Способ химико-термической обработки изделий и устройство для его осуществления

Способ химико-термической обработки изделий и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (бт ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 16. 09. 80 (21) 2965667/22-02 с присоелинеиием заявки М (23 ) Приоритет (sI)N. Кл.

С 21 D 9/00

F 27 В 7/00

Говударстасннвй капнет

СССР ав аелвн нмбреткннй н открытий

Опубликовано 30. 06. 82 Бюллетень Рй 24

Дата опубликования описания 30 . 06 . 82 (53) УДК 621.783..246(088.8) с

В.Г.Крылов, Е.Г. Протоковец, M.Ñ. Ахадов, К.Т; Алиев, т х н (72) Авторы изобретения

А.П. Петрук и А.П. Пе ру и

1;:

Специальное проектно-конструкторское и т хнол4гическое, бюро электротермического оборудования Бакйктстеого-производственного объединения "Аэерэлектротерм" (7l ) Заявитель

1, g4 ) СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно нефтяному и может быть использовано для химико-термической обработки длинномерных полых изделий, в частности, цилиндров скважинных насосов.

Известен способ получения эндотермической атмосферы, включающий сжигание углеводородсодержащих газов в генераторе с требуемым коэффициентом то расхода воздуха fl), Полученный эндотер ми че ский газ охлаждает ся в холодильном устройстве и подается в нагревательную печь. Нагрев газа осуществляется за счет его смешивания с объ15 емом газа, находящегося в рабочем пространстве и эа счет его контакта с теплоотдающей поверхностью и с обрабатываемыми изделиями.

Известно устройство для осуществления указанного способа, одержащее генератор, холодильное устройство, закрепленное к выходному концу генератора, трубопровод, связывающий холодильное устройство с нагревательной печью, систему регулирования расходных и температурных параметров атмосферы (l) .

Недостатком указанного способа и устройства для его осуществления является то, что при подаче "холодного" газа происходит подстуживание изделий, так как он не успевает нагреться до рабочей температуры за счет смешивания и контакта с теплоотдающей поверхностью. Омывая поверхность обрабатываемых иэделий, газ .частично нагревается, в связи с чем наблюдается н равномерность цементации особенно внутренних поверхностей цилиндров

Наиболее близок к предлагаемому способ получения эндотермической ат-. мосферы, включающий сжигание углеводородсодержащих газов в генераторе с требуемым коэффициентом расхода воз» духа, Полученная эндотермическая атмосфера охлаждается в холодильном устройстве и подается в калорифер, 93957

3 где она нагревается до рабочей температуры и подается в рабочее прост- ранство печи (2) .

Наиболее близкое техническое решение - устройство для осуществления указанного способа, содержащее генератор, холодильное устройство, закрепленное к выходному концу генератора, трубопровод, связывающий генератор с калорифером, установленным ip на нагревательной печи, систему регулирования расходных и температурных параметров атмосферы (2).

Для создания равномерного цементационного слоя по длине всей цилиндри- 15 ческой детали через пучок обрабатываемых цилиндров необходимо подавать значительные объемы эндотермической атмосферы. до 250-300 м /ч. На нагрев такого объема атмосферы до 900-1000 С рв необходимо затрачивать мощность 200250 кВт, что приводит к излишнему расходу энергии. Кроме того, перепад температуры нагрева эндотермической атмосферы в калорифере составит 2S

+ 10 С, что отражается на цементации.

Изготовление калорифера трудоемко и металлоемко, при эксплуатации кало— рифер часто засаживается, что требует остановки всей печи. Сам калорифер 3О создает дополнительное сопроА вление потоку атмосферы, Цель изобретения — интенсификация процесса цементации и повышение точности регулирования температуры.

Указанная цель достигается тем,что в способе, включающем сжигание углеводородсодержащих газов в генераторе с требуемым коэффициентом расхода ю воздуха .и подачу полученной атмосферы в нагревательную печь, эндотермическую атмосферу разделяют на два потока, один из которых охлаждают, затем оба потока смешивают и подают в нагревательную печь, причем часть эндотермической атмосферы охлаждают до 100-400 С при ее расходе, равном

1:50 — 1:5 объема общего потока.

Укаэанная цель достигается также тем, что в устройстве для химикотермической обработки изделий, содержащем генератор, нагревательную печь, трубопровод, соединяющий ее с генератором, трубопровод выполнен футеро ванным и снабжен дополнительным обводным трубопроводом с холодильником.

Предлагаемое устройство показано на чертеже.

1 4

Устройство для осуществления указанного способа содержит нагреватель ную печь 1, верхняя часть которой перекрыта футерованной крышкой 2.

Внутри нагревательной печи 1 установлена подвеска 3, в которую вставляются длинномерные полые иэделия, например, цилиндры 4 скважинных насосов. Цилиндры 4 имеют в верхней части развальцовку 5, которая срезается после химико-термической обработки.

Разогрев печи осуществляется нагревательными элементами 6. Подача эндотермической атмосферы осуществляется из генератора 7 по футерованному трубопроводу 8 и через холодильную установку 9. На линиях подачи атмосферы установлены управляемый вентиль

10 и шибер 11. Регулирование расхода эндотермической атмосферы через холодильную установку 9 осуществляется управляемым вентилем 10 по сигналу датчика 12 температуры и вторичного прибора 13. Подача природного газа и воздуха в газогенераторе 7 осуществляется через ротаметры 14, смеситель

15 газодувкой 16. Воздух засасывается из атмосферы через фильтр 17, а природный газ подается из трубопровода

18. Расход соотношения газ-воздух осуществляется вентилями 19. Регулирование подачи атмосферы в печь осуществляется вентилем 20. Добавки карбюризатора вводятся в футерованный трубопровод 8 через электромагнитный вентиль 21, регулирующий вентиль 22 и ротаметры 23. Регулирование соотношения добавок карбюризатора производится вентилями 24. В нагревательную печь 1 по патрубку 25 подается нейтральный к обрабатываемым цилиндрам газ, который совместно с эндотермической атмосферой отбирается в нижней части печи 1 и по трубопроводу 26 подается для сжигания в свече. В нижней части нагревательной печи 1 установпена контрольная термопара.

Способ реализуется следующим образом.

Цилиндры 4 скважинных насосов на подвеске 3 устанавливаются в нагревательной печи 1, которая предвари гельно разогрета нагревательными элементами 6 до 900-1000 С. После закрытия крышки 2 в верхнюю часть рабочего пространства печи 1 по футерованному трубопроводу 8 из газогенератора 7 подается горячая (950-1000 С) эндо5 9395 термическая атмосфера. При перепаде температуры между датчиками 12 и 27 выше 50-1ОООС или же при показании датчиком 27 температуры выходящих из полости цилиндров газов в пределах 800-950оС,посредством вторичного прибора 13 открывается поток эндотер. мической атмосферы через холодильную установку 9 посредством вентиля 10.

При показании датчиком 27 температу- 10 ры 800-950оС срабатывает также электромагнитный вентиль 21, и в футерованный трубопровод 8 поступает необходимый карбюризатор. Соотношение карбюризатора и эндотермической атмосферы регулируется в зависимости от выбора технологического процесса вентилями 19, 20, 22, 24 и шибером

11. Регулирование температуры s полостях цилиндров осуществляется управляемым вентилем 10, который по сигналу датчиков 12 и 27 температур увеличивает или же уменьшает расход атмосферы,,циркулирующей через холодильную установку в пределах 1:50 - д

1:5 к объему общего потока атмоСферы, температура которой равна 100-400 С.

Разделение эндотермической атмосферы, выходящей из генератора на два потока, больший из которых подают в

1 нагретом состоянии, а меньший охлаждают до 100-400 С при его расходе

1:50 — 1:5 объема общего потока, затем перед подачей в печь оба потока смешивают, позволит интенсифицировать процесс цементации и повысить точность регулирования температуры нагрева. формула изобретения

1. Способ химико-термической обработки изделий, преимущественно цею

71 6 ментации, включающий подачу эндотермической атмосферы из генератора в нагревательную печь и нагрев, о т л и ч а ю шийся .тем, что, с целью интенсификации процесса цементации и повышения точности регулирования температуры нагрева, эндотермическую атмосферу разделяют на два потока, больший из которых подают в нагретом состоянии, а меньший - охлаждают, затем перед подачей в печь оба потока смешивают.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что меньший поток эндотермической атмосферы охлаждают до 100-400 С.

3. Способ по п.2, о т л и ч а юшийся тем, что охлаждаемый поток составляет 1:50 - 1:5 объема общего потока.

4. Устройство для химико-термической обработ ки иэделий, содержащее генератор, нагревательную печь, трубопровод, соединяющий ее с генератором, отличающееся тем,что,с целью интенсификации процесса и повышения точности регулирования температуры нагрева, трубопровод выполнен футерованным и снабжен дополнительным обводным трубопроводом с холодильником.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чертеж фирмы "Decussa

N 0046-48302, 1979.

2. Каталог фирмы "Oilmaster" бюллетень 1г 518, 1979..939571

Составитель С.Потапова

Редактор И.Ковальчук Техред Л. Пекарь Корректор А.Ференц

Заказ 4602/41 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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