Г.А. Околович - Учебное пособие - Нагрев и нагревательные устройства (1254309), страница 23
Текст из файла (страница 23)
В этой системе смонтирован специальной конструкциипылемаслоотделитель (рисунок 79).Высоковакуумный затвор в закрытом состоянии предохраняетмасло диффузионного насоса от окисления. Находящийся в немотражатель предохраняет камеру печи от обратного потока паровмасла при открытом затворе. Корпус насоса снабжен водяной рубашкой. Масло подогревается электрически, а сигнализация тревоги предохраняет масло от перегрева. Пылемаслоотделитель содержит пылевой фильтр и охлаждаемый водой конденсатор, предотвращающий попадание масла из диффузионного насоса в механический насос.163164Рисунок 79 - Скорость охлаждения и упрощенная система откачки ввакуумных печах типа VFC и WFC:1 — угловой клапан; 2 — диффузионный насос; 3 — сепаратор пыли имасла; 4 — роторный насосС целью повышения производительности фирма ИПСЕН и заводЭЛЬТЕРМА предлагают конструкцию горизонтальной проходной вакуумной печи, аналогичной вакуумной печи типа FRVFOQ (рисунок80) с той лишь разницей, что в ней отсутствует масляный бак.
Например, горизонтальная проходная вакуумная печь FRVF-4.24 (таблица12) включает нагревательную камеру, расположенную в центре печи, идве камеры охлаждения в инертном газе, расположенные по разныестороны от нагревательной камеры. Загрузка и выгрузка садки из нагревательной камеры осуществляется через одну из двух камер охлаждения.Для отпуска и отжига металлических изделий в атмосфере инертного газа можно использовать горизонтальные печи типа VDFC (таблица 12, рисунок 80), выпускаемые заводом ЭЛЬТЕРМА и фирмойИПСЕН.
\165460910400 1320Предельное ос-таточяоедавление, ПаМасса садки, кг610ИПСЕН(США, Германия), заводЭЛЬТЕРМА(Польша)Номинальная мощность,кВтдлинаНоминальная температура в рабочем пространстве, °СвысотаГабаритные размеры рабочегопространства, ммширинаОтжиг,пайка,термическаяобработкаИзготовитель, странаНазначениеТаблица 12 - Технические характеристики горизонтальной проходнойвакуумной печи FRVF-4.242041,3310-3Рисунок 80 - Схема вакуумной печи типа VDFC для отпуска и отжигаметаллических изделий: 1 - кожух печи; 2 - камера нагрева; 3 - нагреватели; 4 - вентилятор; 5 - верхний теплообменник; 6 - вакуумные насосы; 7 - нижний теплообменникЦилиндрический, охлаждаемый водой кожух печи (1) содержиттеплоизолированную нагревательную камеру (2) с электронагревательными элементами (3), вентилятором (4), обеспечивающимпринудительную циркуляцию газа, и теплообменником (5).
Узел ваку166умных насосов (6) - механического и Рутса, обеспечивает получениесоответствующего вакуума в печи перед запуском инертного газа. Нагрев, выдержка и охлаждение садки происходят в инертном газе с принудительной, интенсивной циркуляцией. С целью обеспечения интенсивного охлаждения снизу пневматически поднимается теплообменник(7) в направлении пода нагревательной камеры.Минимальное время для достижения вакуума 1,33 Па обеспечивается благодаря применению насосов высокой производительности.Автоматическое программирование рабочего цикла обработки при рабочей температуре до 700°С осуществляется при интенсивной циркуляции инертного газа с целью достижения высокой равномерноститемпературы по всему объему рабочей камеры и уменьшения временина нагрев садки.9.1.3Технология вакуумной технической обработкиВакуумная термическая обработка исключает классическуютехнологию термической обработки инструмента в соляныхваннах при этом отпадает необходимость в проведении трудоемкой операции очистки поверхности от солей и ее подготовкадля нанесения упрочняющих покрытий.Как известно технология термической обработки в соляныхваннах включает:- нагрев под закалку в смеси солей состава: ВаС1 (основа),NaCl, MgF 2 ;- закалку в смеси солей состава: BaCl NaCI, КС1 (KNO,,NaN0 2 );- отпуск в смеси солей состава: BaCl NaCl, CaCl (KNONOH).После термической обработки в соляных ваннах на поверхности изделий появляется окалина и смеси солей, которые необходимо удалить.
Для очистки поверхности применяют следующие технологические приемы:- промывку при 70-80°С в среде, содержащей NaOH и NaSiO r- выварку в золе при 90-100 С;- химическое травление в среде, содержащей 20% НО;- нейтрализацию в среде, содержащей 2% Na 2 C0 3 ;- абразивно-жидкостную обработку в среде, состоящей изэлектрокорунда, кварцевого песка и водного раствора NaNO, +Na.CCL167Если на поверхность изделия наносится износостойкое покрытие, то технологический процесс предусматривает операциюокончательной подготовки поверхности, которая включает:- предварительное обезжиривание с использованием высокотоксичных трихлорэтилена или четыреххлористого углерода;- ультразвуковую очистку с использованием соды и фосфорнокислого натрия;- промывку в питьевой и дистиллированной воде;- промывку в спирте с ацетоном.Из приведенных данных следует, что такая технология исключительно сложна, трудоемка и характеризуется высокойтоксичностью.Кроме того, повышенная скорость нагрева изделий в смесисолей приводит к возникновению высокого градиента температур между поверхностью и сердцевиной, что определяет высокий уровень термических напряжений и, как следствие, деформацию изделийВысокая скорость нагрева обусловливает также разнозернистость структуры при аустенитизации и последующей закалке.При обработке изделий в смеси солей практически невозможноизбежать обезуглероживания и потерю легирующих элементов вповерхностных слоях.168ЛИТЕРАТУРA1 Гусовский В.Л.
Газогорелочные устройства и системыотопления нагревательных и термических печей - М., "Металлургия",1967.2 Дорофеев К.П. Основы автоматизации производства втермических цехах и контрольно-измерительные приборы -М.,"Машиностроение", 1970.3 Золотухин Н.М. Нагрев и охлаждение металла - М.,"Машиностроение", 1973.4 Казанцев Е.И. Промышленные печи. -М., "Металлургия",1975.5 Кацевич Л.С. Расчет и конструирование электрических печей М., Госэнергоиздат, 1959.6 Сатановский Л.Г., Мирский Ю.А. Нагревательные итермические печи в машиностроении - М., "Металлургия", 1971.7 СкворцовА.А,АкименкоА.Д,КузелевМ.Я.Безокислительный и малоокислительный нагрев стали под обработкудавлением -М., "Машиностроение", 1968.8 Телегин А.С., Лебедев Н.С. Конструкция и расчетнагревательных устройств - М., "Машиностроение", 1975.9 Пуговкин А.У.
Рециркуляционные пламенные печи - Л.,"Машиностроение",1975.10 Безручко И.И. Индукционный нагрев для объемнойштамповки - Л., "Машиностроение",1987.11 ИсаченкоВ.П.,ОсиповаВ.А.ТеплопередачаМ.Энергия,1975.12 Кидин И.Н. Физические основы электротермическойобработки металлов и сплавов - М.,"Металлургия", 1969.13 Романов Д.И. Электроконтактный нагрев металлов - М.,"Машиностроение", 1981.14 Справочник. Ковка и объемная штамповка стали /Под. ред.М.В.Сторожева т.1 - М., "Машиностроение".15 Михеев М.А.
Михеева И.М. Основы теплопередачи - М.,Энергия, 1977.16 Павлов Н.А. Инженерные тепловые расчеты индукционныхнагревателей - М.,Энергия, 1978.17 Шамов А.Н., Бодажков В.А. Проектирование и эксплуатациявысокочастотных установок - Машгиз, 1963.16918 Srupnar E., Burakowski. Entwick Lungstendehren in der Warmcbchandlungsteehnik - Harterei // Technische Mitteilurgen. 1980. Vol. 35.
N2. P. 45-52.19 Ляпунов А.И. Термическая обработка в вакууме //Сб. докладов международной конференции по металловедению и термическойобработке. Болгария, Казанлык, 1996. С. 3-8.20 Ляпунов А.И. Современная технология термической обработки инструмента // Сб. докладов международной конференции по металловедению и термической обработке. Болгария, Габрово, 1994. С.164-166.21 Ляпунов А.И., Конаков С.П. Экономика вакуумной термической обработки // Инструмент, технология, оборудование.
1999- № 2.С. 26.22 Конаков С.П. Эколого-экономическая эффективность вакуумной термической обработки // Материаловедение. 1999. № 5.23 Геллер Ю.А. Инструментальные стали — М.: Металлургия,1975.24 Абраимов Н.В., Елисеев Ю.С., Крымов В.В. авиационное машиностроениеи технологии обработки металлов давлением.М:Высшая школа, 1998.25 Современные технологии в производстве газотурбинных двигателей. М.: машиностроение. 1997.26 Смольников Е.А..
Сарманова Л.М. Пути уменьшения деформации корпусов сборных фрез при термической обработке. – М.:ВНИИ-ТЭМР. 1990.27 Пенчева И.С. Вакуумнфя термическая обработка инструментальных сталей.// Технология металлов. 1999.№ 5. С. 5-7.28 технология термической обработки в вакууме.// Труды инженерного центра по вакуумной обработке «Элвакто». – М., 1996.170УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯaкоэффициент температуропроводности, м2/с;B - расход топлива, м3/ч;Bi- критерий Био;Lо- теоретический расход сухого воздуха;Lп- количество практически вводимого воздуха;α - коэффициент расхода воздуха;t0теоретическая температура воздуха;tп- практическая температура воздуха;ηпирометрический коэффициент;Q - тепловой поток, Вт;qудельный поток, Вт/мос;λсуммарный коэффициент теплопроводности, Вт/мос;Sтолщина стенки, м;F - площадь стенки, м2;∆t- разность температур, ос;Fо- критерий Фурье;Q - f( Fо;Bi) - относительная температура;Qк- количество тепла, передаваемое конвекцией, Вт;Е - лучеиспускательная энергия, Вт/м;А - поглощательная способность тела;Eо- излучательная способность абсолютно черного тела, Вт/м;Со- константа абсолютно черного тела;ε - степень черноты*;tтемпература - степень нагретости тела, оС;скоэффициент теплоемкости;ρ - плотность тела, кг/м3;Qв- высшая теплота сгорания топлива, кДж/кг;Qн- низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг;Qусл теплота сгорания условного топлива = 29 310, кДж/кг;Кэ - калорийный эквивалент;Тэτ- тепловой эквивалент данного топлива;tтк- калориметрическая температура воздуха;Ст - теплоемкость топлива, кДж/кг;Р - давление;Ро - давление на нулевом участке;∆Р - избыток давления; xyz- координаты;x,y,z- координаты.171Геннадий Андреевич ОКОЛОВИЧНАГРЕВ И НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВАУчебное пособиеИздание второе, переработанное и дополненноеИздано в авторской редакцииПодписано в печать.
ФорматПечать цифровая. Усл.п.л.Тираж 100экз. Заказ 2010Отпечатано в типографии Алт ГТУ656038, г. Барнаул, пр-т Ленина 46.Тел (8-385-2) 36-84-61Лицензия на полиграфическую деятельностьПЛД №28-35 от 15.07.97г.172.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
