Охлаждающее устройство

В то время как температура пламени над шлаковой ванной должна быть как можно -большей, температура продуктов горения, покидающих охлаждающее пространство топки с жидким шлакоудалением, должна быть как можно ниже. Продукты горения в топке охлаждаются экранными трубами, расположенными на стенах топки, до температуры, более низкой, чем температура затвердевания шлака.

У многокамерных топок с жидким шлакоудалением охлаждающее пространство может быть разделено на несколько следующих друг за другом камер. Пример такой топки изображен на рис. 70. Разделением охлаждающего пространства на ряд камер достигается увеличение охлаждающей поверхности-

фронтовыми горелками. / — плавильное пространство; 2 — охлаждающее пространство.

Высокое содержание недожога в продуктах горения может 1быть достигнуто разными способами. Наиболее просто это .получается при грубом размоле пыли. Другим способом, применяемым, например, для котлов с циклонными топками, является подвод части пыли по оси циклона. За время нахождения топлива в факеле из него успевают выделиться лишь летучие, и топливо быстро пролетает вдоль оси циклона в охлаждающее пространство котла. Иногда эта пыль непосредственно вводится в охлаждаю-шее пространство1. Вместо угля в центр циклона можно подавать и груборазмолотый кокс в отношении « золе как 1 : 4.

Охлаждающее пространство топки с жидким шлако-удалением так же важно, как и плавильное. Камера охлаждения является органическим продолжением плавиль-

Следовательно, охлаждающее пространство действует как регулятор общего количества тепла, отданного в топке. При этом его регулирующее действие проявляется в стремлении удержать общее количество тепла, отданного в плавильной и охлаждающей камерах топки, на одинаковом уровне. Условием этой саморегулирующей способности топки с жидким шлакоудалением является постоянное поддержание в чистом состоянии стен охлаждающей камеры.

менной поверхности только на стенах охлаждающего пространства вызывает определенное затруднение. Поэтому у больших топок с жидким шлакоудалением в камере охлаждения устанавливают двухсветные экраны, подверженные действию радиации продуктов горения с обеих сторон. Этими экранными стенками охлаждающее пространство делится на несколько камер, как показано на рис. 68. Эти разделительные стены состоят из котельных или перегре-вательных трубок, прижатых плотно друг к другу: они так-

Процесс пуска топок с жидким шлакоудалением с голыми трубчатыми стенами в плавильном пространстве более благоприятен потому, что шлак с голых трубчатых стен обычно отпадает при останове топки, так что такие топки пускаются, как правило, с совершенно чистыми стенами, которые сильно охлаждают факел перед его входом в охлаждающее пространство.

Температура Фз прямо пропорциональная разнице количества тепла, поступившего в топку, и количества, отданного в топке. К теплу, поступившему в топку, относится как тепло, заключенное в угле, так и тепло, содержащееся в воздухе для горения. Из тепла, содержащегося в угле, в плавильном пространстве выделяется только часть хпл пр. К теплу, отданному в плавильном пространстве, относятся тепло, отданное его стенам, тепло, отданное радиацией в охлаждающее пространство, и, наконец, тепловые потери топки. Поэтому температура $2 будет равна:

У однокамерных топок с жидким шлакоудалением нельзя не учитывать тепло, излученное из плавильного пространства вверх в охлаждающее пространство. Это излученное тепло уменьшает также теплосодержание продуктов горения в плавильном пространстве.

В целях большего удобства расчетов для определения количества тепла, излученного в охлаждающую камеру на границе плавильного и охлаждающего пространств, введем воображаемую плоскость В—В, как показано на рис. 148. Эта плоскость проходит там, где кончается на стенах топки постоянная пленка из шлака. Через эту плоскость должно пройти все тепло, которое поступает из плавильного в охлаждающее пространство.

во, служащее для отвода теплоты от охлаждаемого тела и передачи её (с затратой энергии - механич., тепловой и т.д.) охлаждающей среде (обычно воде или окружающему воздуху), имеющей более высокую темп-ру, чем охлаждаемое тело. В холодильной технике применяются неск. типов Х.м. - компрессионные, абсорбционные, пароэжекторные, воздушно-расширительные, а также термоэлектрические (см. Термоэлектрическое охлаждающее устройство). Наиболее распространены компрессионные и абсорбционные Х.м., в к-рых для получения эффекта охлаждения используют кипение холодильного агента.

Для закалки применяют сравнительно большую мощность (0,1 .2,0 кВт/см:), и поэтому время нагрева составляет 2...50 с. Для получения слоя толщиной 1мм частота тока 50...60 кГц, для слоя толщиной 2 мм - 15 кГц и для слоя толщиной 4 мм - 4 кГц. Обычно считают, что площадь сечения закаленного слоя должна быть не более 20% всего сечения. После нагрева в индукторе деталь быстро перемещается в специальное охлаждающее устройство - спреиер, через отверстия которого на нагретую поверхность разбрызгивается закалочная жидкость; иногда нагретые детали сбрасываются в закалочные баки.

Испытания проводили в низкотемпературной камере, подобной показанной на фиг. 6.6. Передняя и задняя стенки камеры снабжены по одному окну из термостойкого стекла. Камера имеет также боковую дверь и два отверстия для циркуляции воздуха. Для изменения температуры использовано охлаждающее устройство с сухим льдом и вентилятором с регулируемой скоростью

Подбирая углы аир, можно, не увеличивая расстояние от индуктирующего провода до точки удара струи в нагреваемую поверхность, уменьшить угол между плоскостью, касательной к нагреваемой поверхности в точке удара, и осью струи и таким образом избежать отражения струи в зону нагрева. Возникающие центробежные силы отбрасывают частицы жидкости от закаливаемой детали и не дают ей подтекать в зону нагрева. Основной недостаток рассмотренных выше способов охлаждения закаливаемых деталей с помощью душевых устройств — неравномерность охлаждения. Области, в которые ударяют струи жидкости, охлаждаются гораздо быстрее, чем соседние. В результате возникают закалочные трещины [46]. Для выравнивания условий охлаждения закаливаемые детали приходится вращать. Из-за этого усложняются устройства. В некоторых случаях вращать деталь нельзя. Так, например, при термообработке шлицевых и зубчатых деталей вращение может даже усугубить неравномерность охлаждения из-за отражения струй воды выступами на обрабатываемой детали. Для обеспечения равномерного и интенсивного охлаждения на Московском автомобильном заводе имени И. А. Лихачева разработан новый метод охлаждения быстродвижущимся потоком воды. Охлаждающая жидкость подается в зазор между закаливаемой поверхностью и индуктирующим проводом (см. рис. 10-14) из специальной полости большого объема; скорость жидкости в этом объеме незначительна, поэтому давление во всех точках выхода ее в зазор одинаково, а следовательно, одинакова и скорость прохождения жидкости вдоль охлаждаемой поверхности. У выхода площадь поперечного сечения потока жидкости несколько сужается, создает некоторый подпор, чтобы жидкость перемещалась сплошным потоком без разрыва. Рассматриваемые устройства не имеют большого количества отверстий малого диаметра, которые легко засоряются. Для повышения производительности установок закаливаемые изделия после окончания нагрева перемещают в охлаждающее устройство, установленное рядом с индуктором. Пока идет нагрев одной детали, вторая

Охлаждающее устройство на тепловозах состоит из водяных и масляных радиаторов, вентилятора с приводом к нему, насосов водяного и масляного с трубопроводами и баками.

Специальные индукторы, например для нагрева шеек коленчатых и кулачковых валов, совмещающие охлаждающее устройство (спрейер) с активной частью индуктора, либо выполняют из массивных медных отливок, либо делают сварными из листовой 5—6-мм красной меди.

Фиг. 25. Станок для непрерывно-последовательной поверхностной закалки цилиндрических изделий длиной до 800 мм: 1—направляющие трубы; 2—подвижная каретка с приводом для вращения обрабатываемого изделия и коробкой скоростей, допускающей изменение перемещения каретки от 0,2 до 30 см)сек; 3—нижний выдвижной центр; 4—охлаждающее устройство (спрейер), 'состоящее из полого кольца с отверстиями на внутренней поверхности; 5—концевые выключатели, автоматически воздействующие на отключение питающего генератора и останавливающие станок по окончании обработки заданного участка изделия; в—пульт управления станком; 7—бак для сбора охлаждающей жидкости; «—патрубок для слива жидкости из бака.

Рис. 2.16. Брызгальное воде/охлаждающее устройство типа БВУ-75 в процессе испытаний

Чрезмерный нагрев деталей при невозможности дальнейшего уменьшения потерь устраняется: а) увеличением поверхности охлаждения машины, например введением ребер; б) введением принудительного потока охлаждающего воздуха (например, в электрических машинах); в) введением естественной или принудительной циркуляции охлаждающей жидкости, проходящей через соответствующее охлаждающее устройство (например, в двигателях внутреннего сгорания); г) применением охлаждающих устройств для масла в системе циркуляционной смазки.

а — циклический, деталь неподвижна; б — циклический, деталь подвижна; б — непрерывный, деталь неподвижна; г — непрерывный, деталь вращается; 3 — комбинированный кольцевой; в — комбинированный спиральный; 1 — закаливаемая деталь; 2 — горелка; 3 — охлаждающее устройство.

Размеры и окружные скорости соединительных муфт роторов мощных турбин настолько велики, что создаваемый ими вентиляционный эффект может приводить к сильному разогреву вал'а и заметным удлинениям РНД. Поэтому в корпусах таких подшипников устанавливается охлаждающее устройство.