патенты / 13541

656896-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .



. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB656896A
[]
ПАТЕНТ-СПЕЦ ) - ) ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ 656,896 Дата подачи заявки и подачи полной спецификации: 7 апреля 1948 г. 656,896 : 7, 1948. Заявление подано в Соединенных Штатах Америки 6 мая 1947 года. 6, 1947. Полная спецификация опубликована: 5 сентября 1951 г. : 5, 1951. Индекс при приемке: - Класс 51 (), (:27 ). :- 51 (), (:27 ). № 9733148. 9733148. ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ. . Улучшения в печи для термообработки и методе ее использования или в отношении них. . Я, ДЖОН АРМСТРОНГ Доу, гражданин Соединенных Штатов Америки, проживающий по адресу: 26659 , , , , настоящим заявляю о сути настоящего изобретения и о том, каким образом оно должно быть выполнено, что должно быть конкретно описано и установлено в следующем заявлении: , , , 26659 , , , , , : Настоящее изобретение относится к печам для термообработки и имеет конкретное отношение к печам для термообработки, в которых регулируемый газ или другая атмосфера используется для конвекции тепла от нагревательного элемента или нагревателей к заготовке, причем работа обычно состоит из загрузки или партии части, расположенные в одном или нескольких контейнерах, через которые циркулирует такая атмосфера. , . Более конкретно, изобретение рассматривает способ термообработки партии деталей в замкнутой атмосферной среде печи периодического типа, в которой расположены тепловыделяющий элемент и теплопоглощающий элемент, причем теплопоглощающий элемент выполнен с возможностью поглощения тепла. от указанного теплогенерирующего элемента, и какой способ включает передачу тепла посредством излучения от указанного теплогенерирующего элемента к упомянутому теплопоглощающему элементу до тех пор, пока последний не поглотит существенную часть тепла, необходимого для доведения партии работ до контрольной температуры, подготовку партии частей работы в указанной атмосферной среде для поглощения тепла из нее, затем передачу тепла путем рециркуляции указанной среды по заданному пути над указанным тепловыделяющим элементом и указанным теплопоглощающим элементом и через указанную партию работ до тех пор, пока не будет поглощена существенная часть указанного количества тепла. посредством того, что указанный теплопоглощающий элемент был передан указанной работе, а затем снижение скорости, с которой тепло передается от указанного теплогенерирующего элемента к указанной партии работ; указанный способ, включающий передачу тепла к указанной партии работ; указанный способ, включающий передачу тепла 46 к указанной партии работ с такой скоростью, что скорость нагрева указанной партии работ достаточно велика для создания относительно большого градиента температуры в партии работ во время первой части цикла нагрева детали, и достаточно низким во время последней части 50 цикла нагрева заготовки, чтобы уменьшить температурный градиент в указанной партии работ до тех пор, пока не будет достигнута контрольная температура указанной партии работ. , , , , , ; ; 46 , 50 . Изобретение также предполагает печь для термической обработки периодического действия 55, содержащую теплоизолированный кожух, содержащий камеру, средства для поддержки партии заготовок в указанной камере, чтобы обеспечить циркуляцию газообразного нагревательного носителя 60 через указанную партию заготовок, нагревательный элемент и теплопоглощающий элемент, расположенные в указанной камере, причем указанный нагревательный элемент приспособлен для нагрева упомянутого теплопоглощающего элемента путем излучения тепла на него, газообразная циркулирующая среда 65 заключена внутри указанной камеры для передачи тепла путем конвекции от указанного нагревательного элемента и указанный теплопоглощающий элемент для указанной работы, средство для осуществления принудительной рециркуляции указанной среды по заранее определенному пути над указанным теплопоглощающим элементом и указанным нагревательным элементом, когда последний работает и в течение указанной партии работы, причем указанный теплопоглощающий элемент имеет способность поглощать тепло от указанного нагревательного элемента 75 и передавать тепло указанной циркулирующей среде, достаточно большую, чтобы обеспечить минимальный температурный градиент в указанной партии работ, когда указанная работа достигает контрольной температуры 80. До сих пор в таких печах было принято использовать лучистые печи. нагревательные элементы, расположенные рядом с изделием, подлежащим термической обработке, таким образом, что атмосфера может циркулировать над нагревательными элементами 85, а затем через изделие; тепло, передаваемое в газовую атмосферу нагревательными агрегатами, передается работе с целью доведения работы до желаемой однородной температуры. Однако в 90-х годах при этом произошли две вещи, которые сделали процесс несколько дефектным. Во-первых, нагрев элементы, теоретически используемые с целью нагрева контролируемой газовой атмосферы или циркулирующей среды, в основном за счет прямой проводимости и излучения тепла туда, также непосредственно нагревают работу за счет излучения. Хотя это не вызывает возражений в то время, когда работа доводится до контрольной температуры, то это может быть нежелательно по мере приближения к этой температуре из-за того, что температура нагревательных элементов обычно на несколько сотен градусов выше температуры, при которой желательно обрабатывать работу, и как следствие этого, часть работы, на которую непосредственно влияет излучение тепла от нагревательных элементов, обычно достигает температуры, значительно превышающей желаемую контрольную температуру. Этот перегрев части работы приводит к чрезмерной обработке этой части работы, на которую это влияет. 55 , 60 , , , 65 , 70 , 75 80 85 ; , 90 , 95 , , , . Также в таких печах для термообработки существует тенденция к более или менее постоянному увеличению разницы температур или температурного градиента между частью работы, в которой циркулирующая среда сначала задействована, и частью, где циркулирующая среда покидает работу. при нагреве изделия до контрольной температуры. Это вызвано тем, что по мере повышения ТЭНами температуры циркулирующей среды плотность циркулирующей среды уменьшается, и при таких обстоятельствах, когда температура циркулирующей среды достигает контрольной Температура, количество тепла, переносимого циркулирующей средой, не так велико на кубический фут газа, как это было раньше при более низких температурах. Этот чрезмерный градиент приводит к ситуации, в которой требуется больше времени для приведения всей работы в режим контроля температуры. чем необходимо, и, кроме того, это увеличение градиента температуры приводит к большему, чем необходимо, отклонению в обработке работы. , , , , , . Например, изделие, впервые контактирующее с циркулирующей средой, достигнет контрольной температуры, а затем будет поддерживаться при этой температуре до тех пор, пока температура на протяжении всей работы не выровняется. При таких обстоятельствах степень или объем термической обработки изделия может варьироваться в пределах в нежелательной степени, и чтобы компенсировать это, во многих случаях обычной практикой является указывать иногда значительно большую степень обработки, чем требуется, чтобы гарантировать, что все изделия, на которые влияет обработка, подвергаются термической обработке в желаемой степени. этот прием при устранении одного дефекта создает другой, потому что большая часть работы в этом случае может быть переработана. , , , . Также из-за снижения плотности циркулирующей среды при контрольной температуре необходимо использовать нагревательные элементы, температура которых обязательно должна быть на несколько сотен градусов выше, чем контрольная температура. Это, конечно, очень жесткие требования к нагревательным элементам, и поэтому они имеют тенденцию перегорать после не слишком продолжительного обслуживания, и их замена обходится дорого не только из-за стоимости нагревательных элементов, но и из-за времени простоя, необходимого для замены элементов. , , , . Кроме того, из-за большого градиента температуры в работе в момент достижения контрольной температуры для завершения процесса 70 работы требуется больше времени, чем необходимо, поскольку чем больше градиент температуры в это время, тем дольше будет время, необходимое для приведения всех работ к одной и той же температуре. , , 70 , , . Было предложено разместить более или менее 75 теплоизоляционных перегородок между изделием и нагревательными элементами, чтобы предотвратить прямое излучение тепла нагревательными элементами на изделие. Хотя этот способ в некоторой степени эффективен для предотвращения нагрева изделия до уровня выше контрольного. температура в различных его частях, непосредственно подвергающихся лучистому теплу элементов, этот способ никоим образом не влияет на большой температурный градиент, возникающий из-за очень высокой температуры нагревательных элементов и низкой плотности циркулирующей среды при контрольных температурах. Целесообразность предполагает, что используемые нагревательные элементы работают значительно выше контрольной температуры 90°С как до, так и после достижения контрольной температуры. Фактически это приводит к увеличению рабочей температуры элементов. 75 80 , 85 90 . В соответствии с настоящим изобретением предлагается использовать один или несколько теплопоглощающих элементов, на которые непосредственно излучается тепло от нагревательных элементов. Такие теплопоглощающие элементы изготавливаются из материалов, имеющих значительную массу, высокую удельную теплоемкость и хорошую проводимость, чтобы быть способный 100 поглощать значительную часть тепла, необходимого для доведения изделия до контрольной температуры, и благодаря своей проводимости очень быстро передавать это тепло циркулирующей среде, когда изделие 105 впервые помещается в печь для термообработки. 95 , 100 105 . Благодаря этому способу циркулирующей среде передаются огромные количества тепла, когда плотность циркулирующей среды высока и, следовательно, 110 циркулирующая среда будет переносить тепло на работу с высокой скоростью по сравнению с количеством циркулирующей среды и на сколько градусов охлаждается среда. Несмотря на это, теплопоглощающие элементы 115 передают тепло циркулирующей среде с такой высокой скоростью в течение первой части периода рабочего нагрева, что возникает -чрезвычайно высокая разница температур или температурный градиент - в работа, но эта разница 120 не имеет в настоящее время никакого отрицательного эффекта в связи с тем, что средняя рабочая температура низка и, следовательно, далека от диапазона температур, в котором осуществляется термообработка или обработка работы 125. Однако очень большая часть тепла, необходимая для доведения изделия до контрольной температуры, передается изделию за небольшую часть доступного времени, так что после этого период нагрева изделия может продолжаться со скоростью нагрева изделия, которая является последовательной. более низкий Это снижение скорости рабочего нагрева достигается за счет возложения на нагревательные элементы в течение последней и обычно большей части периода рабочего нагрева дополнительной нагрузки по замене прямым излучением тепла к теплопоглощающим элементам тепла, так быстро переданного циркулирующей среде. в течение первой части периода рабочего нагрева. Следовательно, во время этой последней части периода рабочего нагрева тепло от нагревательных элементов распределяется между теплопоглощающими элементами и работой, и это приводит к снижению, а не увеличению температуры. градиент работы во второй половине периода нагрева, причем это становится возможным благодаря огромной скорости передачи тепла изделию в течение первой части периода нагрева. Средняя скорость нагрева изделия и, следовательно, время, необходимое для доведение работы до контрольной температуры не увеличивается за счет уменьшения скорости нагрева работы в течение оставшегося периода рабочего нагрева. Также из-за существенного уменьшения температурного градиента в момент достижения контрольной температуры требуется значительно меньше времени. для завершения обработки работы Не только общее время, необходимое для обработки работы, уменьшается за счет уменьшения градиента температуры в момент достижения температуры контроля, но и вся партия работ обрабатывается более равномерно. Этот результат вытекает из того, что что часть работы при контрольной температуре не должна выдерживаться при контрольной температуре столько времени, сколько потребовалось бы в противном случае, и, следовательно, разница в степени обработки всей партии работ существенно уменьшается. 110 , 115 - - , 120 - 125 , 130 656,896 656,896 , , , . Таким образом, некоторые из целей изобретения заключаются в создании печи для термообработки, в которой потребность в замене нагревательных трубок или элементов значительно снижается из-за снижения рабочей температуры трубок, общее время термообработки сокращается. Время обработки работы сокращается, а качество термообработанной детали становится более равномерным на протяжении всей партии работ. , , , , - . Другие и дополнительные цели изобретения станут очевидными из сопроводительных чертежей, состоящих из четырех (4) листов, которые в качестве иллюстрации показывают предпочтительные варианты осуществления и их принципы, а также то, что я теперь считаю лучшим вариантом в которые - я предполагал применить эти принципы - Могут быть использованы другие варианты осуществления изобретения, воплощающие те же или эквивалентные принципы, и структурные изменения могут быть сделаны по желанию специалистами в данной области техники без отступления от настоящего изобретения и сферы применения прилагаемые претензии. ( 4) , - - - - - - . На рисунках: : Фиг.1 представляет собой вертикальный разрез печи термической обработки, в которой реализованы принципы изобретения; Фиг.2 представляет собой вид в поперечном разрезе печи 70 для термообработки, показанной на Фиг.1, по существу в плоскости линии 2-2 на Фиг.1; Фиг.3 представляет собой вертикальное сечение печи термической обработки, охватывающей другую форму, которую может принять изобретение; Фиг.4 представляет собой поперечное сечение печи для термообработки, выполненное по существу в плоскости линии 4-4 на Фиг.3; Фиг.5 представляет собой вертикальное сечение 80, иллюстрирующее другую форму печи для термообработки, в которой реализованы принципы изобретения; Фиг.6 представляет собой вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий модифицированную форму печи 85 для термообработки, показанной на Фиг.5, которая, за исключением модификации конструкции, аналогична печи для термообработки, показанной на Фиг. 1 ; 2 70 1 2-2 1; 3 75 ; 4 4-4 3; 5 80 -; 6 85 5 , , . появится в плоскости линии 6-6 на рис. 5; 90. Фиг.7 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую термообработку полной загрузки заготовки, как это можно сделать в обычных печах для термообработки, используемых в настоящее время в данной области техники; и фиг. 8 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую термообработку 95 при такой же полной нагрузке, как это могло бы быть выполнено в печи для термообработки, охватывающей принципы изобретения. 6-6 5; 90 7 ; 8 95 - . В частности, ссылаясь на фиг. 1 и 2, здесь используется теплоизоляционный кожух 100, имеющий множество боковых стенок 11, нижнюю стенку 12 и верхнюю стенку 13. Одна из боковых стенок снабжена отверстием 14, через которое осуществляется работа подвергаемый термической обработке, может быть введен в нагревательную камеру 105 16, образованную внутри корпуса 10. 1 2, 100 11, 12, 13 14 - 105 16 10. Рабочая опора 17 закреплена внутри камеры 16 и выступает через отверстие 14 для приема рабочих контейнеров 18, в которых размещаются подлежащие выполнению работы по термообработке. Обычная дверь 110 или затвор (не показаны) используется для закрытия отверстия 14 во время период термообработки. 17 16 14 18 110 , , 14 . Изготовленная рабочая опора 17 расположена несколько выше нижней стенки 12, 115 кожуха 10, чтобы обеспечить место для работы центробежного вентилятора, обозначенного номером 20. 17 12 115 10 20. Вентилятор снабжен валом 19, опирающимся на подшипник 21, который установлен в съемной секции 22 нижней стенки 12, при этом вал 120 приводится в движение двигателем 23, закрепленным под нижней стенкой 12 винтами, обозначенными цифрой 24. В традиционной практике в данной области техники верхние концы контейнеров 18 открыты, а их нижние концы имеют отверстия на 125, позволяющие вентилятору 20 втягивать газоциркулирующую среду, содержащуюся в нагревательной камере 1-6, вниз через изготовленную опору. 17, где циркулирующая среда будет выброшена радиально наружу во всех направлениях под действием центробежной силы, возникающей в результате работы вентилятора 20. После этого циркулирующая среда ударится о стенки 11 кожуха 10 и будет вытеснена вверх внутри камеры 16 в область снаружи контейнеров 18 до верхней стенки 13 кожуха. После этого циркулирующая среда будет двигаться вниз через рабочие контейнеры, как описано ранее. 19 21 22 12, 120 19 23 12 24 , - 18 - 125 20 1-6 17 - 130 656,896 20 11 10 16 - 18 13 . На противоположных сторонах рабочей опоры 17 и контейнеров 18 расположена пара блоков лучистого нагрева 26 и 27, каждый из которых состоит из множества нагревательных трубок или элементов 28. Каждая из трубок или элементов 28 закреплена в коллекторе 29, расположенном с возможностью съема. отверстие, образованное в верхней стенке 13. 17 18 26 27 28 28 29 13. В показанной конструкции нагревательные элементы 28 расположены в нагревательной камере 16 на расстоянии друг от друга и вертикально, хотя трубки могут быть расположены горизонтально или в любом другом желательном положении. 28 16 , . Показанные трубки или элементы 28 представляют собой обычные, так называемые трубки лучистого нагрева, которые в настоящее время обычно используются в таких печах, хотя в качестве нагревательных элементов в этой печи может использоваться любой тип нагревательной поверхности. 28 - , - . Конкретные используемые трубы могут иметь любую традиционную конструкцию. Такие трубы могут нагревать печь за счет тепла, возникающего в результате ее работы, и, в дополнение к этому, они могут обеспечивать и непрерывно подавать внутрь печи регулируемую газовую атмосферу, которую можно использовать в качестве циркулирующая среда в печи. Однако при желании можно использовать любую другую циркулирующую среду или контролируемую газовую атмосферу или циркулирующую среду можно подавать из отдельного источника или конструкции. , , , . Рядом с противоположными боковыми стенками 11 корпуса 10 и вертикально рядом с нагревательными блоками 26 и 27 расположена пара теплопоглощающих элементов или стенок 31 и 32 соответственно, причем они приспособлены для поглощения тепла за счет излучения от нагревательных элементов 28 и для передачи тепла. такое тепло непосредственно передается циркулирующей среде внутри нагревательной камеры 16. Циркулирующая среда также напрямую контактирует с трубками 28 и, следовательно, получает тепло от трубок благодаря этому контакту, но поскольку трубки нагреваются до точки излучения, возможно передавать во много раз больше тепла путем излучения от нагревательных элементов 28 к стенкам или элементам 32, чем может быть передано трубками циркулирующей среде при прямом контакте. Теплопоглощающие элементы 31 и 32 имеют достаточную площадь и толщину и изготовлены из материала такой массы, удельной теплоемкости и проводимости, что можно предпочтительно поглощать столько или больше тепла за счет излучения нагревательных элементов 28, чем требуется для перевода полной рабочей нагрузки внутри контейнеров 18 от комнатной температуры до контроль температуры. Эти стенки предпочтительно изготовлены из материала, состоящего в большей или меньшей степени из карбида кремния, причем этот материал доступен на рынке в такой форме, чтобы его можно было использовать в стенках печей, таких как раскрытый. Такой материал продается. под очень многими торговыми названиями, одно из которых – «Карборунд». Стенки также могут быть изготовлены из металла или другого материала, имеющего значительную массу, высокую удельную теплоемкость и хорошую проводимость 75. Перед помещением в контейнеры партии изделий, подлежащих термообработке 18 , стены или теплопоглощающие элементы 31 и 32 и циркулирующая среда будут нагреваться за счет работы лучистых нагревательных элементов 28, 80 до тех пор, пока температура обоих нагревательных элементов 28, стенок и циркулирующей среды не сравняется примерно до или температура, близкая к контрольной. Затем, когда холодная рабочая нагрузка помещается в печь в контейнерах 18 как 85, обеспечивая работу вентилятора 20 в нормальных условиях, работа немедленно охлаждает циркулирующую среду до температуры, ненамного превышающей температуру. работы, и циркулирующая среда будет после этого 90 охлаждать поверхности нагревательных элементов 28 до тех пор, пока их температура не станет существенно ниже температуры поверхности стенок 31 и 32. Поскольку стенки 31 и 32 имеют значительную поверхность, открытую для циркуляции 95 циркулирующей среды, поверхность этих стенок также будет значительно охлаждаться при непосредственном контакте с нагреваемой циркулирующей средой, но за счет массы, удельной теплоемкости. 11 10 26 27 31 32 , 28 16 28 , , 28 32 31 32 , , 28 18 , - 70 , , , 75 18, 31 32 28 80 28, , , 18 85 20 , 90 28 31 32 31 32 95 , , , . и проводимостью стенок, больше тепла будет передаваться из внутренней части стенок на их поверхность, чтобы продолжить нагрев циркулирующей среды. , 100 . Однако, несмотря на этот факт, температура циркулирующей среды 105 будет оставаться несколько близкой к температуре изделия из-за того, что циркулирующая среда проходит через изделие во время его вращательного движения внутри нагревательной камеры 16 и, следовательно, охлаждается 110 непрерывно. до температуры, лишь незначительно превышающей температуру, при которой циркулирующая среда покидает нижнюю часть . , , 105 16 110 . При такой относительно низкой температуре удельная теплоемкость циркулирующей среды будет в 115 раз выше, чем в дальнейшем, во время периода нагрева, а поскольку удельная теплоемкость выше, на кубический фут циркулирующей среды, соприкасающейся со стенками, будет поглощено больше тепла. 31 и 32, чем будет поглощено при 120 более высоких температурах позже во время цикла нагрева. Следовательно, большие количества тепла поглощаются циркулирующей средой от стенок 31 и 32 и передаются на работу в контейнерах 18 во время джинирования. период нагрева. Такие большие количества тепла, конечно, передаются быстрее к верху изделия в контейнерах 18, чем к изделию в его нижней части. Хотя это создает большую разницу температур между работами наверху и на дне контейнеров 18, эта большая разница температур или температурный градиент в настоящее время не вызывает беспокойства, поскольку период нагрева только начался, и на самом деле это на самом деле является преимуществом, поскольку позволяет передавать тепло работа выполняется с большей скоростью, чем могла бы быть, если бы температурный градиент был меньшим. 115 , , 31 32 120 - 31 32 18 125 18 130 656,896 18, , , . Однако, поскольку циркулирующая среда продолжает циркулировать по горячим поверхностям стенок 31 и 32 и поскольку поглощенное таким образом тепло продолжает передаваться на работу в контейнерах 18, в период нагрева в конечном итоге достигается точка, когда температура работы в верхней части контейнеров 18 и температуры стенок 31 и 32 существенно выравниваются. , 31 32 18, 18 31 32 . В этой точке выравнивания температура на поверхностях нагревательных элементов 28 также примерно такая же, как температура стенок и циркулирующей среды, и после этого из-за продолжения нагрева нагревательных элементов температура их поверхности становится выше. чем температура поверхности теплопоглощающих элементов или стенок 31 и 82. После этого в течение оставшегося периода нагрева нагревательные элементы нагревают как циркулирующую среду, так и стенки 31 и 32. 28 , , 31 82 31 32. Поскольку тепло передается путем излучения к стенкам гораздо быстрее, чем при прямом контакте между поверхностями трубок 28 и циркулирующей средой, большое количество тепла, доставляемого в циркулирующую среду, все же поступает от стенок 31. и 32. Однако из-за такой быстроты передачи тепла от трубок 28 к стенкам 31 и 32 и циркулирующей среде температура трубок не возрастает выше температуры циркулирующей среды в такой степени, как это было бы трубы нагревают только циркулирующую среду. Кроме того, тепло, поглощаемое поверхностями стенок 81 и 32, быстро передается внутрь стенок благодаря свойству хорошей проводимости, которой обладают стены, и, следовательно, сохраняется относительно прохладная поверхность. на стенках 31 и 32, которые будут поглощать тепло из трубок 28 за счет излучения, не создавая необходимости достижения трубками температуры на несколько сотен градусов выше, чем температура циркулирующей среды или стенок, для передачи количества тепла, постоянно подаваемого трубы с постоянной скоростью. , 28 , 31 32 , 28 31 32 , 81 32 31 32 28 . Когда температура вверху работ в контейнерах 18 достигает контрольной температуры 6 , то есть температуры, при которой желательно обрабатывать все работы в контейнерах, подача горючей смеси внутри трубок 28 уменьшается. с помощью обычного механизма управления, не показанного, причем этот механизм реагирует на температуру циркулирующей среды, покидающей окрестности трубок 28 и стенок 31 и 32. Соответственно, количества тепла, подаваемого трубками, будет просто достаточно для поддержания температуры циркулирующей среды 70 постоянной в этой области, и при такой постоянной температуре циркулирующей среды обработка изделия будет продолжаться в течение периода обработки изделия до тех пор, пока температурный градиент в работе не станет равным нулю, и 75, в это время термообработка изделия работа обычно прекращается. Также в это время температура поверхности труб лишь немного превышает температуру циркулирующей среды, поскольку трубы нагревают 80 как стенки 31 и 32, так и циркулирующую среду с пониженной скоростью. поверхности стенок также стала почти равна температуре циркулирующей среды вследствие того, 85 что циркулирующая среда передает работе все меньшее количество теплоты в единицу времени по мере приближения градиента температуры в работе нуль. 18 6 , , , 28 , , 28 31 32 70 , 75 80 31 32 85 . Следовательно, когда период обработки изделия закончился 90 или в момент завершения термообработки изделия, тепло, ранее содержавшееся в стенках 31 и 32, которое передавалось изделию с такой большой скоростью теплопередачи в начале отопительный период 95 практически полностью восстановлен. 90 , 31 32 95 . Следовательно, когда контейнеры 18 вынимаются из печи и опорожняются, можно немедленно снова наполнить контейнеры и снова вставить их в устройство для термообработки и повторить цикл операций, описанных ранее. 18 , 100 . На фиг.3 и 4 показано устройство для термообработки, которое является таким же, как устройство, раскрытое на фиг.1 и 2, за исключением того, что используется модифицированная форма теплопоглощающего элемента. На фиг.3 и 4 применены те же цифры, что и на фиг.3 и 4. соответствующие элементы на фиг. 1 и 2. Теплопоглощающие элементы в этой конструкции содержат 110 множество стопок 33 и 34, причем каждая стопка расположена вокруг одного из используемых нагревательных элементов или трубок 28. Пакеты предпочтительно расположены на расстоянии друг от друга, как указано позицией 36 таким образом, что циркулирующая среда 115 будет течь вверх внутри нагревательных блоков 26 и 27, как внутрь, так и наружу относительно штабелей. При такой конструкции можно использовать обе стороны трех из четырех стенок каждого из 120 штабели Каждая стопка содержит внешнюю стенку 37, две параллельные боковые стенки 38 и внутреннюю стенку 39, причем все такие стенки расположены под прямым углом друг к другу так, чтобы обеспечить вертикальный проход 125 прямоугольного сечения, окружающий каждую стопку. теплопоглощающие элементы или трубки 28. 3 4 1 2 105 3 4 1 2 110 33 34, 28 36 115 26 27, 120 37, 38, 39, 125 28. На фиг.3 следует отметить, что две боковые стенки 38 и внутренняя стенка 39 несколько короче внешней стенки 37 из 130 656 896 стопок 33 и 34, чтобы обеспечить пространство рядом с верхней и нижней стенками кожух 10, в котором циркулирующая среда может течь внутрь вверху и наружу внизу кожуха. 3 38 39 37 130 656,896 33 34, 10 . На фиг. 5 показана печь для термообработки, боковые стенки которой имеют цилиндрическую форму, как указано позицией 41, а верхняя стенка является съемной, как указано позицией 42, для пропускания обработки в ее нагревательную камеру. Нижняя стенка, циркуляционный вентилятор. , и двигатель аналогичны конструкциям, раскрытым на фиг. 1-4, и те же ссылочные позиции применены к аналогичным частям. Аналогичным образом в конструкции круглая рабочая опора 43 закреплена над вентилятором 20 на вертикально расположенных стержнях 44, которые находятся в поворот поддерживается в нижней стенке 12 кожуха. На круглой опоре 43 поддерживается цилиндрический рабочий контейнер 46, верхний конец которого открыт для приема заготовки, а нижний конец которого представляет собой перфорированную стенку, обозначенную номером 47. Поглощающий тепло Используемый элемент 48 опирается на внутреннюю поверхность цилиндрической внешней стенки 41 и также имеет цилиндрическую форму. Множество электрических нагревательных элементов, обозначенных позицией 49, расположены на определенном расстоянии друг от друга внутри цилиндрического конденсатора 48, причем они закреплены на верхнем и нижнем концах. их на круглых выводах, обозначенных номерами 51 и 52, каждый из которых поддерживается парой диаметрально противоположных выводов и опор, обозначенных номером 53. 5 , 41, , 42, , , 1 4, 43 - 20 44 12 43 46, 47 48 41 49 48, - 51 52, 53. Выводы и опоры 53 выступают наружу через отверстия, образованные в цилиндрической стенке 41, и изолированы от таких стенок изолирующим материалом, обозначенным позицией 54. 53 41 54. Структура, показанная на фиг. 6, идентична конструкции, показанной на фиг. 5, за исключением того, что на фиг. 6 используется второй теплопоглощающий элемент 56, причем последний расположен концентрично внутри теплопоглощающего элемента 48. В этой конструкции нагревательные элементы расположены в пространство между двумя теплопоглощающими элементами 48 и 56 таким образом, чтобы обеспечить кольцевую стопку, окружающую нагревательные элементы. Внутренняя стенка или теплопоглотитель 56 контактирует с циркулирующей средой как на своей внутренней, так и на внешней поверхности. Два теплопоглощающих элемента 48 и 56 имеют высоту, указанную высотой теплопоглощающего элемента '48, показанного на фиг. 5, при этом сверху и снизу элементов в этой конструкции имеется достаточно места для обеспечения циркуляции циркулирующей среды как сверху, так и снизу. Элементы. В модифицированных формах устройства для термообработки, раскрытых на фиг.3-6, работа в каждом случае функционально аналогична работе печи для термообработки, раскрытой на фиг.1 и 2 и описанной ранее. 6 5 6 56, 48 48 56 56 48 56 '48 5, - - 3 6, 1 2 . На диаграммах, раскрытых на фиг.7 и 8, проиллюстрированы графики, показывающие температуры на верхней и нижней поверхностях рабочей загрузки в двух различных типах печей для термообработки. На фиг.7 показаны графики 70, которые были получены для печи для термообработки, такой как эта. раскрывается любым из фиг. 7 8 7 70 . 1
до 6 без использования теплопоглощающих элементов, обозначенных цифрами 31, 32, 33, 34, 48 или 56, а на фиг. показана конструкция 75 любой из тех же печей, оснащенных такими элементами. 6 31, 32, 33, 34, 48 56, 75 . На рис. 7 цифра 57 указывает температуру верхней или самой горячей части обрабатываемой загрузки, а 58 указывает температуру нижней или самой холодной части такой загрузки. Цифра 59 указывает среднюю скорость нагрева. такая работа в период нагрева, то есть в период нагрева работы до 85°С, когда верхняя часть работы достигает контрольной температуры. Как показано на этом рисунке, контрольная температура составляет 1500 градусов по Фаренгейту, и в это время тепло, подаваемое на нагревательные элементы, автоматически 90 снижается со скоростью, такой, что температура в верхней части - не превышает 1,5000. Средняя скорость нагрева, указанная прямой линией 59, такова, что контрольная температура в этой работе достигается при 95 за период в один час, как также показано на графике. 7 57 , 58 80 59 , , 85 , 1,500 , 90 - 1,5000 59 95 . Нагрузка обрабатываемых работ на рис. . 7 весит около 1250 фунтов, включая контейнеры, и в печи используется огнеупорный изоляционный кирпич и жаропрочные сплавы, имеющие теплоемкость, эквивалентную 250 фунтам стали. Установлено, что этот эквивалент 250 фунтов стали является количеством такого материала. обычно используется 105 в аналогичных обычных печах в различных металлических частях, включая вентилятор, опорные стойки, металлическую или огнеупорную футеровку, нагревательные элементы и т. д. Из этого графика следует отметить, что эти эквивалентные 110 из 250 фунтов стали действительно работают полезная функция поглощения тепла и подачи его на работу, на что указывает кривизна нижних концов линий 57 и 58. Например, как показано 115, точка, обозначенная цифрой 61, это металлическое и другое тепло поглощающие части действительно увеличивают скорость нагрева обрабатываемой работы до такой степени, что средняя температура работы по истечении пяти 120 минут составляет примерно 3000. Если предположить, что работа была помещена в печь при 750, то это представляет собой увеличение при температуре примерно 2250 за одну двенадцатую часть времени, необходимого для доведения верха 125 до контрольной температуры, то есть 1,5000. 7 1,250 , 100 , 250 250 105 , , , , 110 250 57 58 , 115 61, 120 3000 750, 2250 - 125 , , 1,5000. Однако из кривых 57 и 58 следует отметить, что это повышение температуры, хотя и превышает среднюю скорость нагрева, указанную линией 59, тем не менее не вызывает такого изменения скорости нагрева работы после температуры теплопоглощающая поверхность и температура нагревательных элементов выровнялась на 7000, что градиент температуры в работе будет уменьшаться в любой момент в течение оставшейся части периода отопления. Градиент температуры в работе – это разница температур между верхом и низом. нижней части работы, которая после пяти минут обработки равна примерно 1850 на графике, представленном на рис.7. 57 58, , , 59 130 656,896 7000, 1850 7. Рассматривая кривые 57 и 58 с пятиминутными интервалами в течение первых шестидесяти минут или в течение периода нагрева, указанного на графике, можно заметить, что этот температурный градиент не уменьшается в течение периода нагрева. Он не уменьшается по той причине, что количество Количество тепла, которое поглотят 250 фунтов стали и другие теплопоглощающие детали, по сравнению с общим количеством тепла, необходимым для доведения 1250 фунтов работы до контролируемой температуры, настолько мало, что существенно не влияет на скорость теплопередачи от нагревательных элементов. в циркулирующую среду в течение оставшегося периода рабочего нагрева и в то время, когда температура этих 250 фунтов теплопоглощающего материала также увеличивается. При таких обстоятельствах, чтобы обработать 1250 фунтов работы за один час, как будет отмечено На рис. 7 необходимо, чтобы температура нагревательного элемента или температура нагревателя увеличилась до такой степени, чтобы при контрольной температуре температура поверхности нагревательных элементов была более чем на 4000 выше контрольной температуры. Это связано с тем, что 250 фунтов поглощающего тепло материал не поглощает тепло от теплопоглощающих элементов со скоростью, достаточно большой, чтобы снизить температуру поверхности нагревательных элементов до более низкого значения. Таким образом, очевидно, что срок службы нагревательных элементов, используемых в таких печах, не будет очень большим. Это очень важно, учитывая тот факт, что металлы, которые можно использовать для таких целей, быстро портятся при температурах порядка 1,9200. 57 58 , 250 1,250 250 , 1,250 , 7, 4000 250 , , 1,9200. На рис. 8 цифра 62 указывает температуру верхней части, а 63 — температуру нижней части рабочей нагрузки, также весящей 1250 фунтов, но в которой 1250 фунтов материала с высокой удельной теплоемкостью и хорошей проводимостью намеренно помещены в нижнюю часть. все печи находятся в положении, позволяющем получать тепло посредством излучения с целью улучшения работы печи. Эти 1250 фунтов теплопоглощающего материала используются в дополнение к нагревательным элементам и другим теплопоглощающим частям, раскрытым в печах для термообработки, показанных на рисунках 1-1. 6. 8, 62 63 1,250 , 1,250 1,250 1 6. Средняя скорость нагрева, указанная линией 64, в этой печи такая же, как и в печи, характеристики которой показаны на рис. 7, то есть в 1250 фунтов работы вводится достаточно тепла, чтобы довести верхнюю часть работы до контроль температуры за шестьдесят минут. На этой иллюстрации, однако, следует отметить, что теплопоглощающий материал гораздо быстрее отдает тепло заготовке 70 и продолжает отдавать тепло гораздо дольше, чем это было в печи, работа которой иллюстрируется рис. 7. Например, по истечении пятнадцати минут, указанных в точке 66, средняя температура изделия 75 составляет 8000, что составляет примерно половину тепла, необходимого для доведения изделия до контрольной температуры за одну четверть времени. За одну пятую часть времени. за время или за десять минут, как указано в пункте 67, средняя скорость нагрева в работе 80 была настолько быстрой, что температура нагревательных элементов и температура теплопоглощающей поверхности уравнялись на 1,1000, и это ниже этой точки в работе 85 достигается максимальный градиент температуры, который, как следует из чертежа, составляет примерно 4400. После этого в течение периода нагрева градиент температуры в работе меньше, поскольку нагревательные элементы необходимы для нагрева как детали, так и 90 теплопоглощающих элементов. Это очень быстро снижает нагрев изделия до тех пор, пока примерно через тридцать минут периода нагрева температурный градиент не уменьшится примерно до 200, как будет видно из рисунка 95. Это происходит потому, что тепло от нагревательных элементов поглощается с большей скоростью теплопоглощающими элементами, чем циркулирующей средой. Как будет видно из рис. 64 7, , 1,250 , , 70 7 , 66, 75 8000 - - , 67, 80 1,1000, 85 4400 90 200 , 95 . 8, В дальнейшем градиент температуры в 100°С, хотя и незначительно увеличивается, но остается почти постоянным до конца периода нагрева. 8, 100 , . Кроме того, сравнивая фиг.7 и 8, можно отметить, что скорость нагрева верхней части загрузки 105, как показано наклоном линий 57 и 62, после тридцати минут периода нагрева на фиг.8 намного меньше, чем на фиг.8. это на рис. 7. Например, на рис. 7 средняя скорость нагрева за такой период 110 почти равна средней скорости нагрева за весь рабочий период нагрева, это обозначено линией 59. , 7 8 105 , 57 62, 8 7 , 7 110 , 59. Фактически в верхней части загрузки, как показано линией 57 на рис. 7, температура 115 увеличивается с 1,2000 до 1,5000 в течение последних пятнадцати минут периода нагрева, что почти так же велико, как средняя скорость нагрева за за весь период отопления. Это увеличение на 3000 по сравнению со средним увеличением на 120, которое равно 350 за то же время, существенно превышает три четверти среднего увеличения отопления за тот же интервал времени. , 57 7, 115 1,2000 1,5000 , 3000 , 120 350 , - . С другой стороны, вершина груза на рис. , . 8, как указано в строке 62, имеет температуру 125, равную 1,3250 Фаренгейта, за пятнадцать минут до окончания периода отопления и нагревается только на 1750 в течение этого интервала, что составляет лишь половину средней скорости нагрева за весь период отопления 130 656 896 В печи, показанной на рис. 7, будет наблюдаться, что температурный градиент непрерывно увеличивается на протяжении всего периода рабочего нагрева и достигает максимума в конце периода рабочего нагрева, составляющего примерно 380°С. Сравнивая это с характеристиками печи, показанной на рис. 8, следует отметить, что температурный градиент очень быстро увеличивается в течение первой части периода рабочего нагрева, затем достигает минимума примерно в середине периода рабочего нагрева, а затем слегка увеличивается, пока не будет достигнута контрольная температура, и в это время градиент температуры составляет примерно 2400. 8, 62, 125 1,3250 1750 , - 130 656,896 7, 380 8, , , 2400. Снова обращаясь к рис. 7, при запуске периода выравнивания с градиентом температуры 3800 и регулировкой нагревательного элемента так, чтобы ни одна часть работы не достигала температуры, превышающей контрольную температуру, для достижения температуры днища требуется примерно один час. Другими словами, в течение всего этого часового периода вершина работы удерживается на уровне 1,5000, в то время как температура всей работы выравнивается. верха работы при контрольной температуре за этот период будет видно, что будет значительная разница между степенью обработки верха и других частей работы. Возможно, верх работы будет иметь большую степень обработки. обработки, чем желательно, тогда как обработка нижней части работы может быть несколько ниже желаемой степени. Другими словами, чем больше градиент температуры в конце периода работы, тем больше будет разница в обработке работы. и тем больше будет времени, необходимого для этой цели. 7, 3800 , , - 1,5000 , , , . Если снова обратиться к рис. 8 и начать период выравнивания с градиентом температуры 2400, то станет ясно, что для выравнивания температуры всех частей работы требуется гораздо меньше времени. Например, в конструкции требуется примерно всего 371 минута. 8 по сравнению с одним часом в структуре, показанной на рис. 7. Эта разница во времени выравнивания не только экономит время, но и становится очевидным, что степень обработки всей работы в пакете работ будет более однородной. 8 2400, , 371-' 8 7 . Снова сравнивая производительность двух печей, станет очевидно, что температура нагревательного элемента в конструкции, показанной на рис. 7, составляет 1,920 при достижении контрольной температуры, тогда как в конструкции, показанной на рис. 8, эта температура составляет всего 1,7200. Эта разница в температуре в 2000 очень сильно влияет на срок службы нагревательных элементов просто потому, что нагревательные элементы, работающие при максимальной температуре 1,7200, прослужат в несколько раз дольше, чем при работе при 1,9200. , 7 1,920 , 8 1,7200 2000 1,7200 1,9200. Снова сравнивая две печи, следует отметить, что из 250 фунтов теплопоглощающего материала, используемого в печи, когда теплопоглощающие элементы не используются, не весь такой теплопоглощающий материал расположен так, чтобы быть способным поглощать тепло путем прямое излучение от нагревательных элементов. Расположенный таким образом материал состоит в основном из внутренней поверхности 75 изолирующей огнеупорной стенки, которая имеет очень незначительный эффект из-за очень низкой проводимости такого материала. Остальная часть этого теплопоглощающего материала должна поглощать тепло не за счет прямого излучения. от нагревательных 80 элементов, а от циркулирующей среды. 250 70 , 75 80 . Такое тепло, которое может быть поглощено из циркулирующей среды, вообще не способствует охлаждению нагревательных элементов. количества некоторых теплопоглощающих материалов достигают очень высокой температуры, когда они вынуждены просто передавать тепло циркулирующей среде, которая в это время имеет очень низкую плотность и которая с трудом поглощает тепло от нагревательных элементов. , 85 90 . С другой стороны, когда используются теплопоглощающие элементы, следует отметить 95, что они расположены в таком положении, чтобы поглощать тепло за счет излучения непосредственно от нагревательных элементов и, следовательно, стремиться поддерживать температуру нагревательных элементов на минимально возможном уровне. Значение Фактически, эта 100 передача тепла от нагревательных элементов к теплопоглощающим элементам путем излучения настолько быстрая, что теплопоглощающие элементы достигают температур, намного превышающих температуру циркулирующей среды, и становятся дополнительной 105 нагревательной поверхностью для передачи тепла циркулирующей среде. , 95 , 100 105 . Другими словами, при сравнении печей, работающих в различных ранее описанных условиях, станет очевидно, что печи, которые до сих пор не содержали значительного количества материала с хорошей проводимостью, который поглощал бы тепло за счет прямого излучения нагревательных элементов, не передают тепло. большое количество тепла в работу 115 в течение начальной части периода нагрева работы. Это причина того, что в конструкции, показанной на рис. 7, происходит непрерывное увеличение температурного градиента от начала к концу нагрева. 120, и это верно, несмотря на то, что графики показывают, что некоторое количество тепла было передано работе от 250-фунтового эквивалента стали в теплопоглощающем материале, расположенном в печи. Следовательно, 125 температурный градиент в работе не показывает никакого вообще не уменьшится в течение периода нагрева, тогда как это было бы неверно, если бы этот теплопоглощающий материал был расположен так, чтобы получать значительное количество 130 656 896 тепла за счет излучения от нагревательных элементов, как в печи, показанной на рис. 8. , , 110 - 115 7 120 , 250 125 , 130 656,896 8. Любой теплопоглощающий материал, не предназначенный для поглощения тепла прямым излучением нагревательных элементов, будет нагреваться при прямом контакте с циркулирующей средой. Поэтому нагревательные элементы вынуждены подавать достаточно тепла циркулирующей среде для одновременного нагрева этой дополнительной нагрузки и работы. которая имеет тенденцию к увеличению, а не к уменьшению температуры нагревательных элементов. В конструкции, показанной на фиг. 8, температура нагревательных элементов скорее снижается, чем увеличивается из-за присутствия теплопоглощающего материала. , 8 . Теплопоглощающий элемент, используемый в печи, показанной на рис. 8, который имеет теплопоглощающую способность, примерно равную теплу, которое должно быть поглощено в течение периода нагрева работы при полной загрузке работы, используется просто в целях иллюстрации и потому, что Было обнаружено, что теплопоглощающий элемент с такой способностью работает хорошо. Однако можно использовать теплопоглощающие элементы с гораздо большей и гораздо меньшей мощностью, и результаты будут лучше, чем все, что использовалось ранее в данной области техники, где использовалась только теплопоглощающая способность. для других целей, таких как футеровка и другие детали, размещаемые в печах в положениях, где поглощенное тепло поступает в значительной степени от циркулирующей среды, а не за счет излучения непосредственно от нагревательных элементов. Увеличение способности поглотителя тепла выше той, которая используется на иллюстрациях на рис. 7 и 8 или выше, теплопоглощающая способность, по существу равная теплопоглощающей способности полной рабочей нагрузки, будет дополнительно иметь тенденцию к уменьшению как температуры нагревательных элементов, так и температурного градиента в нагрузке во время части рабочего нагрева. период непосредственно перед уменьшением поступления тепла к нагревательным элементам, которое происходит, когда верхняя часть изделия достигает контрольной температуры. 8, , , 7 8 , , .
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-13 18:30:26
: GB656896A-">
: :

656897-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .

... 87%


. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB656897A
[]
ма -, == 7 _ -, == 7 _ ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ 656,897 Дата подачи заявки и подачи полной спецификации: 14 апреля 1948 г. 656,897 : 14, 1948. № 10342/48. 10342/48. Заявление подано в Соединенных Штатах Америки 30 апреля 1947 года. 30, 1947. Полная спецификация опубликована: 5 сентября 1951 г. : 5, 1951. Индекс при приемке: - Класс 2 (), , (::), (:2), 2 (::). :- 2 (), , (: : ), (: 2), 2 (: : ). АА 2 б. 2 . ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Улучшения в антибактериальных веществах или в отношении них Мы, , корпорация, организованная - в соответствии с законодательством штата Мэн, Соединенные Штаты Америки, по адресу: 30, - , , , - Соединенные Штаты Америки (правопреемники ФИЛИПА ДЖЕРАЛЬДА СТЭНСЛИ, РОБЕРТА ГОРДОНА ШЕФ:О Д и РОБЕРА Т. ВИНТЕРБОТТОМА) настоящим заявляют о сути настоящего изобретения и о том, каким образом оно должно быть реализовано, которые будут подробно описаны и установлены в и следующим утверждением: Настоящее изобретение относится к новому антибактериальному веществу, полученному как продукт метаболизма роста , его препарату в очищенной форме, а также его солям и производным. , , - , , 30, - , , , - ( , : , ), , : , , . За последние несколько лет был получен и описан ряд антибиотических веществ. Среди них можно упомянуть пенициллин, стрептомицин, бацитрацин, субтилин, стрептотрицин, грамицидин и т.п. В общем, ни один из ранее известных антибактериальных агентов этого типа не является постоянно эффективным. против грамотрицательных бактерий. Стрептомицин дает определенные благоприятные первоначальные результаты, но часто оказывается неэффективен из-за развития резистентных штаммов. , , , , , , - , . В настоящее время обнаружено, что вещество, которое мы называем полимиксином, полученное из метаболических жидкостей ' после культивирования в условиях, описанных ниже, обладает высокой активностью против инфекций, вызываемых грамотрицательными бактериями. янтер а-ли. , ' , - -. в почве. Культура микроорганизма, как правило, показывает грамотрицательные вегетативные клетки, спорулирующие формы с прикрепленными спорангиями и свободными овальными спорами. 4.5 Микроорганизм в подходящей питательной среде ферментирует углеводы, такие как декстроза, лактоза и сахарозы с образованием кислоты и газа и образует ацетилметилкарбинол, но не образует фермента амилазы, способного катализировать 50 образование кристаллических декстринов из крахмала. - - , 4.5 - 21-1 , , 50 . В соответствии с изобретением антибактериальное вещество или его производное получают путем инокуляции нейтральной питательной среды суб55 ', обеспечения возможности ферментации в аэробных условиях, удаления бактерий и взвешенных веществ из ферментационного раствора, а затем 60 извлечение антибактериального вещества или его производного из ферментационной жидкости