Схема установки регулирования атмосферы печи

АЗОТНЫЕ, АРГОНОВЫЕ И ГЕЛИЕВЫЕ АТМОСФЕРЫ

Контролируемые атмосферы из азота и инертных га­зов (аргона и гелия) не взрывоопасны. Это служит одной из при­чин применения их при термической обработке металлов. Кроме того, атмосферы из азота и инертных газов совершенно не содержат водорода и окиси углерода, что имеет важное значение при об­работке некоторых металлов. При термической обработке высоко­углеродистых сталей водород легко поглощается поверхностным слоем стали, что вызывает при повышенных температурах хруп­кость. При термической обработке хромистых сталей окись угле­рода является недопустимой составляющей атмосферы печи, так как образующийся из окиси углерода углекислый газ (по реакции 2СО = СО₂ + С) при взаимодействии с хромом окисляет его (по реакции 2Сг + ЗСО₂ = Cr₂O_s + ЗСО). Получение контроли­руемых атмосфер из азота и инертных газов, в основном, основано на процессе сжатия, охлаждения, сжижения и ректификации воздуха.

УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПОДАЧИ ВОЗДУХА И ГАЗА. ВЕНТИЛЯТОРЫ

В термических цехах для снабжения оборудования воздухом применяют различные воздуходувные машины: венти­ляторы, воздуходувки и компрессоры. Вентиляторы применяют как для обеспечения воздухом отдельных крупных печных агре­гатов или групп мелкого печного оборудования, так и для пере­мешивания атмосферы в печи. Воздуходувки используют в каче­стве общецеховых источников воздуха. Компрессоры применяют с целью получения воздуха высокого давления для приведения в действие различных механизмов. Наибольший интерес пред­ставляют собой вентиляторы, которые развивают полное давле­ние, не превышающее, как правило, 10 кПа. Существует два конструктивно различных типа вентиляторов: центробежные, в которых воздух входит в осевом направлении, а выходит в ра­диальном, и осевые с движением воздуха вдоль оси вращения. Центробежные (радиальные) вентиляторы.Центробежный вен­тилятор (рис. 8.6.) представляет собой рабочее колесо турбин­ного типа, расположенное в спиральном корпусе 2. При вращении колеса воздух поступает в корпус через входное отверстие 4, попадает в пространство между лопатками колеса и под действием возникающей центробежной силы сжимается и выбрасывается через выходное отверстие 3. Спиральные корпуса сваривают пре­имущественно из листовой стали и крепят к станинам, на которых

Рис. 8.6.Схема центробежного вентилятора

Способы соединения центробежных вентиля­торов с двигателями показаны на рис. 144. Для вентиляторов малых размеров целесообразна насадка ко­лес непосредственно на валы двига­телей (рис. 2, а), что обеспечивает компактность, экономичность и бесшумность вентилятора. В больших вентиляторах колеса с валами двигателей можно соединять при помощи промежуточ­ных муфт и установкой дополнительных опорных подшипников (рис. 2, б—ж).

Если, при наблюдении со стороны всасывания, разворот спи­рали корпуса выполнен по часовой стрелке, то вентиляторы на­зывают правыми, а против часовой стрелки —левыми. Положе­ние корпуса вентилятора обозначают направлением вращения (Пр или Л) и углом поворота в градусах (рис. 8.7). На корпус, например, с расположением выходного отверстия вверх делают надпись Пр 0° или Л 0°.

По создаваемому полному давлению различают центробежные вентиляторы низкого давления (до 1000 Па), среднего давления (до 3000 Па) и высокого давления (до 10 000 Па). Вентиляторы, предназначенные для перемещения дымовых газов, называют ды­мососами, а воздуха, засоренного механическими примесями, — пылевыми вентиляторами.

Центробежные вентиляторы, выпускаемые отечественной про­мышленностью, характеризуются номером. Номер определяется наружным диаметром колеса, измеренным в дециметрах. ГОСТ рекомендует следующие но­мера вентиляторов: 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10;

г) д) е/ ж)

Рис. 8.7. Способы соединения центробежных вентиляторов с двигателями

Рис 8.8. Расположение спиральных корпусов

12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50. Указанным ГОСТом регламенти­рованы не только размеры колес, но и размеры корпуса, входного и выходного отверстий и т. д. В обозначении вентилятора указы­вается его тип, пятикратная величина коэффициента полного дав­ления и критерий быстроходности. Например, центробежный вентилятор с коэффициентом полного давления 0,86 и быстроход­ностью 70 обозначается Ц4-70. Для осевых вентиляторов приме­няют такую же систему, но без буквы. На рис. 8.8 показаны различные положения вентиляторов Ц4-70 правого вращения (при левом вращении — зеркальное отражение) Центробежные вентиляторы широко применяют для подачи дутьевого воздуха к горелкам печей, создания воздушных завес, отсоса дымовых газов и т. п.

Исходными данными для выбора вентилятора являются его производительность и создаваемое давление. Для вентилятора определенных геометрических размеров при перемещении, напри­мер, воздуха неизменной плотности и неизменном числе оборотов колеса создаваемое давление и КПД зависят от производитель­ности. Наибольший КПД при 1450 мин-¹ имеет место при подаче вентилятором около 14 000 м³/ч. Давление, создаваемое вентиля­тором при этом, составляет около 2400 Па. При меньшей частоте вращения (1200, 960 и 720 мин-¹) максимальный КПД имеет место при 12 000, 9000, 7000 м³/ч соответственно.

Осевые вентиляторы.Осевой вен­тилятор представляет собой рабочее колесо пропеллерного типа, располо­женное в цилиндрическом корпусе. Ра­бочее колесо может находиться на валу двигателя (рис.8.9, а, б), на одной оси (рис. 4, в—д) или соединяться через редуктор (рис. 4, е). Поступающий в вентилятор воздух, под

Рис.8.9. Соединение осевых вентиляторов с двигптелями

воздействием лопаток колеса, перемещается между ними в осевом направлении, причем давление воздуха уве­личивается. Эффективность работы осевого вентилятора зависит от величины зазора между концами лопаток колеса и внутренней поверхностью корпуса. Зазор не должен превышать 1,5 % длины лопатки. Осевые вентиляторы используют при давлениях 30— 300 Па. Их подача может достигать нескольких миллионов куби­ческих метров в час. Осевые вен­тиляторы используют для циркуляционных термических печей

Печные вентиляторы (центробежные и осевые) предназначены для создания принудительной циркуляции газов в рабочем про­странстве печей при температурах 200—1000°С.