Способ изготовления закрытого электронагревателя

Способ изготовления закрытого электронагревателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ла е ис,. ;.. и, -: .;,ая б:.блиоте",а

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 150278 (21) 2579540/24-07 с присоединением заявки Мо

Н 05 В 3/42

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

{ З) ЬДК б21 3..03б.бб3.002..2(088.8) Опубликовано 15,11.79. Бюллетень Щ 42

Дата опубликования описания 18ll79 (72) Авторы

"-Ф. (11ур, Ю, П. Шкретов, Л. М, Потехин и Е. Т, Спиридонов ((71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗЛКРЫТОГО

ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЯ

Изобретение относится к электротермии.

Известен способ изготовления закрытых радиационных электронагревателей, при котором к трубе принаривают донышко, после чего внутри трубы устанавливают аксиально нагревательную спираль с выводами (l) 10

Недостатком такого способа является низкий срок их службы в углеродсодержащей атмосфере, который составляет не более шести месяцев.

Основная причина выхода из строя электронагревателей заключается в отложении на его поверхности сажистого углерода, образующего.теплоиэоляционный слой и приводящего к перегреву и опланлению нагренательного элемента.

Известен также способ изготовления закрытых электронагревателей, при котором корпус выполняют приваркой донышка к трубе, затем проводят дробеструйную обработку наружной поверхности трубы, найыляют на нее слой нихрома и алюминия по 0,1 мм, наносят слой защитной обмазки,после чего проводят диффузионный отжиг в .«щитной среде при температуре 950 С, и устанавлинают нагревательный элемент (2).

Недостатками этого способа янляются низкий срок службы, большее количество окалины, осыпающейся внутри трубы и замыкающей витки нагревательной спирали, недостаточная стойкость сварного шна; применение дорогих и дифицитных материалов (нихрома н качестве подслоя и аргона или эндогаза и качестве защитной среды при отжиге}.

С целью повышения срока службы электронагревателя (т.е. трубы,донышка и сварного шна), путем повышения жаростойкости корпуса и снижения выделения сажистого углерода на его поверхности с одновременным исключением дорогих и дефицитных материалов, однонременно с обработкой и покрытием наружной оверхности корпуса обрабатывают дополнительно таким же образом их внутренние поверхности, затем диффузионный отжиг проводят на воздухе при температурах 900-940 С, донышко приваривают после отжига, а затем защищенный сварной шон покрывают слоем алюминия.

Предлагаемая последовательность

Операций необходима в связи с тем, 698173

Способ изготовления элек ронагревател я ерж ис иях ч

Известный (прототип) 2,0

167

290

950

1080

2160

2,0

950

2,0-2,2

2,4-4,0

768

17 13

11,0

72,0

900

Предложенный

768

920

2,4-4,0

4,2-4,4

2160

940

Покрытие отслаивается

950

"1то напыление слоя алюминия и нанесение защитной обмаэки на внутреннюю поверхность трубы технически невозможно осуществить, если к трубе приварено донышко.

Способ осуществляют следующим об5 разом, Тонкостенные холоднодеформированные трубы диаметром 121 мм и толщиной стенки 5 мм из стали 0Х23Н18, применяемые для изготовления корпуса электронагревателя, режут на заготовки длиной до двух метров.

Первоначально обрабатывают внутреннюю, а затем наружную поверхность труб.

Дробеструйную обработку внутренней поверхности труб осуществляют с помощью головки, один конец которой присоединяют к шлангу с дробе-воздушной смесью, а на другом закрепля-. ют наконечники с различными углами загиба для соответствующего направления дробе-воздушной смеси.

Трубы с подготовленной:.поверхностью устанавливают и закрепляют на токарном станке типа ДИП-500 с удлиненной станиной для равномерного нанесения покрытия при вращении.

Напыление слоя алюминия на внутреннюю поверхность труб осуществляют методом гаэопламенной металлизации с помощью аппарата МГИ-2-65 со специальной металлизационной головкой, которую на удлинителе устанавливают внутрь трубы поочередно с обоих торцов;

Толщину слоя алюминия варьирова ли от 2,0 до 4,4% толщины корпуса нагревателя. При толщине слоя алюминия 4,2-4,4Ъ от коргуса покрытие от- 4О слаивается, а при толщине 2,0% от оболочки имеет меньшую стойкость в процессе эксплуатации (см. таблицу). Поэтому оптимальной выбрана толщина покрытия, составляющая от 2,4 до 4,0% толщины оболочки нагревателя.

Нанесение защитной обмазки на внутреннюю поверхность труб осуществляют краскораспылителем КРВ-50/140.

Дробеструйную обработку, напыление. алюминия и нанесение защитной обмаэки на донышки производят с двух сторон. Для напыления алюминия используют аппарат МГИ-2-65, а защитную обмазку наносят краскорас,|ылителем CO7lC с наливным стаканчиком.

После сушки на воздухе в течение одного часа проводят диффузионный отжиг труб и донышек на воздухе при температуре от 900 до 940 С в течение 3 ч. охлаждение — с печью до

450 С, затем на воздухе, е

Выгруженные из печи трубы устанавливают горизонтально и удаляют образовавшуюся окалину и остатки защитной обмазки специальными металлическими щетками и продувкой сжатым воздухом.

Приварку донышка производят после диффузионного отжига для сохранения защитного слоя в околошовной зоне.

Затем защищают внешний сварной шов механическим наждачным кругом и наносят на него слой алюминия. После этого внутрь трубы устанавливают нагревательный элемент, Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого способа изготовления нагревателей достигается за счет увеличения срока их службы путем уменьшения количества осыпавшейся окалины и повышения стойкости сварного шва, а также эа счет исключения дорогих и дефицитных материалов, применяемых при обработке поверхности.

Злектронагреватели с нанесенным покрытием по предложенному и по известному способам были установлены на испытания в цементационную печь при температуре 850-920 С. После указанной ниже выдержки они были извлечены иэ печи и иэ каждого была собрана и взвешена окалина, осыпавшаяся внутрь корпуса, В таблице представлены полученные данные, 698172

Формула изобретения

Составитель A. Ходатаева

Ре акто Н Каменская Тех е М. Петко Ко екто Н, Степ

Заказ 6943/38 Тираж 944 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб 4 5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из таблицы, предложенный способ изготовления при толщине нанесенного слоя алюминия 2,4-4 0% толщины корпуса и температуре диффузионного отжига от 900 до 940 С на порядок уменьшает количество осыпавшейся в процессе эксплуатации окалины, что обеспечивает повыаение срока службы радиационных электронагревателей не менее, чем в 1,5 раза.

Изготовленные по предложенному способу электронагреватели из-за прогара сварного шва из строя не выходили.

Предварительно проведенные расчеты показали, что за счет увеличения срока службы РЭНО в 1,5 раза можно получить экойомический эффект

2690 тыс. рублей на партию электрочагревателя в количестве 10000 штук.

Способ .изготовления закрытого электронагревателя, при котором корпус выполняют,приваркой к трубе донышка, обрабатывают механически,например дробе-воздушной смесью, наружные поверхности трубы и донщика покрывают их слоем алюминия и поверх - защитной обмазкой, производят диффузионный отжиг и после всех опе5 раций по изготовлению корпуса устанавливают внутрь его нагревательный элемент, отличающийся тем, что, с целью повьпаения срока службы электронагревателя, одновременно с обработкой И покрытием наружной поверхности трубы и доныака дополнительно таким же образом обрабатывают их внутренние поверхности, затем диффузионный отжиг проводят на воздухе при температурах.900-940 С, донышко приварнвают после отжига и зачищеннйй сварной шов покрывают слоем алюминия, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Стандарт предприятия нагревателей электрических радиационных

СТПОНН 684. 163-75, с, 6, 1975.

2, Материалы У1 Всесоюзного научно-технического совещания по электротермическому оборудованию, M., 1973, с ° 14-15,