.1 показано 4 горелки), общие трубопроводы 2, распределитель газов, состоящий из отдельных деталей 3 со сферическими поверхностями, пары разнодлинных патрубков 4, элементы 5 соединения патрубков 4 с деталями 3 и горелками 1. В деталях 3, образующих распределитель, выполнены сквозные каналы 6 для прокладки трубопроводов 2. A device for heating the workpiece contains gas burners 1 (4 burners are shown in Fig. 1), common pipelines 2, a gas distributor consisting of separate parts 3 with spherical surfaces, pairs of different length pipes 4, elements 5 for connecting pipes 4 with parts 3 and burners 1 . In the parts 3 forming the distributor, through channels 6 are made for laying pipelines 2.

На боковых сферических поверхностях деталей 3 выполнены сквозные отверстия 7, контактирующие со сквозными отверстиями 8, выполненными в трубопроводах 2, при этом места контакта деталей 3 с трубопроводами 2 в зоне контакта отверстий 7, 8 соединены сваркой. Боковые поверхности газовых горелок 1 имеют также сферическую форму и на них диаметрально противоположно выведены приемные отверстия 9. Элементы 5 выполнены в виде чашеобразных накладок с конусообразными поверхностями 10, контактирующими со сферическими поверхностями деталей 3 в области выпускных отверстий 7 и со сферическими поверхностями горелок 1 в области приемных отверстий 9. Чашеобразные накладки 5 (элементы) соединены с патрубками 4, а поджатие их к деталям 3 и горелкам 1 осуществляется с помощью прижимных планок 11, стянутых винтами 12. Для предотвращения соскальзывания накладок 5 с зон выпускных и приемных отверстий накладки 5 снабжены штырями 13, вставленными в соответствующие отверстия. On the spherical lateral surfaces of the parts 3, through holes 7 are made, which are in contact with the through holes 8 made in the pipelines 2, and the contact points of the parts 3 with the pipelines 2 in the contact zone of the holes 7, 8 are connected by welding. The lateral surfaces of the gas burners 1 are also spherical and the receiving holes 9 are diametrically opposite to them. The elements 5 are made in the form of cup-shaped plates with conical surfaces 10 in contact with the spherical surfaces of the parts 3 in the region of the outlet openings 7 and with the spherical surfaces of the burners 1 in the region receiving holes 9. Cup-shaped linings 5 (elements) are connected to the nozzles 4, and their compression to the parts 3 and the burners 1 is carried out using clamping straps 11, tightened by screws 12. To prevent slipping of the pads 5 from the zones of the outlet and receiving holes of the pads 5 are equipped with pins 13 inserted into the corresponding holes.

Настройка ширины теплового поля в зоне нагрева обеспечивается соответствующей ориентацией газовых горелок 1 относительно патрубков 4 и наклоном патрубков 4 относительно распределителя газов (детали 3). Для лучшего охвата заготовки пламенем пары патрубков выполнены разнодлинными: длина патрубков увеличивается от центра к периферии. При этом за счет выполнения подвижных соединений по принципу конус-сфера обеспечивается большая возможность маневра, что расширяет диапазон настройки. Детали 3, из которых образован распределитель газов, установлены на плоскости, для этого часть сферической поверхности, не задействованная в обеспечении контакта с чашеобразными накладками 5, усечена. Газы, поступающие по общим трубопроводам 2, через отверстия 7, 8 поступают в полости чашеобразных накладок 5 и далее через патрубки 4 к приемным отверстиям 9 горелок 1, где они смешиваются и поджигаются. При этом при контакте чашеобразных накладок 5 со сферическими поверхностями деталей 3 и горелок 1 надежная герметичность места контакта по принципу конус-сфера достигается значительно легче, чем при плоскостном контакте. В свою очередь это делает устройство более технологичным, поскольку для устройств с горючими газами наиболее ответственными являются узлы, обеспечивающие герметичность. The setting of the width of the thermal field in the heating zone is ensured by the corresponding orientation of the gas burners 1 relative to the nozzles 4 and the inclination of the nozzles 4 relative to the gas distributor (parts 3). To better cover the workpiece with flame, the pairs of nozzles are made of different lengths: the length of the nozzles increases from the center to the periphery. At the same time, due to the implementation of movable joints on the principle of a cone-sphere, a greater possibility of maneuver is provided, which extends the tuning range. Parts 3, of which the gas distributor is formed, are mounted on a plane, for this part of the spherical surface, not involved in ensuring contact with the cup-shaped plates 5, is truncated. The gases flowing through common pipelines 2, through openings 7, 8, enter the cavities of the cup-shaped plates 5 and then through the nozzles 4 to the inlet openings 9 of the burners 1, where they are mixed and ignited. In this case, when the cup-shaped plates 5 come in contact with the spherical surfaces of the parts 3 and burners 1, reliable tightness of the contact point by the cone-sphere principle is achieved much more easily than with plane contact. In turn, this makes the device more technologically advanced, since for devices with combustible gases the most responsible are the nodes that ensure tightness.

Claims

DEVICE FOR HEATING A PREPARATION, containing n gas burners, common pipelines for gas supply, a gas distributor, n different pairs of nozzles and elements for connecting the nozzles to a gas distributor and gas burners, characterized in that the gas distributor is made of n identical parts with a spherical surface and with through channels for placement of pipelines, exhaust openings derived from common pipelines on diametrically opposite sides of spherical surfaces, gas burners are made s with lateral spherical surfaces on which the receiving holes are diametrically opposed, and the elements for connecting the nozzles to the gas distributor with gas burners are made in the form of cup-shaped linings connected to the ends of the corresponding nozzles, while the inner contact surfaces of the linings are pressed against the spherical surfaces of the distributor in the places corresponding exhaust and intake openings.