RU2459162C1

RU2459162C1 - Oven

Info

Publication number: RU2459162C1
Application number: RU2011106547/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Борисович Добров (RU); Александр Борисович Добров; Мария Владимировна Корешина (RU); Мария Владимировна Корешина; Юрий Николаевич Лебедев (RU); Юрий Николаевич Лебедев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева"
Priority date: 2011-02-21
Filing date: 2011-02-21
Publication date: 2012-08-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: proposed oven consists of carcass, muffle isolated from the latter by fibrous Insulation and air gap accommodating tubular heaters, covers supporting shutter, vent systems arranged inside muffle, oven doors tightly pressed against each other by latch. Vent systems have vent channels accommodating extra shutters. Holes are arranged in bottom vent channel top and lateral parts. Shutters on cover are arranged to control position by means of cable and hinges. Said shutters represent air duct with cover and are lined by heat insulation. Besides, IR-interlocking pickup is arranged on said cover and reflector arranged opposite the latter.

EFFECT: regular heating of muffle.

5 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для термической обработки деталей.The invention relates to the field of engineering, and in particular to devices for heat treatment of parts.

Известна электропечь (см. Камерная низкотемпературная печь. НК 15.10.20/5И4. Руководство по эксплуатации. «Накал». Оборудование для термообработки), принятая за прототип. Камерная низкотемпературная печь выполнена в сварном каркасе из стальных профилей и содержит рабочую камеру (муфель), выполненную из листов стали, вытяжную трубу с шиберным затвором, установленную на крыше. Электропечь оборудована волоконной теплоизоляцией. Между теплоизоляцией и внешними панелями электропечи имеется воздушный зазор. Электропечь оснащена трубчатыми электронагревателями (ТЭНами), которые расположены вдоль боковых стенок и пода печи. Электропечь оборудована поворотной дверью с предохранительным концевым выключателем, который расположен на лицевой панели печи и обеспечивает отключение электронагревателей при открывании двери.Known electric furnace (see Chamber low-temperature furnace. NK 15.10.20 / 5I4. Operation manual. "Heat". Equipment for heat treatment), adopted as a prototype. The low-temperature chamber furnace is made in a welded frame of steel profiles and contains a working chamber (muffle) made of steel sheets, an exhaust pipe with a slide gate mounted on the roof. The electric furnace is equipped with fiber insulation. There is an air gap between the insulation and the external panels of the electric furnace. The electric furnace is equipped with tubular electric heaters (heating elements), which are located along the side walls and the hearth of the furnace. The electric furnace is equipped with a pivot door with a safety limit switch, which is located on the front panel of the furnace and ensures that the electric heaters turn off when the door is opened.

Недостатки прототипа в том, что он не обеспечивает равномерный прогрев, затруднена регулировка шибера, так как он не имеет фиксированного положения и недоступен для регулировки, концевой выключатель находится в зоне воздействия горячего воздуха, что приводит к частому выходу его из строя.The disadvantages of the prototype is that it does not provide uniform heating, it is difficult to adjust the gate, since it does not have a fixed position and is not accessible for adjustment, the limit switch is in the zone of exposure to hot air, which leads to its frequent failure.

Предлагаемым изобретением решается задача: уменьшение трудоемкости, повышение качества термообработки деталей и безопасности при эксплуатации термошкафа.The proposed invention solves the problem: reducing the complexity, improving the quality of heat treatment of parts and safety during operation of the heating cabinet.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в равномерном прогреве муфеля путем принудительного перемешивания воздуха внутри рабочего пространства термошкафа, доступности регулирования шибера и фиксации его положения с помощью троса, установке инфракрасного датчика блокировки вне зоны действия горячего воздуха.The technical result obtained by carrying out the invention consists in uniform heating of the muffle by forced mixing of air inside the working space of the heating cabinet, the availability of regulating the gate and fixing its position with a cable, installing an infrared blocking sensor outside the hot air coverage.

Указанный технический результат достигается тем, что в термошкафе, состоящем из каркаса, муфеля, изолированного от каркаса волокнистой теплоизоляцией и воздушным зазором, в котором размещены трубчатые электронагреватели (ТЭНы), крыши, на которой установлен шибер, системы вентиляции, расположенной внутри муфеля, дверей термошкафа, установленных с возможностью плотного прижатия друг к другу за счет запора, новым является то, что система вентиляции снабжена вентиляционными каналами, в которых с возможностью поворота и стопорения положения размещены дополнительные шиберы, в верхних и боковых частях нижних вентиляционных каналов расположены отверстия, шиберы на крыше расположены с возможностью управления и фиксации положения с помощью троса и петель, выполнены в виде воздуховода с крышкой и футерованы теплоизоляцией, кроме того, на крыше установлен инфракрасный датчик блокировки работы термошкафа, напротив которого на двери размещен отражательThe specified technical result is achieved by the fact that in a heating cabinet consisting of a frame, a muffle insulated from the frame with fibrous insulation and an air gap in which tubular electric heaters (heating elements) are located, a roof on which a gate is installed, a ventilation system located inside the muffle, doors of the heating cabinet installed with the possibility of tightly pressing against each other due to constipation, it is new that the ventilation system is equipped with ventilation ducts in which the position can be rotated and locked additional gates are placed, holes are located in the upper and lateral parts of the lower ventilation ducts, the gates on the roof are arranged to control and fix the position using a cable and hinges, made in the form of an air duct with a cover and lined with thermal insulation, in addition, an infrared blocking sensor is installed on the roof operation of the heating cabinet, opposite which a reflector is placed on the door

Снабжение системы вентиляции вентиляционными каналами с расположенными в них дополнительными шиберами позволяет направлять и распределять объем воздуха для выравнивания температуры в той или иной зонах термошкафа, перемешивать воздух, увеличить тепловую конвекцию, обеспечить равномерный температурный режим.Supply of the ventilation system with ventilation channels with additional gates located in them allows you to direct and distribute the volume of air to equalize the temperature in one or another zone of the heating cabinet, mix the air, increase thermal convection, and ensure uniform temperature conditions.

Выполнение отверстий в вентиляционных каналах позволяет увеличить скорость потока воздуха в муфеле и принудительно перемешивать воздух внутри термошкафа, обеспечивая равномерный прогрев муфеля.The holes in the ventilation ducts can increase the air flow rate in the muffle and force the air inside the oven to be mixed, ensuring uniform heating of the muffle.

Размещение шиберов на крыше с возможностью управления и фиксации положения с помощью троса и петель позволяет обеспечить выравнивание температурного режима внутри муфеля путем создания тяги для обмена воздуха между нижней и верхней зонами термошкафа, удалять продукты сгорания во время термообработки или сушки изделий, регулировать температурный режим в верхней зоне термошкафа.Placing the gates on the roof with the ability to control and fix the position with the help of a cable and hinges allows equalizing the temperature regime inside the muffle by creating traction for air exchange between the lower and upper zones of the heating cabinet, removing combustion products during heat treatment or drying of products, and regulating the temperature regime in the upper zone of the heating cabinet.

Установка на крыше термошкафа инфракрасного датчика блокировки позволяет отключать вентиляторы и ТЭНы при открывании дверей, не попадая под действие горячего воздуха, что повышает безопасность эксплуатации термошкафа.Installing an infrared blocking sensor on the roof of the heating cabinet allows you to turn off the fans and heating elements when opening the doors without being exposed to hot air, which increases the safety of operating the heating cabinet.

Установка на двери термошкафа отражателя позволяет при открытии двери блокировать работу термошкафа.Installing a reflector on the door of the heating cabinet allows you to block the operation of the heating cabinet when the door is opened.

Установка в верхней, средней и нижней зонах, а также около ТЭНов температурных датчиков, соединенных с автоматизированной системой управления, позволяет постоянно измерять в муфеле температуру и подавать сгналы на управление ТЭНов.The installation in the upper, middle and lower zones, as well as near the heating elements of the temperature sensors connected to an automated control system, allows you to constantly measure the temperature in the muffle and feed the control signals to the heating elements.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.Technical solutions with features distinguishing the claimed solution from the prototype are not known and do not follow explicitly from the prior art. This suggests that the claimed solution is new and has an inventive step.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена конструктивная схема термошкафа, на фиг.2 - вид А, на фиг.3 - вид Б, на фиг.4 - вид В, на фиг.5 - вид Г.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a structural diagram of a heating cabinet, figure 2 - view A, figure 3 - view B, figure 4 - view B, figure 5 - view G.

Термошкаф состоит из каркаса 1, установленного на под 2, закрывающийся дверьми 3, плотно прижимающимися друг к другу за счет запора. Внутри каркаса на поду 2 размещен муфель 4. Муфель 4 изолирован от каркаса 1 волокнистой теплоизоляцией и воздушным зазором для уменьшения воздействия высокой температуры на каркас. Под 2 и двери 3 футерованы теплоизоляционным материалом. По боковым стенкам муфеля 4 расположены трубчатые электронагреватели (ТЭНы) 5, закрытые ограждением 6, предназначенные для нагрева путем конвекции. Внутри муфеля 4 установлена система 7 вентиляции. Система 7 вентиляции представляет собой сварную конструкцию из тонколистового материала, которая предназначена для равномерного распределения воздуха по всему объему термошкафа. Система 7 вентиляции включает в себя вентиляторы 8 и вентиляционные каналы 9, снабженные отверстиями 10, которые позволяют увеличить скорость потока воздуха в муфеле 4 и служат для принудительного перемешивания воздуха внутри термошкафа. Количество вентиляторов 8 и вентиляционных каналов 9 определяется объемом печи. В вентиляционных каналах 9 размещены с возможностью стопорония и поворота дополнительные шиберы 11, с помощью которых можно распределять объем воздуха для выравнивания температуры в той или иной зоне термошкафа. Вентиляторы 8 установлены на крыше 12 термошкафа. Там же расположены с возможностью управления и фиксации положения шиберы 13, выполненные в виде теплоизолированного воздуховода с крышкой. Крышка имеет фиксированные положения, степень открытия ее может регулироваться тросом 14 на боковой стенке термошкафа. Шиберы 13 предназначены для удаления продуктов сгорания во время термообработки или сушки изделий, а также для выравнивания температурного режима внутри муфеля. На крыше 12 термошкафа, вне зоны действия горячего воздуха, расположен инфракрасный датчик блокировки 15, обеспечивающий отключение ТЭНов 5 и вентиляторов 8 при открывании дверей 3. Напротив датчика 15 на двери 3 размещен отражатель 16, выполненный в виде металлической пластины. Внутри муфеля 4 и около ТЭНов 5 установлены температурные датчики 17, позволяющие постоянно поддерживать в муфеле 4 требуемую температуру. Датчики 17 соединены с автоматизированной системой управления, включающей прибор 18 «Многоканальный регулятор температуры «Термодат 25 Е1» (см. Инструкция по эксплуатации завода-изготовителя. Приборостроительное предприятие «Системы контроля». г.Пермь, ул.Костычева, 42А). Прибор 18 позволяет производить регулирование температуры по пропорционально-интегрально-дифференциальному (ПИД) закону, сводящему к минимуму инерционность системы поддержания заданной температуры, а также позволяет осуществлять дистанционное управление термошкафом с помощью компьютера.The heating cabinet consists of a frame 1 mounted on under 2, closed by doors 3, tightly pressed against each other due to constipation. A muffle 4 is placed inside the frame on the hearth 2. The muffle 4 is isolated from the frame 1 by fibrous insulation and an air gap to reduce the effect of high temperature on the frame. Under 2 and doors 3 are lined with insulating material. On the side walls of the muffle 4 are located tubular electric heaters (heating elements) 5, closed by a fence 6, designed for heating by convection. Inside the muffle 4, a ventilation system 7 is installed. The ventilation system 7 is a welded structure of sheet material, which is designed for uniform distribution of air throughout the volume of the heating cabinet. The ventilation system 7 includes fans 8 and ventilation ducts 9, equipped with openings 10, which allow to increase the air flow rate in the muffle 4 and serve to force the mixing of air inside the heating cabinet. The number of fans 8 and ventilation ducts 9 is determined by the volume of the furnace. In the ventilation channels 9 are placed with the possibility of stopping and turning additional gates 11, with which you can distribute the volume of air to equalize the temperature in a particular zone of the heating cabinet. Fans 8 are installed on the roof 12 of the heating cabinet. There are located with the possibility of control and fixing the position of the gate 13, made in the form of a thermally insulated duct with a cover. The cover has fixed positions, its degree of opening can be regulated by a cable 14 on the side wall of the heating cabinet. Gates 13 are designed to remove combustion products during heat treatment or drying of products, as well as to equalize the temperature regime inside the muffle. On the roof 12 of the heating cabinet, outside the hot air zone, there is an infrared blocking sensor 15, which turns off the heating elements 5 and fans 8 when opening the doors 3. Opposite the sensor 15 on the door 3 there is a reflector 16 made in the form of a metal plate. Inside the muffle 4 and near the heating elements 5, temperature sensors 17 are installed, which make it possible to constantly maintain the required temperature in the muffle 4. The sensors 17 are connected to an automated control system, including the device 18 "Multi-channel temperature controller" Thermodat 25 E1 "(see Instructions for use by the manufacturer. Instrument-making enterprise" Control Systems ". Perm, Kostycheva St., 42A). The device 18 allows temperature control according to the proportional-integral-differential (PID) law, which minimizes the inertia of the system for maintaining the set temperature, and also allows remote control of the heating cabinet using a computer.

Термошкаф работает следующим образом.The heating cabinet works as follows.

Термошкаф настраивается на заданный режим величиной, выставленной на регулируемом канале «Термодата 25Е1», и подбором коэффициентов ПИД закона регулирования «Термодата 25Е1», обеспечивающими минимальную инерционность системы поддержания заданной температуры, регулировкой зазора в шиберах 13, создающих тягу для обмена воздуха между нижней и верхней зонами термошкафа. В термошкаф загружают детали, для чего открывают двери 3, затем закрывают, плотно прижимая их друг к другу при помощи запора. Включают вентиляторы 8, ТЭНы 5. Воздух забирается вентиляторами 8 в верхней зоне термошкафа. По вентиляционным каналам 9 воздух поступает в нижнюю зону термошкафа, через дополнительные шиберы 11 объем воздуха распределяется к канальным отверстиям 10, через которые часть воздуха поступает непосредственно к деталям, а часть проходит через ТЭНы 5, через отверстия 10, обеспечивая равномерный прогрев муфеля 4 путем принудительного перемешивания. Происходит процесс термообработки или сушки. Время выдержки деталей в термошкафе определяется технологическим процессом. После процесса обработки для быстрого понижения температуры и выхода продуктов сгорания в термошкафе необходимо открыть крышки шиберов 13, переместив кольцо троса 14 в положение «открыто», отключить ТЭНы 5, включить вентиляторы 8. После остывания термошкафа, которое контролируется прибором «Термодат 24Е1» 18, выключить вентиляторы 8, закрыть крышки шиберов 13, переместив кольцо троса 14 в положение «закрыто». Затем производится выгрузка деталей из термошкафа.The temperature cabinet is set to the specified mode by the value set on the adjustable channel “Thermodata 25E1”, and by selecting the PID coefficients of the regulation law “Thermodata 25E1”, which ensure the minimum inertia of the system for maintaining the set temperature, by adjusting the clearance in the gates 13, which create a draft for air exchange between the lower and upper zones of the heating cabinet. Details are loaded into the oven, for which the doors 3 are opened, then they are closed, pressing them tightly against each other by means of a lock. They include fans 8, heating elements 5. Air is taken in by fans 8 in the upper zone of the heating cabinet. Through the ventilation channels 9, air enters the lower zone of the heating cabinet, through additional gates 11, the volume of air is distributed to the channel openings 10, through which part of the air goes directly to the parts, and part passes through the heating elements 5, through the openings 10, ensuring uniform heating of the muffle 4 by forced mixing. The process of heat treatment or drying. The exposure time of parts in a heating cabinet is determined by the process. After the processing process, in order to quickly lower the temperature and exit the combustion products in the heating cabinet, it is necessary to open the gate covers 13, moving the cable ring 14 to the “open” position, turn off the heating elements 5, turn on the fans 8. After cooling, the heating cabinet, which is controlled by the Thermodat 24E1 device 18, turn off the fans 8, close the covers of the gates 13, moving the ring of the cable 14 to the "closed" position. Then the parts are unloaded from the heating cabinet.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет получить детали высокого качества после сушки или термообработки.Thus, the proposed technical solution allows to obtain high-quality parts after drying or heat treatment.

Claims

A heating cabinet, consisting of a frame, a muffle, insulated from the frame with fibrous insulation and an air gap, in which tubular electric heaters, a roof on which a gate is installed, a ventilation system located inside the muffle, doors of the heating cabinet installed with tight pressure against each other due to constipation, characterized in that the ventilation system is equipped with ventilation channels, in which with the possibility of rotation and locking the position placed additional gates, in the upper and lateral parts of openings are located on the ventilation ducts, gates on the roof can be controlled and fixed using a cable and hinges, made in the form of an air duct with a cover and lined with thermal insulation, in addition, an infrared sensor for blocking the operation of the heating cabinet is installed on the roof, opposite which is located on the door of the heating cabinet reflector.