أفران الجرس

تصميم موفر للطاقة عالي الكفاءة

تصميم وبناء البطانة الحرارية للأفران ذات الجرس

bell-type-furnaces-1

bell-type-furnaces-2

ملخص:
تستخدم الأفران من النوع الجرس بشكل أساسي في التلدين اللامع والمعالجة الحرارية ، لذلك فهي أفران متقطعة ذات درجات حرارة متنوعة. تظل درجة الحرارة بين 650 و 1100 درجة مئوية في الغالب ، وتتغير في الوقت المحدد في نظام التدفئة. بناءً على تحميل الأفران ذات الجرس ، يوجد نوعان: الفرن ذو الجرس المربع والفرن الجرس الدائري. معظم مصادر الحرارة للأفران ذات الجرس هي الغاز ، تليها الكهرباء والنفط الخفيف. بشكل عام ، تتكون الأفران ذات الجرس من ثلاثة أجزاء: غطاء خارجي وغطاء داخلي وموقد. عادة ما يتم وضع جهاز الاحتراق على الغطاء الخارجي المعزول بطبقة حرارية ، بينما يتم وضع قطع العمل في الغطاء الداخلي للتدفئة والتبريد.

تتميز الأفران من النوع الجرس بإحكام جيد للهواء ، وفقدان منخفض للحرارة ، وكفاءة حرارية عالية. علاوة على ذلك ، فهي لا تحتاج إلى باب الفرن ولا إلى آلية الرفع وآليات النقل الميكانيكية المختلفة الأخرى ، لذلك فهي توفر التكاليف وتستخدم على نطاق واسع في أفران المعالجة الحرارية لقطع العمل.
أهم مطلبين لمواد تبطين الفرن هما الوزن الخفيف وكفاءة الطاقة لأغطية التسخين.

المشاكل الشائعة مع الانكسار الخفيف التقليديقرميد قرميد أو شارع castable خفيف الوزنتشمل الهياكل:

1. المواد المقاومة للصهر ذات الثقل النوعي الكبير (الطوب الحراري العادي خفيف الوزن بشكل عام له جاذبية محددة تبلغ 600 كجم / م 3 أو أكثر ؛ الصب خفيف الوزن يحتوي على 1000 كجم / م 3 أو أكثر) تتطلب حمولة كبيرة على الهيكل الفولاذي لغطاء الفرن ، لذلك يزداد كل من استهلاك الهيكل الصلب والاستثمار في بناء الفرن.

2. يؤثر الغطاء الخارجي الضخم على قدرة الرفع ومساحة الأرضية لورش الإنتاج.

3. يتم تشغيل الفرن الجرس في درجات حرارة متنوعة متقطعة ، والطوب الحراري الخفيف أو المصبوب الخفيف له سعة حرارية كبيرة ، وموصلية حرارية عالية ، واستهلاك كبير للطاقة.

ومع ذلك ، فإن منتجات الألياف الحرارية CCEWOOL لها موصلية حرارية منخفضة ، وتخزين منخفض للحرارة ، وكثافة منخفضة الحجم ، وهي الأسباب الرئيسية لتطبيقاتها الواسعة في أغطية التدفئة. الخصائص هي كما يلي:

1. نطاق درجة حرارة تشغيلية واسعة وأشكال تطبيق مختلفة
مع تطوير إنتاج وتقنية ألياف السيراميك CCEWOOL ، حققت منتجات ألياف السيراميك CCEWOOL التسلسل والتوظيف. من حيث درجة الحرارة ، يمكن للمنتجات أن تلبي متطلبات درجات الحرارة المختلفة التي تتراوح من 600 إلى 1500 ℃. من حيث التشكل ، طورت المنتجات تدريجياً مجموعة متنوعة من منتجات المعالجة الثانوية أو المعالجة العميقة من القطن التقليدي والبطانيات ومنتجات اللباد إلى وحدات الألياف واللوحات والأجزاء ذات الشكل الخاص والورق ومنسوجات الألياف وما إلى ذلك. يمكنهم تلبية متطلبات الأفران الصناعية لمنتجات ألياف السيراميك في مختلف الصناعات.
2. كثافة الحجم الصغير:
تبلغ كثافة حجم منتجات ألياف السيراميك عمومًا 96 ~ 160 كجم / م 3 ، أي حوالي 1/3 من الطوب خفيف الوزن و 1/5 من الصهر الخفيف الوزن القابل للصهر. بالنسبة للفرن المصمم حديثًا ، لا يمكن لاستخدام منتجات ألياف السيراميك توفير الفولاذ فحسب ، بل يجعل أيضًا التحميل / التفريغ والنقل أكثر سهولة ، مما يدفع التقدم في تكنولوجيا الفرن الصناعي.
3. سعة حرارية صغيرة وتخزين حراري:
بالمقارنة مع الطوب الحراري وطوب العزل ، فإن قدرة منتجات ألياف السيراميك أقل بكثير ، حوالي 1/14-1 / 13 من الطوب الحراري و 1 / 7-1 / 6 من طوب العزل. بالنسبة للفرن الجرس الذي يعمل بشكل متقطع ، يمكن توفير كمية كبيرة من استهلاك الوقود غير المرتبط بالإنتاج.
4. بناء بسيط ، فترة قصيرة
نظرًا لأن البطانيات والوحدات المصنوعة من ألياف السيراميك تتمتع بمرونة ممتازة ، يمكن توقع مقدار الضغط ، ولا توجد حاجة لترك فواصل التمدد أثناء البناء. نتيجة لذلك ، فإن البناء سهل وبسيط ، ويمكن إكماله بواسطة عمال مهرة منتظمين.
5. التشغيل بدون فرن
من خلال اعتماد البطانة الكاملة الألياف ، يمكن تسخين الأفران بسرعة إلى درجة حرارة العملية إذا لم يتم تقييدها بمكونات معدنية أخرى ، مما يحسن بشكل كبير الاستخدام الفعال للأفران الصناعية ويقلل من استهلاك الوقود غير المرتبط بالإنتاج.
6. الموصلية الحرارية منخفضة جدا
ألياف السيراميك عبارة عن مزيج من الألياف التي يبلغ قطرها من 3-5um ، لذلك تتميز بموصلية حرارية منخفضة جدًا. على سبيل المثال ، عندما تصل بطانية ألياف الألمنيوم العالية بكثافة 128 كجم / م 3 إلى 1000 عند السطح الساخن ، يكون معامل نقل الحرارة فيها 0.22 (W / MK) فقط.
7. استقرار كيميائي جيد ومقاومة تآكل تدفق الهواء:
لا يمكن تآكل ألياف السيراميك إلا في حمض الفوسفوريك وحمض الهيدروفلوريك والقلويات الساخنة ، وهي مستقرة بالنسبة للوسائط المسببة للتآكل الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تصنيع وحدات الألياف الخزفية عن طريق طي بطانيات ألياف السيراميك باستمرار بمعدل ضغط معين. بعد معالجة السطح ، يمكن أن تصل مقاومة تآكل الرياح إلى 30m / s.

هيكل تطبيق ألياف السيراميك

bell-type-furnaces-01

هيكل البطانة المشترك لغطاء التدفئة

منطقة الموقد لغطاء التسخين: إنها تعتمد على هيكل مركب من وحدات ألياف السيراميك CCEWOOL وسجاد ألياف السيراميك ذي الطبقات. يمكن أن تكون مادة البطانيات الخلفية أقل بدرجة واحدة من مادة مادة وحدة الطبقة للسطح الساخن. يتم ترتيب الوحدات في نوع "كتيبة من الجنود" ومثبتة بزاوية حديدية أو وحدات معلقة.
تعتبر وحدة زاوية الحديد أسهل طريقة للتركيب والاستخدام حيث إنها تتميز بهيكل تثبيت بسيط ويمكنها حماية تسطيح بطانة الفرن إلى أقصى حد.

bell-type-furnaces-02

مناطق فوق الموقد

تم اعتماد طريقة طبقات لبطانيات ألياف السيراميك CCEWOOL. تتطلب بطانة الفرن ذات الطبقات عمومًا من 6 إلى 9 طبقات ، مثبتة بواسطة براغي فولاذية مقاومة للحرارة ، ومسامير ، وبطاقات سريعة ، وبطاقات دوارة ، وأجزاء تثبيت أخرى. تستخدم بطانيات ألياف السيراميك عالية الحرارة حوالي 150 مم بالقرب من السطح الساخن ، بينما تستخدم الأجزاء الأخرى بطانيات ألياف سيراميك منخفضة الجودة. عند وضع البطانيات ، يجب أن تكون الوصلات على مسافة 100 مم على الأقل. يتم ربط البطانيات المصنوعة من ألياف السيراميك الداخلية لتسهيل البناء ، وتتخذ الطبقات الموجودة على السطح الساخن طريقة التداخل لضمان تأثيرات الختم.

آثار تطبيق بطانة ألياف السيراميك
ظلت تأثيرات هيكل الألياف الكاملة لغطاء تسخين الأفران ذات الجرس جيدة جدًا. لا يضمن الغطاء الخارجي الذي يتبنى هذا الهيكل العزل الممتاز فحسب ، بل يتيح أيضًا سهولة البناء ؛ لذلك ، فهو هيكل جديد ذو قيم ترويجية كبيرة لأفران التسخين الأسطوانية. 


الوقت ما بعد: 30 أبريل - 2021

الاستشارات الفنية

الاستشارات الفنية