УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ НИХ
DEVICE FOR THERMAL TREATMENT OF CONSTRUCTION MATERIALS AND ITEMS FROM THEM

Изобретение относится к строительной технике и может быть использовано при производстве строительных материалов и изделий из них.
Известно устройство для термообработки строительных материалов и изделий, содержащее в дне камеры опоры для установки изделий, и короб с электронагревателями внутри, выполненными из нихромовой спирали, ограждающие стены с прямолинейными отражающими экранами с внутренней стороны камеры, теплоизолированную крышку с гидрозатвором, окрашенную изнутри черным, а снаружи белым цветом (патент РК №445, кл. B28B 11/00, 1994).
Недостатками данного устройства являются низкие качество и прочность изделий.
2
Известно также устройство для термообработки строительных материалов и изделий, содержащее в дне камеры опоры для установки изделий и короб с генераторами инфракрасного излучения внутри, ограждающие стены с прямолинейными отражающими экранами с внутренней стороны устройства, теплоизолированную дверь с гидрозатвором, расположенную в своде камеры двери. Генераторы инфракрасного излучения выполнены в виде попарно установленных инфракрасных излучателей с разным сопротивлением и отражателей сложной конфигурации, состоящих из криволинейных участков отражателя с наименьшим и средним радиусами кривизны, размещенных по периметру камеры, из криволинейных участков в крышке устройства с наибольшим радиусом кривизны, соединенных с прямолинейными отражающими экранами ограждающих стен, образуя отражатель в виде двух зеркально симметричных относительно вертикальной плоскости устройства цилиндрических поверхностей, имеющих общую линию. В поперечном сечении центры кривизны криволинейных участков отражателя расположены на прямой, проходящей через центры инфракрасных излучателей. Центры кривизны криволинейных участков отражателя в крышке камеры расположены на расстоянии, равном трем радиусам наименьшей кривизны, от прямолинейных отражающих экранов ограждающих стен, причем радиусы кривизны криволинейных участков отражателя относятся друг к другу как 1:π:π. В камере установлены пульт управления, аппараты и приборы, регулирующие параметры потоки излучения и внутреннего давления (предварительный патент РК №18517, кл. B28B 11/00, B28B 11/24, бюл. №6, 25.06.2007).
Недостатками известного устройства также являются низкие качество и прочность изделий.
Задачей изобретения является повышение качества и прочности изделий за счет равномерного распределения тепла по площади и глубине проникновения инфракрасного излучения.
2
Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для термообработки строительных материалов и изделий из них, содержащем камеру с генераторами инфракрасного излучения, которые выполнены в виде попарно установленных симметрично инфракрасных излучателей и отражателей сложной конфигурации, состоящих из криволинейных участков, образуя отражатель в виде двух зеркально симметричных относительно вертикальной плоскости камеры цилиндрических поверхностей, имеющих общую линию, в поперечном сечении центры кривизны криволинейных участков отражателя в камере расположены на прямой, проходящей через центры инфракрасных излучателей, при этом радиусы кривизны криволинейных участков отражателей относятся друг к другу как 1:π:π, а также теплоизолированные двери, пульт управления, аппараты и приборы, регулирующие параметры потоков излучения и внутреннего давления в камере, согласно изобретению, камера выполнена замкнутой, на боковых внутренних поверхностях камеры вертикально и в своде камеры горизонтально установлены идентичные генераторы инфракрасного излучения, при этом в каждом генераторе в поперечном сечении центры кривизны расположены на пересекающихся под углом 60° прямых, одна из которых проходит через центры инфракрасных излучателей, установленных внутри участков наименьшего радиуса кривизны, а центры наибольшего радиуса кривизны являются вершинами равносторонних треугольников, основанием которых является отрезок прямой, соединяющей центры наименьших радиусов кривизны, в то же время и окончанием наибольшего радиуса кривизны, при этом радиусы наибольшей кривизны вертикально и горизонтально установленных генераторов начинаются из одной точки.
Равномерное распределение тепла по площади и глубине проникновения инфракрасного излучения в герметичной теплоизолированной камере позволяет создать оптимальные условия для интенсификации технологического процесса термообработки изделий направленными источниками инфракрасного излучения на отражатели по всему периметру камеры устройства и равномерное распределение по площади и глубине проникновения инфракрасного излучения и, таким образом, повысить качество и прочность изделий.
Изобретение иллюстрируется чертежом, на фиг.1 которого приведен поперечный разрез устройства для термообработки строительных материалов и изделий, а на фиг.2 - одного генератора.
Устройство для термообработки строительных материалов и изделий содержит камеру 1. Свод 2 камеры 1 снабжен с внутренней стороны камеры 1 идентичными генераторами инфракрасного излучения 3 на боковых внутренних поверхностях камеры 1 вертикально и в своде 2 горизонтально.
1
2
3
Попарно установленные генераторы 3 выполнены в виде излучателей инфракрасного излучения 4 с криволинейными участками отражателя AB, BC и CD с наименьшим, средним и наибольшим радиусами кривизны R, Rи R соответственно. В каждом генераторе в поперечном сечении центры кривизны расположены на пересекающихся под углом 60° прямых. Устройство также содержит транспортную тележку 5, а также теплоизолированные двери, пульт управления, аппараты и приборы, регулирующие параметры потоков излучения и внутреннего давления (на фиг. 1 не показаны) в камере 1.
Работа устройства, приведенная на примере термообработки ячеистого бетона, осуществляется следующим образом. В устройство перемещают транспортную тележку 5, на поддоны которой уложены изделия из бетона после предварительного твердения. Двери герметично запираются. На трубчатые кварцевые инфракрасные излучатели (изготовитель ООО «Лео Комплект) 4 подается электроэнергия, инфракрасное излучение попадает на отражатели 3 равномерно со всех сторон на изделия, помещенные на тележку. При этом температура 180-200°C поддерживается с помощью измерителя восьмиканального с аварийной сигнализацией ОВЕН УКТ38-Щ4 и датчика ТСП 50/100 (изготовитель ТОО АКЕТО) в течение 6-7 часов и давлением до 70 кПа с помощью датчика избыточного давления ОВЕН ПД100-ДИ-311 до получения бетона тоберморитовой структуры.
1
1
2
3
Источники инфракрасного излучения - излучатели - 4 состоят из материалов, обладающих большим электрическим сопротивлением и могут быть выполнены в виде спирали, полосы или углеродных нитей, помещенных в кварцевые трубки и размещенных в центре наименьших радиусов кривизны R. Участки цилиндрической поверхности инфракрасных излучателей 4 выполняют различные функции: участок поверхности, образованной радиусом R, выполняет функцию рефлектора, фокусирующего основной поток инфракрасного когерентного излучения на поверхность. Участок, образованный радиусом R, выполняет функцию концентратора излучения. При этом выше указанные поверхности направляют увеличенный по плотности поток инфракрасного излучения на участок поверхности, образованной радиусом R, который выполняет функцию отражателя, равномерно распределяющего поток излучения по всей плоскости поверхности объекта, подвергающегося термообработке.
Таким образом, настоящее устройство для термообработки позволяет повысить прочность и качество изделий.
Одновременно изобретение позволяет расширить ассортимент строительных материалов и изделий для термообработки, т. к. генераторы инфракрасного излучения обеспечивают инфракрасное излучение с заданной длинной волны, частотой и энергией импульса фотонов и, вместе с тем, подачу определенного количества энергии по времени для регулирования и интенсификации химико-физических процессов, инициируемых в материалах и изделиях, подвергающихся термообработке.