Агрегаты представляют собой печь для термообработки разнообразных материалов. Оборудование необходимо для нагревания обрабатываемого образца и осуществления некоторых лабораторных анализов. Вакуумная трубчатая печь оснащается термической зоной, которая плотно изолируется от внешней среды.
Содержание
- Описание вакуумной трубчатой печи
- Разновидности трубчатых вакуумных печей
- Применение печей
- Муфельная трубчатая вакуумная печь
Описание вакуумной трубчатой печи
Агрегат является работающим синхронно комплексом. Оборудование получило широкое применение в металлургии для термической обработки материалов. Проектирование печей производится на основе главных принципов теплотехники. Изготовление оборудование производится в соответствии с действующими нормативными актами. Для безопасности и удобства работы трубчатые печи оснащаются автоматизированными системами автоматического контроля давления и температуры, а также системой управления технологическим процессом.
Современная трубчатая печь состоит из следующих частей:
- Камера конвекции;
- Камера радиации;
- Фундамент. Правильный монтаж фундамента обеспечить бесперебойную работу оборудования в целом. Главная функция фундамента – выдерживать нагрузки от работы печи;
- Змеевик трубчатый, который представляет собой конструкцию из соединенных между собой патрубков;
- Горелка;
- Дымовая труба, которая создает в рабочей зоне печи необходимый уровень тяги, а также освобождает обрабатываемую заготовку от вредных примесей;
- Дымоход;
- Огнеупорная футеровка.
Описание вакуумной трубчатой печи
Все конструктивные элементы трубчатой вакуумной печи располагаются в корпусе, который изготовлен из жаропрочного металла. В вакуумной печи змеевик может располагаться в горизонтальной или вертикальной плоскости, что определяет тип компоновки агрегата. Каждый из типов печей нашел свою нишу на производстве. Наиболее часто используется вакуумная печь с горизонтальной компоновкой. Корпус такой печи имеет небольшие габаритные размеры, благодаря чему прост в обслуживании и эксплуатации. Наиболее экономичным вариантом трубчатой печи является агрегат с мощностью 3 МВт.
Сегодня используются трубчатые вакуумные печи, работающие на жидком и газообразном топливе. Нагрев теплоносителя в лабораторных трубчатых печах производится от электрической энергии.
Разновидности трубчатых вакуумных печей
Трубчатые вакуумные печи разделяют на три типа:
- Конвективная. Такой вид агрегата на сегодняшний день почти не применяется в промышленности из-за высоких показателей энергозатрат на выделение тепла. Конвективный трубчатый вакуумный агрегат представляет собой оборудование, состоящее из двух частей – рабочей камеры и трубчатых элементов. Друг от друга две части печи разделены перегородкой. При работе оборудования трубы не подвержены непосредственному воздействию источника тепла. Тепло по рабочей камере распределяется путем конвекции. Для предотвращения прожога труб конвективные печи оснащаются регулятором температуры;
- Радиационная. Конструктивной особенностью такого типа трубчатых печей является то, что трубы, по которым проходит тепло, располагаются в стенках рабочей камеры. По сравнению с конвективной печью данный агрегат имеет большие габаритные размеры. Во время работы агрегата трубы печи прямо подвергаются действию нагретого газа. Для предотвращения пагубного действия повышенных температур рабочая камера печи обрабатывается качественным футеровочным материалом;
- Радиационно-конвективная. Агрегат является своеобразным сочетанием двух указанных выше типов печей. Печь состоит из двух отделов – конвективного и радиационного, которые между собой разделяются стенкой. Большая часть тепловой энергии подается в радиационную часть печи, остальная переходит в конвективную. В зависимости от режима работы печи в рабочей камере температура достигает значения от 350 от 900 градусов. Именно такой тип оборудования наиболее часто используется в промышленности. Чаще всего радиационно-конвективную печь можно встретить в нефтеперерабатывающих производствах. Реже оборудование применяется в лабораториях для проведения различных исследований и металлургическом производстве.
Разновидности трубчатых вакуумных печей - Радиационно-конвективная
Что касается лабораторной трубчатой вакуумной печи, то конструктивно она практически ничем не отличается от промышленных агрегатов. Разница лишь в компактных габаритных размерах.
По типу корпуса различают следующие типы трубчатых вакуумных печей:
- Секционная;
- Цилиндрическая;
- Коробчатая;
- Кольцевая.
Применение печей
В промышленности трубчатые вакуумные печи применяются для выполнения огромного количества технологических операций. Температурный режим работы трубчатых вакуумных печей варьируется от 250 до 1000 градусов. В отдельных моделях трубчатых печей температура может превышать 1000 градусов.
На сегодняшний день спектр использования трубчатых печей следующий:
- Металлургия;
- Нефтепереработка;
- Лабораторные исследования;
- Медицина;
- Пищевая промышленность;
- Авиастроение;
- Радиотехника.
Применение печей - для медицины
Применение трубчатых вакуумных печей позволяет добиться повышения качества обрабатываемой продукции путем проведения термической обработки – отжига, плавки, закалки и других процессов.
Муфельная трубчатая вакуумная печь
Муфельная трубчатая вакуумная печь представляет собой агрегат, который позволяет проводить термическую обработку заготовки. С ее помощью производится обработка металла, пластика, керамики и других материалов. Отличительная особенность муфельной печи – наличие муфеля, который служит для защиты обрабатываемой заготовки от топлива или масла. Наличие этих веществ при термической обработке некоторых материалов оказывает на него негативное воздействие.
Принцип работы муфельной трубчатой вакуумной печи:
- Печь предварительно прогревается до рабочей температуры;
- В муфель загружается обрабатываемая заготовка;
- Муфель перемещается в рабочую зону печи;
- В течение заданного промежутка времени заготовка подвергается термической обработке;
- Муфель извлекают из печи, заготовку подвергают остыванию.
Муфельная трубчатая вакуумная печь
Лабораторные муфельные вакуумные печи имеют сравнительно низкую мощность, поэтому не подходят для термической обработки металлов. Они предназначены для лабораторного анализа. Для этого в ее рабочей камере имеется несколько ячеек, куда устанавливаются колбы и пробирки. В медицине с помощью муфельных вакуумных печей проводят стерилизацию инструмента.
Сфера применения муфельных вакуумных печей:
- Переплавка черных, драгоценных и цветных металлов;
- Термическая обработка металлов – закалка, отжиг, отпуск;
- Сушка материалов из древесины;
- Термическая обработка изделий из керамики и стекла.
Муфельная трубчатая вакуумная печь, предназначенная для обработки керамических изделий, отличается усиленным корпусом, выполненным из жаропрочной стали. Нагревательные элементы изготавливаются из вольфрама, платины, молибдена.