УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ РУЛОННЫХ ПОЛОС
HEAT TREATMENT DEVICE FOR COILED STRIPS

Область техники
Изобретение относится к устройству для термической обработки рулонных полос, с, по меньшей мере, одним излучающим трубным узлом, содержащим три трубы, лежащие в общей, параллельной рулонной полосе осевой плоскости, а именно центральную трубу, подключаемую к горелке, и две внешние трубы, сообщенные на обоих концах с центральной трубой через трубные колена, и с опорной шейкой, соединенной с обоими трубными коленами между центральной трубой с одной стороны и обоими внешними трубами с другой стороны и расположенной на противоположенной относительно горелки стороне излучающего трубного узла.
Уровень техники
Известно (DE 202008009065 U1) применение нагреваемых горелками излучающих трубных узлов для термической обработки рулонных полос, содержащих две внешних трубы, отходящих от подключенной к горелке центральной трубы и расположенных параллельно этой трубе в общей осевой плоскости, благодаря чему при помощи внешних труб, сообщенных на концах через трубные колена с центральной трубой, часть потока поступающих в центральную трубу горячих отходящих газов горелки может циркулировать. Обрабатываемая рулонная полоса, перемещаемая параллельно общей осевой плоскости труб излучающего трубного узла в перпендикулярном к осям труб направлении подачи, нагревается тепловым излучением, испускаемым трубами излучающего трубного узла. Из-за высоких температур излучающих труб расположение излучающего трубного узла необходимо выполнить таким образом, чтобы учитывалось тепловое расширение труб в осевом направлении. С этой целью центральная труба крепится по оси между горелкой и внешними трубами на поворотной опоре, а на противоположном конце излучающего трубного узла обычно полая опорная шейка, приваренная к обоим соединяющим концы центральной трубы с концами внешних труб трубным коленам, опирается с возможностью осевого смещения на опору. Однако поскольку тепловое расширение происходит не только в направлении осей труб, но также и в области трубных колен в перпендикулярном им направлении, то возникает значительная нагрузка на сварные швы между опорными шейками и трубными коленами, что сопряжено с опасностью образования трещин, тем более, что прочность примененных сталей снижается из-за высокой температурной нагрузки.
Раскрытие изобретения
В основу изобретения поставлена задача создания устройства описанного выше типа для термической обработки рулонных полос таким, чтобы были учтены тепловые расширения в области трубных колен, сообщающих центральную трубу с внешними трубами, при соединении опорной шейки с этими трубными коленами.
Поставленная задача решается тем, что опорная шейка размещена на перекрывающей пазуху между обоими трубными коленами перемычке с двумя участками, расположенными по обеим сторонам оси центральной трубы и наклоненными под острым углом к оси этой трубы.
Благодаря перемычке, перекрывающей область пазухи между обоими трубными коленами, создается оптимальная предпосылка для восприятия теплового расширения в области трубных колен, в результате чего соединение между опорной шейкой и перемычкой может поддерживаться в значительной степени без напряжений. Кроме того, благодаря перемычке исключается непосредственная теплопередача от трубных колен на опорную шейку, в результате чего предупреждается тепловая нагрузка на эту шейку. С тем чтобы через перемычку могли эффективно восприниматься тепловые расширения в области обоих трубных колен, перемычка содержит два участка, расположенных по обеим сторонам оси центральной трубы и наклоненных под острым углом к оси этой трубы, в результате чего при изменении угла между участками перемычки, расположенными под тупым углом между собой, под действием возникающих в упругой области изгибающих нагрузок становится возможной достаточная компенсация по длине при тепловом расширении трубных колен.
В этой связи особо простые конструктивные условия создаются в том случае, когда перемычка выполнена симметричной относительно оси центральной трубы, поскольку в этом случае становится возможным обеспечить простым способом соосное относительно центральной трубы расположение излучающего узла.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - выполненное согласно изобретению устройство для термической обработки рулонных полос в виде вырыва в области излучающего трубного узла в упрощенном виде сбоку и
фиг.2 - излучающий трубный узел в виде вырыва в области опорной шейки с частично изображенным видом сбоку, в увеличенном масштабе.
Осуществление изобретения
Как видно из фиг.1, устройство для термической обработки рулонных полос имеет, по меньшей мере, один излучающий трубный узел 1, который включает в себя центральную трубу 2 и две параллельные внешние трубы 3, лежащие в обшей осевой плоскости с центральной трубкой 2. Внешние трубы 3 сообщены с центральной трубой 2 соответственно через оконечные трубные колена 4 с возможностью перетока. Следовательно горячие отходящие газы подключенной к удлинителю 5 горелки, перетекающие в центральную трубу 2, будут частично циркулировать по внешним трубам 3. Излучаемым трубами 2, 3 теплом нагревается показанная штрихпунктирной линией рулонная полоса 6, подаваемая параллельно общей осевой плоскости, а именно в направлении 7 подачи, перпендикулярном осям труб.
Излучающий трубный узел 1 расположен с обеих сторон труб 2 и 3 так, что происходит в значительной степени равномерное распределение весовой нагрузки на обе опоры. Если опора 8, несущая удлинитель 5 центральной трубы 2 и не показанная в целях наглядности, фиксирует в осевом направлении излучающий трубный узел 1, то противолежащая опора 8 поддерживает излучающий трубный узел 1 с возможностью осевого смещения. Для этого излучающий трубный узел 1 содержит на противоположном относительно удлинителя 5 конце центральной трубы 2 обычно трубчатую опорную шейку 9, опирающуюся в соответствующем отверстии опоры 8 с возможностью осевого смещения. Из-за высокой температуры отходящих газов внутри труб 2, 3 последние подвержены соответствующему тепловому расширению, причем необходимая вследствие этого компенсация удлинения по оси обеспечивается опорной шейкой 9, подвижно расположенной в опоре 8. Однако тепловой нагрузке подвержены не только трубы 2, 3, но и трубные колена 4, что обуславливает тепловое расширение этих колен в их продольном направлении. Для того, чтобы эти тепловые расширения можно было учесть и в области трубных колен 4, опорная шейка 9 не закреплена непосредственно на трубных коленах 4, а расположена на перемычке 10, которой перекрывается область пазухи 11 между обоими трубными коленами 4. Таким образом с помощью этой перемычки могут компенсироваться тепловые расширения трубных колен 4.
Согласно фиг.2 с этой целью перемычка 10 образована двумя участками 12, расположенными под острым углом к оси центральной трубы 2 и образующими между собой тупой угол. Если вследствие тепловых расширений трубных колен 4 изменится расстояние сварных швов от участков 12 и трубных колен 4, то такие линейные изменения могут быть легко компенсированы упругим изгибом и связанным с ним изменением углового положения участков 12. Это означает, что сварные швы между участками 12 перемычки 10 и опорной шейкой 9 существенно не подвержены перекосам вследствие теплового расширения трубных колен 4, чем предупреждается присутствующая в противном случае опасность для соединения опорной шейки 9 с трубными коленами 4. Кроме того, участки 12 перемычки 10 прерывают непосредственную теплопередачу от трубных колен 4 на опорную шейку 9 и поэтому можно рассчитывать на более низкую тепловую нагрузку на опорную шейку 9.