סוגים ועיצובים של תנורי התנגדות חשמלית עקיפה

שיטות טעינה ופריקה של מוצרים מחוממים, כמו גם שיטות להזיז אותם תנורי התנגדות חשמליים קובעים במידה רבה הן את העיצוב והן את המאפיינים התפעוליים שלהם. באיור. 1 מציג את הסוגים העיקריים של תנורי התנגדות חשמליים, הן פעולה לסירוגין (תא) והן פעולה רציפה (מתודית), הממחישים את התפתחות דרכי המיכון שלהם.

מספר I מציין את סוגי תנורי האצווה בהם המוצר נייח במהלך תהליך החימום ורק טעינה ופריקה ממוכנת.

אינדקס 1 מתייחס לתנור תא עם דלת צדדית שדרכה בדרך כלל נטענים ידנית פריטים קטנים לתא. זהו תנור אוניברסלי ללא מיכון.

אינדקס 2 - תנור פיר עם מכסה נפתח. כאן, ההעמסה והפריקה של המוצרים נעשית דרך הפתח העליון של התנור ולכן ניתן למכן אותם באמצעות מנוף סדנה או מנוף הממוקם מעל התנור.הרמה והחזרה של המכסה הצידה יכולה להתבצע באופן ידני (עם מנוף) או בעזרת מנוף או מנוף או לבסוף בעזרת מנגנון הידראולי או אלקטרומכני מיוחד.

אינדקס 3 מתאים לכבשן פעמון. הערכה שלו כוללת מספר מעמדים מרופדים, עליהם ניתן להתקין פעמון (פעמון) עם תנורי חימום בעזרת מנוף. הטעינה והפריקה מתבצעת באמצעות מנוף גשר עם הפקק שהוסר (מותקן על מעמד אחר). העברת מכסה המנוע ממעמד אחד למשנהו מתבצעת גם באמצעות קצה הגשר.

אינדקס 4 - תנור תא בוגי. תנורים אלו נועדו לחמם פריטים גדולים שלא ניתן לטעון באופן ידני. תא הכבשן עצמו ניצב על עמודים (או יסודות), ותחתיתו עגלה מרופדת, שבעזרת כננת או כונן הממוקם עליה (מניע עצמי), יכולה לנוע על מסילות מתחת לכבשן. טעינה ופריקה של העגלה מתבצעת עם מנוף עילי.

אינדקס 5 מסמן את תנור המעלית. תא הכבשן עומד על עמודים גבוהים, ניתן להעלות את תחתיתו לתוך הכבשן או להוריד בעומס באמצעות הרמה הידראולית. במצב התחתון, החלק התחתון של הכבשן הופך לגלילים שלו על מסילות וניתן להעמיס ולפרוק מתחת לכבשן בבית המלאכה מתחת למנוף העילי. עיצובי תנורים 2, 3 ו-5 ניתנים לאטום ולהפעיל באווירה מיוחדת או בוואקום.

אורז. 1. הסוגים העיקריים של אוכף ותנורי אצווה

במספרים II ו-III מצוינים תנורים רציפים, שבהם המוצרים המחוממים עוברים מקצה הכבשן לקצה השני, ומצוינים תנורים מספר II שלהם, שבהם תנועת המוצרים מתבצעת מעת לעת, בבעיטות ובאיור. III מציין את התנורים, שבהם מתרחשת תנועה זו ברציפות.

אינדקס 6 - תנור מנהרה, שבו מונחים המוצרים על עגלות מוערמות, עוברים דרך תא תנור בצורת מנהרה. לאחר פרק זמן מסוים, כל העגלות נעות לאורך השווה לאורכה של כרכרה אחת, אחת מהן יוצאת מתנור הפריקה, ואילו מהקצה הנגדי של התנור נכנסת לחדרה עגלה עמוסה נוספת.

אינדקס 7 מציג תנור אקסטרוזיה על שולחן ההעמסה (מימין) משטח עמיד בחום של מוצרים. הדלתות בקצוות התנור נפתחות מעת לעת והדוחף (הידראולי או אלקטרומכני) דוחף את המזרן לתוך התנור, ומאלץ את כל שורת המשטחים הממוקמים בתנור על מסילות עקשן של האח לזוז. במקרה זה, המגש השמאלי ביותר יוצא מהתנור, ולאחר מכן הדלתות נסגרות.

אינדקס 8 מסמן תנור למוקדים להולכי רגל. בתחתית הכבשן, לפי אורכו, מותקנות קורות עמידות בחום, אשר באמצעות כונן מקבלות תנועה הלוך ושוב קדימה. במקרה זה, הקורות לפני המעבר מקצה הטעינה של הכבשן מורמות מהחריצים בתחתית, החלק התחתון של התנור ומעבירות אותן לאורך התנור. לפני הורדת התנועה ההפוכה של הקורה לחריצי התחתית, המוצרים יושבים על התחתית ואינם משתתפים בתנועת החזרה של הקורות. בדרך זו, המוצרים מעת לעת, בשלבים, עוברים דרך התנור מקצה הטעינה לקצה הפריקה.

אינדקס 9 לתנור מסוע.בתא התנור נמתח על שני פירים מסוע שרשרת, שרשתם מורכבת מרשת ארוגה או חוליות שרשרת מוטבעות או יצוקות. כאשר גל ההנעה (בצד הפריקה) מסתובב, המסוע נע בצורה חלקה, נושא עמו את המוצרים שהועמסו עליו בקצה הטעינה (הימני) של הכבשן. בניית המסוע יכולה להיות שונה מאוד.

אינדקס 10 מתייחס לכבשן סיבובי. הבורג ממוקם בתא התנור - תוף עמיד בחום עם ספירלה ארכימדית. כשהתוף מסתובב, המוצרים מתגלגלים לתוך התוף, ונעים בהדרגה מקצה הטעינה שלו לקצה הפריקה שלו.

אינדקס 11 מציג תנור פועם עם תנור. בתחתית החדר, התנור נמצא על גלילים אח עמיד בחום בצורת שוקת, שעליו מסודר קצה החימום של התנור (בצד ימין) עם חלקים מחוממים. בעזרת הנעה אקסצנטרית התרמיל מקבל תנועה הדדית ותנועתו לאחור (לכיוון העמסה) חלקה ולקראת פריקה היא חדה, בפעולת קפיץ עם זעזועים על הבולמים. בשל כך, התוצרים בזמן התנועה לאחור הולכים באותו מסלול כמו למטה, בעוד שבמהלך התנועה קדימה הם, בתנופת הפגיעה, מחליקים קדימה ביחס לאח. כתוצאה מכך, המוצרים מועברים בהדרגה על ידי פולסים מקצה הטעינה של הכבשן אל הפריקה.

אינדקס 12 מציין תנור עם שולחנות גלילים. רולים עמידים בחום מותקנים בתחתית החדר, הם מסתובבים לאט נגד כיוון השעון. בשל כך, המוצר המונח על הגלילים בצד ימין (בניגוד לשלושת סוגי התנורים הקודמים, תנור זה מיועד לחימום מוצרים גדולים) מועבר בהדרגה לאורך הכבשן עד לקצה הפריקה שלו.

אינדקס 13 מתייחס לכבשן סיבובי. זה בעצם תנור מסוע פצוע על טבעת. האח המסתובב בצורת טבעת גורם למוצר המונח עליו דרך דלת ההטענה (בדופן הצד שלא מופיע באיור) להשלים עיגול שלם בכבשן עד לדלת הפריקה הממוקמת ליד דלת ההטענה.

אינדקס 14 לתנור שרטוט המשמש לחימום חוטים או רצועות. בקצות הכבשן יש תופים עם חוט או סרט מתוחים ביניהם. כשהסלילים מסתובבים מאחד מהם, הסרט (או החוט) מתפתל ועוטף את השני.

עיצובי תנורים בטמפרטורה נמוכה

תנורים בטמפרטורה נמוכה לא יכולים להיות יעילים במיוחד מכיוון שמקדמי העברת החום של הסעה טבעית נמוכים. ניתן לשפר את התהליך על ידי הכנסת סירקולציה מלאכותית על ידי התקנת מאוורר יניקה על גג התנור או הארון, ועל מנת להפחית את צריכת החום לחימום האוויר ניתן לארגן אותו בצורה מעגלית. במקרה זה, המאוורר, היונק את האוויר בחלק העליון של הכבשן, מניע אותו לאורך התעלה המבודדת חום בצד ומוציא אותו החוצה בחלק התחתון של הכבשן.

אם יש צורך לייבש את המוצרים ולכן להסיר את הלחות המתאדה מהחלקים המחוממים, אז מתארגנת זרימה מעורבת, שבה חלק מהאוויר נשאב פנימה על ידי המאוורר מהארון וחלק מהחדר (איור 1). 2). טמפרטורת החימום המרבית של המוצרים בסוג זה של תנורים ומייבשים בדרך כלל אינה עולה על 200 - 300 מעלות צלזיוס.

אורז. 2. תנור מחזור טבעי: 1 - גופי חימום, 2 - מסגרת חיצונית, 3 - מסגרת פנימית, 4 - בידוד תרמי, 5 - מדף חלקים, 6 - מנחת לוויסות אוויר.

העיצוב של תנור בלולאה סגורה לחימום מוצרי מתכת קטנים בשכבה או במוצרים ארוכים מוצג באיור. 3.

אורז. 3. תנורים קאמריים עם מחזור מאולץ של האטמוספרה ותנור חימום חשמלי

זהו תנור פיר לחיסול מוצרי פלדה, אליו מכניסים סלים מחומר עמיד בחום עם רשת או תחתית מחוררת וממלאים במוצרים לחימום.

המחממים ממוקמים בצד התנור, מסביב לסל, אך מופרדים ממנו במסך עמיד בחום למניעת קרינה ישירה והתחממות יתר הנלווית של המוצרים הסמוכים לדפנות הסלסילה. בתחתית התנור מצויד במאוורר המניע את האוויר המחומם דרך הסלסילות. לאחר מכן, אוויר זה מוסט בצורה רדיאלית לתוך החלל הטבעתי שבין הסל לדפנות התנור ומחומם, שוטף את המחממים.

באיור. 4 מציג תנור לייבוש אלקטרודות ריתוך בטמפרטורה של 400 מעלות צלזיוס. הספק תנור 210 קילוואט, אלקטרודות מונחות על עגלות, מסגרות ובעזרת דוחף ומושך הידראולי מתנהלות דרך התנור. לכבשן מאוורר פנימי 6 וכן מאווררים חיצוניים 10.

המחממים ממוקמים על הקירות הצדדיים של התנור. לפיכך, בתנור זה, זרימות האוויר מכוונות בניצב לקו התנועה של המוצרים. תנורים כאלה ניתן לבנות רב אזור.

אורז. 4. תנור ייבוש דוחף חשמלי: 1 - דוחף, 2 - עגלה, 3 - שולחן, 4 - מסגרות להנחת אלקטרודות, 5 - תא חימום, 6 - מאוורר תנור, 7 - צינור אוויר, 8 - מחפר, 9 - מעלית דלת הידראולית כונן, 10 - מאוורר חיצוני

עיצובי תנורים בטמפרטורה בינונית

תנורים בטמפרטורה בינונית לטיפול בחום הם מגוונים ביותר. התנור הפשוט ביותר ובו זמנית אוניברסלי הוא תנור החדר (איור 5). הוא מורכב מתא מלבני עם בטנה עמידה באש ובידוד תרמי, מכוסה בגג וממוקם במעטפת מתכת.

הכבשן מוטען ופורק דרך הפתח בקיר הקדמי, מכוסה בדלת. המחממים ממוקמים באח ועל הקירות הצדדיים של הכבשן, לעתים רחוקות יותר על הגג. בתנורים גדולים מאוד, תנורי החימום ממוקמים הן בגב התנור והן בדלתות כדי להבטיח פיזור טמפרטורה אחיד יותר בתא התנור. תנורי חימום תחתונים מכוסים בדרך כלל בפלטות עקשן שעליהן מניחים את המוצרים המחוממים.

הדלתות של תנורים קאמריים, ככלל, עשויות מהרמה, בתנורים קטנים עם הנעה ידנית או רגלית (עם הנעה רגלית יד העובד נשארת חופשית), בגדולים יותר - עם אלקטרומכניים. במקרה השני, מתגי גבול מותקנים במצב העליון והתחתון של הדלת, אשר מכבים את המנוע החשמלי במצבי הקצה.

אורז. 5. תנור חשמלי קאמרי עם מחממי מתכת ווילון להבה: 1 - דלת, 2 - מנגנון הרמה של הדלת, 3 - יציאה של תנור החימום, 4 - מעטפת, 5 - בטנה, 6 - מחממי צד, 7 - מחממי גג, 8 - מוקדים, 9 - תנורי חימום, 10 - מכשיר וילון להבה.

תנורים תאיים על עגלות משמשים לחישול או טיפול חום אחר של חלקים גדולים שלא ניתן להעמיס לתוך הכבשן באופן ידני. הם תא ללא תחתית ולרוב ללא דופן קדמית הניצבת על עמודים (איור 1).6) ועגלה על גלילים, שעליה מותקנים האח והקיר הקדמי של התנור, הנעים על מסילות בעזרת כונן חשמלי או כננת אלקטרו-מכנית. העגלה מתחילה מתחת לתנור, החלקים מועמסים עליה עם מנוף, ואז היא נעה מתחת לתא והתנור מופעל לחימום.

אורז. 6. תנור קאמרי עם אח בוגי: 1 - מחממים, 2 - בנייה עקשן, 3 - בידוד תרמי, 4 - צמד תרמי, 5 - מגירה, 6 - דלת, 7 - כלוב

לאחר סיום מחזור החישול, העגלה שוב עוזבת את הכבשן ונפרקת. מחממי תנורים ממוקמים בדרך כלל בצדדים, בקירות האחוריים והקדמיים ובאח, ולעיתים גם כדי לספק חימום אחיד יותר לאורך הקמרון. מחממי הקיר התחתון והקדמי מופעלים על ידי כבלים גמישים או מגעי להב. תנורים כאלה חסכוניים רק עם מטען גדול, ומגיעים לקיבולת של 100 טון ויותר וקיבולת של 3000 - 5000 קילוואט.

הקבוצה הכללית השנייה של תנורי אצווה הם תנורי פיר. הם עשויים בצורה של פירים עגולים, מרובעים או מלבניים, פתוחים בחלק העליון ומכוסים במכסה (איור 7).

אורז. 7. תנור חשמלי פיר: 1 - מחממים, 2 - בנייה עקשן, 3 - בידוד תרמי, 4 - כיסוי תנור, 5 - שקע דוד, 6 - צמד תרמי.

תנורי חימום בתנורי פיר מותקנים בדרך כלל על הקירות הצדדיים (מחממים תחתונים מותקנים לעיתים רחוקות, יותר מכך בתנורים מלבניים שטוחים). לפעמים בתנורים עגולים המיועדים לחימום מטען גלילי חלול (צרורות תיל, גלילי פח), בנוסף, דוד מרכזי אנכי ממוקם לאורך הציר. מדריכים מיוחדים עמידים בחום מגנים על המחממים מפני נזק כאשר חפצים מונחים או מוציאים מהתנור או סלי פריטים.

תנורי פיר עשויים לעתים עמוקים מאוד לטיפול בחום של פירים וצינורות (10 מ' או יותר בעומק) עם מספר אזורי חום כדי להבטיח חימום אחיד לאורך הגובה. במקביל, אצווה של צינורות נאספת מחוץ לכבשן, קבועה בהשעיה מיוחדת ומורידה לתוך הכבשן על ידי מנוף.

תנורים אלו פחות גמישים מתנורים קאמריים, אך במקרים מסוימים יש להם יתרונות משמעותיים. טעינה ופריקה של מוצרים כבדים לכבשן יכולה להתבצע בקלות עם מנוף גשר קונבנציונלי בבית המלאכה, או אם הוא לא זמין, אז עם מנוף או בלוק. הם תופסים פחות מקום מכיוון שהם בדרך כלל קבורים באדמה כדי להקל על התחזוקה. קל לאטום אותם ובכך מפחיתים את החמצון של המוצר על ידי יצירת אטם חול, שמן או מים למכסה.

בשל הקומפקטיות הגדולה שלהם ואיטום טוב יותר של הכיסויים בהשוואה לדלתות, ההפסדים של תנורים אלו קטנים מאלו של תנורים קאמריים ועומדים על 15 עד 25% מההספק הנומינלי.

הקונסטרוקציות של תנורים שיטתיים נבדלים בעיקר בהתאם לשימוש במנגנון כזה או אחר להזזת המוצרים המחוממים בתוך התנור. אז, לתנורי מסוע יש מסוע - רשת אינסופית הנמתחת בין שני פירים, שאחד מהם מוביל ומניע להסתובב על ידי מנוע מיוחד. חלקים מונחים על המסוע באופן ידני או עם מזין מיוחד ומועברים עליו מקצה הטעינה של הכבשן לקצה הפריקה.

אורז. 8. תנור הקשחת מסוע חשמלי

המסוע עשוי מרשת ניקרום קלועה (לחלקים הקלים ביותר) או מלוחות מוטבעים ומוטות המחברים ביניהם, ולחלקים כבדים - מחוליות שרשרת מוטבעות או יצוקות. במקרה האחרון, גל ההנעה של המסוע משונן וממלא את התפקיד של גלגלי שיניים, ששיניו מגיעות בין חוליות השרשרת.

ניתן להציב את המסוע בתא התנור כמכלול, יחד עם שני הפירים, ובמקרה זה הוא מחומם כל הזמן ולכן החום המצטבר בו נאגר.

החסרונות של עיצוב זה הם: תנאי הפעלה קשים מאוד של שני פירי המסוע באזור הטמפרטורה הגבוהה, הקושי בתיקון שלהם (נגישות נמוכה) ואי הנוחות של העמסת חלקים על פני השטח החמים של המסוע. זה חייב לקרר את הפירים במים, מה שמוביל לאיבוד חום משמעותי למדי.בגלל זה, קצוות המסוע והענף התחתון שלו מוסרים לעתים קרובות מהבטנה. באופן טבעי, במקרה זה המסוע מתקרב לקצה הטעון של התנור מקורר, ולכן החום שנצבר על ידו נעלם. הפסדי חום אלו גדולים יותר מאלו עם מי קירור בתנורי מסוע סגורים.

תנורי חימום בכבשן מסוע ממוקמים בעיקר על הגג ובאח, מתחת לענף העליון של המסוע, לעתים רחוקות יותר על הקירות הצדדיים של החדר. תנורי מסוע משמשים לחימום רק חלקים קטנים יחסית עד 900 מעלות צלזיוס, מכיוון שבטמפרטורה גבוהה יותר, הפעולה של חלקים הטעונים מכנית של המסוע הופכת ללא אמינה.

קבוצה מיוחדת מורכבת ממה שנקרא תנורי מתיחה, המשמשים לחימום חוטים או רצועות של פלדה ומתכות לא ברזליות.הם תא עם מחממים שדרכם מועברת רצועה או צרור של חוטים במהירות גבוהה (עד 0.5 מ' לשנייה) (איור תשע). בתנורי מתיחה, מושג חימום אחיד מאוד וניתן לצמצם פגמים בטיפול בחום לאפס.

אורז. 9. תנור חגורה מתיחה: 1 - חגורה מחוממת, 2 - מחממי תנורים, 3 - גלילים תומכים.

עיצובי תנורים בטמפרטורה גבוהה

הנפוץ ביותר הוא קבוצת תנורים עם מחממי קרבורונד. מחממי קרבורונדום יכולים לפעול עד 1450 מעלות צלזיוס, לכן תנורים עם מחממי קרבורונדום מכסים את הטווח של 1200 - 1400 מעלות צלזיוס. הם שונים מתנורים בטמפרטורה בינונית עם בטנה עבה יותר המורכבת משלוש שכבות לפחות.

מכיוון שהתנגדות המוטות משתנה באופן משמעותי במהלך החימום, ויתרה מכך, כדי למנוע את הנזק שלהם, נדרש חימום איטי יחסית ל-850 מעלות צלזיוס במתח מופחת, אזי תנורים בטמפרטורה גבוהה עם מחממי קרבורונד מסופקים עם שנאי בקרה, המאפשרים החלפה מתח האספקה ​​בצעדים קטנים לפחות ביחס של 2:1.

זה גם הכרחי, שכן במהלך הפעולה המוטות מזדקנים, מה שמגדיל את ההתנגדות שלהם, וכתוצאה מכך יש צורך להגדיל את המתח המסופק לו כדי לשמור על הכוח הקודם של הכבשן.

בשל ההזדקנות, המתרחשת בעוצמה שונה עבור מוטות בודדים, לא מומלץ לחבר אותם בסדרה עקב שינויים אפשריים בהתנגדותם במהלך החימום.לעומת זאת, אם אחד הסורגים המחוברים במקביל נכשל, לא ניתן להחליפו בחדש, כיוון שההתנגדות של שאר הסורגים כבר עלתה, יש צורך להחליף את כולם בחדשים, או לקחת מישנים. , כבר עובדים, כל אחד עם התנגדות המתאימה לתנאים אלה.

אורז. 10. תנור תא בטמפרטורה גבוהה. החדר התחתון עם תנורי מתכת משמש לחימום, העליון לטמפרטורה גבוהה עם תנורי סיליקון קרביד.