Нагрев в псевдосжиженном слое

Псевдоожиженный или кипящий слой применяют, в некоторых случаях, в металлургической и машиностроительной промышленности как для скоростного нагрева и охлаждения, так и химико-термической обработки. Псевдоожиженный слой возни­кает при продувке потоком газа слоя, состоящего из твердых ча­стиц, например корунда, кварцевого песка. Схема установки с кипящим слоем показана на рис. 90. В нижней части корпуса 1 расположена газораспределительная решетка 5. Пространство 6 под решеткой служит для равномерного распределения потока газа по патрубкам 3. Если в корпус установки сверху на газо­распределительную решетку засыпать мелкозернистый материал и по трубке 4 подать газ, то при определенном расходе газа в про­странстве 2 над газораспределительной решеткой создается так называемый кипящий слой. Твердые частицы приобретают под­вижность, что резко интенсифицирует теплопередачу в слое. Интенсивная циркуляция частиц выравнивает температуру по всему объему слоя. Перепад температуры между отдельными точ­ками составляет не более 5 °С. Коэффициент теплоотдачи от кипя­щего слоя к нагреваемой поверхности, помещенной в слой, до­стигает 1000 Вт/(м²-°С) и более.

Рис.6. Схема установки с кипящем слоем

Пространство под газораспределительной решеткой может быть, при необходимости, превращено в топку, в которой можно сжигать топливо с различным коэффициентом расхода воздуха. При неполном сжигании топлива в газах, проходящих через ки­пящий слой, может содержаться необходимое количество водорода и окиси углерода, обеспечивающее безокислительный нагрев ме­талла.

Газовая среда для кипящего слоя может иметь состав, пригод­ный для проведения таких процессов, как цементация или нитроцементация.

При подаче холодных газов, например воздуха, кипящий слой может служить для охлаждения деталей. Изменяя темпера­туру газа в слое, можно создавать условия охлаждения в среде с необходимой температурой.

К недостаткам нагрева в кипящем слое можно отнести неравномерность нагрева деталей с большой плоской поверхностью, непостоянство углеродного потенциала при цементации.

Дата добавления: 2014-01-05