КАМЕРНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ

Полезная модель относится к термическому оборудованию, в частности к камерным электрическим печам сопротивления периодического действия для нагрева заготовок перед горячей объемной штамповкой и для термообработки деталей в авиационном производстве.
Известна электрическая печь сопротивления периодического действия, содержащая корпус с футеровкой и теплоизоляцией, электронагреватели и расположенные в корпусе трубы, по которым в период охлаждения печи перемещается газовый и жидкий теплоноситель / Патент РФ №2255280, МПК 8 F27В 3/08 опуб. 25.06.2005 Бюл. №18 /. По совокупности существенных признаков данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
В этой электрической печи процесс охлаждения происходит неравномерно, особенно на начальных этапах подачи газового и жидкого теплоносителя, что может привести к разрушению плотной огнеупорной керамической футеровки печи и значительным колебаниям температур газовых и жидких теплоносителей, поступающих внешним потребителям.
Технический результат полезной модели заключается в обеспечении длительного ресурса работы камерной электрической печи за счет равномерного охлаждения ее огнеупорной футеровки и стабильной температуры теплоносителя, поступающего внешнему потребителю при охлаждении электрической печи.
Для достижения технического результата в предлагаемой камерной электрической печи, содержащей корпус с футеровкой и теплоизоляцией, электронагреватели, датчик температуры печи, расположенные в корпусе трубы, соединенные подводящим и отводящим трубопроводами с вентилятором
для подачи в период охлаждения газового теплоносителя в печь, на отводящем трубопроводе установлен теплообменник для нагрева жидкого теплоносителя, а подводящий и отводящий трубопроводы соединены байпасным теплоизолированным трубопроводом с регулирующим клапаном, который подключен к датчику температуры печи. Для стабилизации температуры теплоносителя, поступающего внешнему потребителю на линии подвода жидкого теплоносителя, установлен регулирующий вентиль, соединенный с датчиком температуры на линии отвода нагретого жидкого теплоносителя.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
Камерная электрическая печь состоит из корпуса 1 с электронагревателями 2, огнеупорной футеровки 3 и теплоизоляции 4. В рабочей камере печи для измерения температуры установлен датчик температуры 5. В корпусе 1 электрической печи между огнеупорной футеровкой 3 и теплоизоляцией 4 располагается система труб 6. Вентилятор 7 подводящим 8 и отводящим 9 теплоизолированными трубопроводами подключен к системе труб 6. На отводящем трубопроводе 9 установлен теплообменник 10, в котором по трубам движется нагреваемый жидкий теплоноситель (вода), а по межтрубному пространству перемещается под действием вентилятора 7 газовый теплоноситель (воздух). Байпасный теплоизолированный трубопровод 11 сообщает подводящий 8 и отводящий 9 трубопроводы и содержит регулирующий клапан 12, соединенный с датчиком температуры 5. В теплообменнике 10 на линии подвода жидкого теплоносителя располагается регулирующий вентиль 13, соединенный с датчиком температуры 14 на линии отвода нагретого жидкого теплоносителя.
При охлаждении камерной электрической печи во время плановой остановки производства вентилятором 7 газовый теплоноситель подается в систему труб 6, при этом на начальном этапе при высокой температуре печи по показаниям датчика температуры 5 регулирующий клапан 12 максимально
открыт и расход газового теплоносителя через трубы 6 минимален, что обеспечивает равномерное и плавное охлаждение электрической печи. По мере снижения температуры в рабочей камере электрической печи по показанию датчика температур 5 регулирующий клапан 12 частично перекрывается и через трубы 6 на охлаждение электрической печи поступает больше газового теплоносителя от вентилятора 7, что ускоряет процесс охлаждения. За счет изменения расхода газового теплоносителя через трубы 6 в процессе охлаждения электрической печи обеспечивается равномерное охлаждение огнеупорной футеровки 2 и длительный ресурс работы электрической печи. Кроме того, при регулируемом изменении расхода газового теплоносителя через трубы 6 стабилизируется тепловая нагрузка на теплообменник 10, в котором газовый теплоноситель (воздух) после повышения температуры в камерной электрической печи осуществляет нагрев жидкого теплоносителя (воды), например в системе горячего водоснабжения.
Для стабилизации температуры жидкого теплоносителя поступающего внешнему потребителю на выходе из теплообменника 10 регулирующий вентиль 13 изменяет расход жидкого теплоносителя по показанию датчика температуры 14.
По сравнению с базовым объектом (см. прототип) предлагаемое техническое решение обеспечивает более равномерное и плавное охлаждение печи, что повышает длительность эксплуатации керамической огнеупорной футеровки и ресурса работы камерной электрической печи. Управляемые расходы охлаждающего газообразного теплоносителя (воздуха) и нагреваемого жидкого теплоносителя (воды) приводит к стабилизации и возможности регулирования температуры жидкого теплоносителя, поступающего внешнему потребителю.