ПЕЧЬ ДЛЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ИЗОЛЯЦИОННОГО СЛОЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАЗДЕЛИТЕЛЯ
FURNACE FOR POLYMERISATION OF INSULATING LAYER OF ELECTRICAL SEPARATOR

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для нагрева и полимеризации нанесенных на изделие изоляционных покрытий, например, из термоотверждаемых многокомпонентных составов на эпоксидной основе, и может применяться для полимеризации изоляционного слоя электрического разделителя телеметрической системы, предназначенной для контроля забойных параметров при бурении скважин.
Известна электрическая печь по патенту РФ на изобретение №2317336. Изобретение относится к металлургии, конкретно к печам, в которых с помощью теплоносителей, подаваемых в пространство печи, расплавляют порошкообразные рудные концентраты для получения жидкого металла, очищенного от примесей. Печь снабжена соединенными с отверстиями для выхода жидкого металла из третьего отделения устройствами для формирования проката, выполненными с роликами для выдвижения охлажденного проката из устройства и с подогревающими и охлаждающими устройствами, расположенными на их внешней поверхности, и во внутренние части которых вставлены образцы проката с выступами на торцевой части для сплавления с жидким металлом. Плавильное отделение выполнено в виде продольной прямоугольной камеры с овальным жëлобом в нижней ее части, соединенным с вытяжной трубой для выхода газа и выполненным со сливным окном для шлака и каналом для перетекания металла во второе отделение. Трубы для подачи порошкообразных рудных концентратов и теплоносителей и для интенсивного перемешивания расплава расположены в верхней части камеры на противоположных сторонах. Второе отделение снабжено подогревателем для дополнительного подогрева жидкого металла и выполнено с переливным окном для поддержания постоянного уровня жидкого металла и окном для выхода газа. Третье отделение снабжено внешними подогревателями жидкого металла, а отверстия для выпуска жидкого металла выполнены в нижней его части. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс перемешивания расплава, формировать прокат разного профиля, а также повысить экономические показатели за счет ликвидации вспомогательных производств. Недостатком печи является ее непригодность для полимеризации термоотверждаемых многокомпонентных составов на эпоксидной основе.
Известна электрическая печь по патенту РФ на изобретение №2275567. Изобретение относится к области металлургии. Электрическая печь для вакуумного отжига содержит водоохлаждаемый цилиндрический корпус с внутренней теплоизоляцией и двумя съемными водоохлаждаемыми крышками, нагревательный элемент с системой подводки электропитания, устройство размещения объектов для отжига и вывода паров, водоохлаждаемый узел для сбора конденсируемых компонентов, патрубок откачки. Нагревательный элемент выполнен "бочкообразной" формы. Устройство размещения объектов для отжига и вывода паров выполнено из набора тарельчатых элементов с центральным отверстием в днище и вертикальными наружными стенками с посадочными выступами. Патрубок откачки выполнен водоохлаждаемым с емкостью для сбора конденсированной влаги и соединен с последовательно расположенными адсорбционными колонками. Внутренний объем колонок заполнен материалом с селективной адсорбцией неконденсируемых газовых компонентов. При использовании изобретения повышается качество термообработки. Недостатком печи является вертикальное расположение загрузочной камеры, что затрудняет загрузку в печь длинных изделий для термической обработки.
Известна печь оплавления и полимеризации порошковых покрытий по патенту РФ на изобретение №2274811 (прототип). Изобретение относится к устройствам, предназначенным для нагрева и оплавления нанесенных на изделия полимерных порошковых покрытий, и может быть использовано для окрашивания изделий различной конфигурации. Корпус печи для упрощения процесса ее изготовления, сборки, транспортировки, установки в рабочее положение и эксплуатации изготовлен из состыкованных секций, выполненных из сэндвич-панелей. Система нагрева состоит из электронагревателя. Электронагреватель содержит силовой каркас, выполненный из стальных пластин и прямоугольных металлических трубок, изготовленных с отверстиями для размещения в них выполненных в виде трубок, поддерживающих спирали, стержней. Система циркуляции и вентиляции выполнена в виде центробежного вентилятора. Центробежный вентилятор содержит корпус, состоящий из основной обечайки, рабочее колесо, входной патрубок с коллектором и выходное отверстие, а также дополнительную обечайку корпуса, выполненную с образованием дополнительного выходного отверстия, причем центробежный вентилятор снабжен регулировочным клапаном. Усовершенствование системы нагрева печи и вентиляции и циркуляции обеспечивает более мягкий и равномерный нагрев изделий с улучшением качества обрабатываемой продукции, а также экологической безопасности печи при эксплуатации.
Недостатком печи являются высокое энергопотребление и большие габариты. Печь предназначена для стационарной установки в помещении цеха, причем наиболее эффективно может использоваться при массовом производстве.
Задачей создания изобретения является снижение энергопотребления, полимеризация изоляционного слоя электрических разделителей с разными габаритными размерами, снижение массы и наружных габаритов печи.
Указанные задачи решены за счет новой конструкции печи. Печь для полимеризации изоляционного слоя электрического разделителя содержит корпус, полость между наружной и внутренней стенкой которого заполнена теплоизоляцией. Внутри корпуса установлены нагревательные элементы. Корпус выполнен составным из двух частей, соединенных с одной стороны петлями, а с другой - замками. С торцов полость между наружной и внутренней стенкой корпуса закрыта кольцевыми секторами, а вдоль стыка полость каждой из двух частей корпуса закрыта полосой. Наружный диаметр кольцевого сектора выполнен больше наружного диаметра корпуса и образует фланец, в котором выполнены отверстия для соединения двух и более печей в единую печь большей длины. С двух сторон каждой из частей к внутренней стенке корпуса закреплены полукольца, внутренний диаметр которых соответствует наибольшему диаметру электрического разделителя. В полукольцах выполнены отверстия для крепления регулировочных полуколец, обеспечивающих регламентированный зазор между изоляционным слоем электрического разделителя и нагревательным элементом при разных диаметрах электрического разделителя. Со стороны замков край полосы выступают наружу и в нем выполнены отверстия. Замок выполнен в виде болтов и гаек, скрепляющих выступающие наружу края полосы. На наружной стенке каждой из частей корпуса установлены ручки для перемещения печи и установки ее на электрический разделитель. На внутренней стенке корпуса закреплены кронштейны крепления нагревательных элементов. Кронштейны выполнены с пазом, обеспечивающим быструю замену нагревательных элементов. Между кронштейном и резьбовым электрическим выводом нагревательного элемента установлена электроизоляционная втулка, а между гайкой его крепления электроизоляционная шайба. Электрические выводы нагревательных элементов соединены между собой с каждой стороны шиной, выполненной в виде кольцевого сектора. Для подвода проводов электропитания в корпусе выполнены отверстия, края которых закрыты теплоизоляционными втулками.
Проведенные патентные исследования показали, что предложенное техническое решение обладает новизной, промышленной применимостью и изобретательским уровнем, т.е. удовлетворяет всем критериям изобретения. Изобретательский уровень подтверждается тем, что новая совокупность существенных признаков обеспечивает получение нового технического результата.
Сущность изобретения поясняется на фиг.1…9, где
на фиг.1 приведена печь для полимеризации изоляционного слоя электрического разделителя,
на фиг.2 приведен разрез А-А,
на фиг.3 приведен вид Б,
на фиг.4 приведен разрез В-В,
на фиг.5 показан процесс полимеризации изоляционного слоя электрического разделителя,
на фиг.6 показана установка печи на электрический разделитель, замок открыт, отдельные части корпуса разведены в стороны,
на фиг.7 - иллюстрация соединения двух печей в единую печь большей длины,
на фиг.8 - вид на печь для полимеризации изоляционного слоя электрического разделителя со стороны петель,
на фиг.9 - вид на печь для полимеризации изоляционного слоя электрического разделителя со стороны замков,
на фиг.10 приведен вид Г.
1
1
Печь для полимеризации изоляционного слоя электрического разделителя состоит из корпуса 1, полость между наружной 2 и внутренней 3 стенкой которого заполнена теплоизоляцией 4. Внутри корпуса 1 установлены нагревательные элементы 5. Корпус выполнен составным из двух частей 6 и 7, соединенных с одной стороны петлями 8, а с другой - замками 9. С торцов полость между наружной 2 и внутренней 3 стенкой корпуса закрыта кольцевыми секторами 10, а вдоль стыка полость каждой из двух частей корпуса закрыта полосой 11. Наружный диаметр D кольцевого сектора 10 выполнен больше наружного диаметра D корпуса и образует фланец, в котором выполнены отверстия 12 для соединения двух и более печей в единую печь большей длины. С двух сторон каждой из частей 6 и 7 к внутренней стенке 3 корпуса 1 закреплены полукольца 13, внутренний диаметр d которых соответствует наибольшему диаметру электрического разделителя 14. В полукольцах 13 выполнены отверстия 15 для крепления регулировочных полуколец 16, обеспечивающих регламентированный зазор δ между изоляционным слоем 17 электрического разделителя и нагревательным элементом 5 при разных диаметрах электрического разделителя d. Со стороны замков 9 края полосы 11 выступают наружу и в нем выполнены отверстия. Замок выполнен, например, в виде болтов 18 и гаек 19, скрепляющих выступающие наружу края полосы 11. На наружной стенке 2 каждой из частей корпуса установлены ручки 20 для перемещения печи и установки ее на электрический разделитель 14. На внутренней стенке корпуса 3 закреплены кронштейны 21 крепления нагревательных элементов 5. Кронштейны 21 выполнены с пазом «Д», обеспечивающим быструю замену нагревательных элементов 5. Между кронштейном 21 и резьбовым электрическим выводом 22 нагревательного элемента 5 установлена электроизоляционная втулка 23, а между гайкой 24 его крепления электроизоляционная шайба 25. Электрические выводы 22 нагревательных элементов 5 соединены между собой с каждой стороны шиной 26, выполненной в виде кольцевого сектора. Для подвода проводов электропитания 27 в корпусе выполнены отверстия, края которых закрыты теплоизоляционными втулками 28.
1
2
Устройство работает следующим образом. Электрический разделитель 14 устанавливают на опоры. К полукольцам 13 печи при необходимости через отверстия 15 крепятся болтами регулировочные полукольца, образующие при установке диаметр d, который соответствует наибольшему предельно допустимому отклонению в сторону увеличения наружного диаметра электрического разделителя d. Открывают замки 9, для чего отворачивают гайки 19 и вынимают болты 18. Печь поднимают за ручки 20 и относительно петель 8 разводят в стороны ее отдельные части 6 и 7. Печь устанавливается на электрический разделитель 14 таким образом, чтобы полукольца 13 в случае максимального диаметра электрического разделителя или регулировочные полукольца 16, прикрепленные к полукольцам 13, опирались с двух сторон на металлическую поверхность электрического разделителя 14, при этом нагревательные элементы 5 располагаются над его изоляционным слоем 17. Отдельные части 6 и 7 печи соединяют, закрывают замки 9, для чего в отверстия, выполненные на выступающем крае полосы 11, вставляют болты 18 и фиксируют гайками 19. Печь включают в работу. Температура в печи может поддерживаться в автоматическом режиме, для этого внутри устанавливается термопара, а в разрыв проводов 27, подводящих напряжение к нагревательным элементам 5, регулирующее устройство. На чертежах регулирующее устройство и термопара не показаны. Электрические разделители, входящие в состав скважинного прибора телеметрической системы, могут быть не только разного диаметра, но и разной длины. При необходимости длина печи может быть увеличена. Для этого две печи ориентируют относительно друг друга так, чтобы их петли находились с одной стороны и были соосны. Отверстия 12, расположенные на кольцевых секторах 10, совмещают и скрепляют болтами. В месте соединения двух печей регулировочные полукольца 16 не устанавливаются. Для предотвращения потерь тепла внутренняя полость электрического разделителя 14 может быть закрыта заглушками. Заглушки на чертежах не показаны.
Применение изобретения позволило:
1. Снизить энергопотребление;
2. Обеспечить полимеризацию изоляционного слоя электрических разделителей с разными габаритными размерами;
3. Снизить массу и наружные габариты печи;
4. Обеспечить быструю замену нагревательного элемента;
5. Повысить производительность;
6. Повысить качество полимеризации;
7. Обеспечить регламентированный зазор между изоляционным слоем электрического разделителя и нагревательным элементом;
8. Расширить функциональные возможности печи.