Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Генератор эндотермической атмосферы

Генератор эндотермической атмосферы

Номер патента: 791405

Текст

ФЯ Тт,1 1 Гак басф лчгт НЙЕ(51) Ч, КЛ. В 018/ОО С 21 В 1/74 с присоединением заявки РЙ Гооударстееииый комитет СССР(23) Приоритет Опубликовано 30.12.80. Бюллетень 48 оо делам изооретеиий и открытий( 088.8) Дата опубликования описания 02.0;1.8″,1(54) ГЕНЕРАТОР ЭНДОТЕРМИЧЕСКОЙ АТМОСФЕРЫ Изобретение относится к области химического машиностроения и может бытьиспользовано в установках для приготовления эндотермической контролируемой атмосферы, широко применяемых в машиностроении и металлургии для процессовтермической и химикогермической обра -ботки металлов и . сплавов, при спеканииметаллокерамики, сварке и пайке металлических изделий.Известны генераторы, входящие в сос1 Огав установок для приготовления эндотермической атмосферы 1,Процесс приготовления эндотермической атмосферы в этих генераторах вклю 15чает две стадии — частичное сжиганиеуглеводородных газов (в основном метана),подаваемой в генератор исходный газовоздушной смеси и эндотермические реакции продуктов полученной смеси газов накатализаторе, где необходимо поддерживать температуру около 1000 С.1 4Характер работы генераторов — непрерывный, т.к. они должны обеспечивать 2постоянное снабжение контролируемой атмосферой работающее непрерывно термическое оборудование.Указанные генераторы эндотермической атмосферы обладают тем недостатком,что температура в области протеканияэндотермических реакций, которая обеспечивается в основном за счет внешнегообогрева не достигает требуемогоуровня, а также неравномерно распределена по катализатору, вследсгвяе чегопроисходит интесивное выпадение сажина катализаторе и преждевременный выходего из строя. Это влечет за собой необходимостьь прекрашения работы генератора для проведения замены катализатора, что является трудоемкой и длительной операцией,Известен также генератор, содержаший обогреваемую камеру с электрическими или газовымп источниками нагрева,в которую помещена реторта с пробкой,представляюшая собой трубу из жароупорной стали. При осуществлении в ре1405 ф 5 10 15 20 25 правлению газового потока, занимая приатом все сечение пространства реторты.В зоне горения в реторте помещаетсянапопнитель в виде кусков керамического материала, в зоне эндотермическихреакций — катализатор в виде гранул,Данной конструкции присуши следующие недостатки.В этой части реторты, где происходитгорение исходной газовой смеси, стенкареторты имеет высокую температуру, ана участке эндотермических реакций,где интенсивно потребляется тепло наэти реакции, ,температура ниже требуемойПоднять температуру в этой части реторты до необходимого уровня за счет повыщения рабочей температуры вобогреваемой камере не представляется возможнымввиду опасности перегрева участка реторты, соответствующего области горения,Кроме того, при одностороннем -только со стороны обогреваемой камеры -нагрева слоя катализатора, представляющего собой мапотеплопроводный материал,по толщине его создается значительныйперепад температуры, так что внутри слоякатализатора температура еще ниже, чему стенки ретортыЯНаиболее близким по техническойсущности взятым,за прототип являетсягенератор, содержащий футерованнуюкамеру нагрева и реторту с размещенными в ней последовательно наполнителеми катализатором, снабженную коаксиально установленной полой вставкой и труоой подачи газа 31,Недостатком этого реактора являетсято, что в нем невозможно регулироватьтемпературу камеры обогрева.Целью изобретения является безаварийное устранение укаэанных недостатков,Поставленная цель достигается тем,что в генераторе эндотермической атмосферы попая вставка выполнена в видестакана, разделенного поперечной перегородкой на две части, в верхней из которых расположен наполнитепь и труба подачи газа.Заглушенный конец вставки установленотднища реторты на расстояние, равное 0,52 величины зазора между вставкой и ретортой, а открытый:конец установлен отпробки на расстояние, равное 0,2-5 велиЗО 35 40 45 50 55 3 7 торте процесса приготовления эндотермической атмосферы упомянутые вьише стадии процесса протекают в расположенных последовательно одна за другой по длине реторты областях ее согласно начин ы того же зазора. Перегородка ус тановлена от открытого конца вставки на расстоянии 0,05-0,7 длины вставки.При такой конструкции горение исходной газовой смеси осушествляетсяво внутренней части реторты, а именно — во вставке, между ее перегородкой и открытым концом, куда смесь поступает по трубке подачи газа. В то же время во внешней части пространства реторты — в зазоре между вставкой и стенкой реторты — располагается только область эндотермических реакцией, являющаяся потребителем тепла. В результате создается возможность управлять уровнем температуры в этой области путем регулирования температуры в камере обогрева,Наряду с этим слой катализатора, содержащийся в зазоре между ретортой . и вставкой, дополнительно к внешнему нагреву со стороны камеры нагрева подогревается также и изнутри, за счет горения газа во вставке, благодаря чему обеспечивается равномерное распределение температуры по толщине слоя катализатора. Оба этих фактора создают наиболее благоприятные условия для протекания эндотермических реакций, что устраняет преждевременный выход из строя катализатора,в результате чего увеличивается продолжительность безаварийной работы генератора.На чертеже изображен генератор эндотермической атмосферы, общий вид.Генератор содержит футерованную камеру 1 нагрева и помещенную в нее реторту 2 с пробкой 3, В реторте аксиально с ней установлена цилиндрическая полая вставка 4 в виде стакана с поперечной перегородкой 5. Днище вставки заглушено и обращено к днищу раторты, не доходя до него на расстояние, равное 0,5-2 величины зазора между, вставкой и ретортой, а открытый канец обращен к пробке 3, не доходя до нее на 0,2-5 величины этого зазора. По оси пробки 3 расположена трубка 6 подачи газа, которая выступая из пробки, входит внутрь вставки 4, Внутренняя поперечная перегородка 5 отстоит от откроо кванца вставки на расстоянии от 0,05 до 0,7 длины вставки. Между перегородкой 5 и открытым концом вставки 4 вокруг трубки 6 подачи газа помещен наполнитель 7, в в зазоре- между вставкой и ретортой содержится катализатор 8.5 7В днише реторты выполнено отверстие для отвода газа.Работа генератора осуществляется следующим образом.Исходная гвзовоздушная смесь, содержащая метан, подается по трубке 6 подачи газа, внутрь вставки 4, где на наполнителе 7 происходит возгорание метана, Полученная в результате горения метана смесь газов, выходя через открытый конец вставки 4, поступает в зазор между вставкой и ретортой, где по мере продвижения этой смеси вдоль зазора осушествляются эндотермические реакции на катализаторе 8.Предусмотренная для уменьшения тепловых потерь иэ реторты футерованная пробка 3 служит также для предотвращения нежелательного перегрева газо- воздушной смеси, поступающей по расположенной по ее оси трубке 6. Расстояние от заглушенного конца вставки 4 до днища реторты должно быть в пределах 0,5-2 от величины зазора между вставкой и ретортой с тем, чтобы полученный в конце процесса гаэ свободно мог выходить через отверстие в днище реторты. Расстояние между открытым концом вставки и пробкой 3 должно составлять не менее 0,2 величины зазора между вставкой и ретортой с тем, чтобы газ беспрепятственно выходил из полости вставки и поступал в указанный зазор, но и не должно превышать эту величину более, чем в 5 рвз, чтобы область эндотермических реакций располагалась в основном в зазоре между ретортой и вставкой, а не в центральной части реторты.В зависимости от того, нв какой части длины. реторты необходимо повышать температуру и уменьшить перепад по слою путем подогрева изнутри за счет горения газа во вставке, например, только на том ее учвсике, где происходит более интенсивные эндотермические реакции,91405или также и нв последующих участках,в зависимости от конструкции обогреваемой камеры, в частности, от количестварегулируемых тепловых зон в ней, в также с учетом рациональной организациисамого процесса сгорания — должно выби,- раться положение перегородки 5 по отношению к открытому концу вставки впределах от 0,05 до 0,7 длины вствв 10 ки, так как положение перегородки определяет длину зоны горения (от открытоготорца вставки до перегородки) и соответственно длину обогреваемого изнутриучастка реторты, расположенного нвиро 1 тив зоны горения,Повышение температуры в областиэндотермических реакций и устранениеперепада температуры по слою катализатора повысить срок его службы предположительно в 2 раза 1 что увеличитдлительность безаварийной работы генератора,формула изобретении 25 Генератор эндотермической атмосферы,содержащий футерованную камеру нагреваи реторту с размешенными в ней последовательно наполнителем и катализатором,снабженную коаксивльно установленнойзо полой вставкой и трубой подачи газа,о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, сцелью повышения эффективности работыгенератора, вставка выполнена в видестакана, разделенного поперечной перегородкой на две части, в верхней изкоторых расположен наполнигель и трубка подачи газа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Общепромышленные печи непрерывного действия, М., «Энергия», 1977.2. Маергойз И, И. Установки для приготовления контролируемых атмосфер. М.,ВНИИЭМ, 1964.3, Заявка Франции Л». 2286789,кл. С 01 В 2/20, 1976.Зак 9 Тираж 809 Подписноеосударственного комитета СССРм изобретений и открытийсква, Ж, Раушская, наб., д. 4/5

Читать еще:  Датчик оборотов двигателя тойота королла

Заявка

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Г-4696

АРЕНДАРЧУК АЛЬБИН ВИКТОРОВИЧ, МАЕРГОЙЗ ИОСИФ ИЗРАИЛЕВИЧ, РОЙЗЕНМАН РЕМ МОИСЕЕВИЧ, РОМАНОВСКАЯ РАИСА ПЕТРОВНА

Эндотермический процесс

Эндотермический процесс является любой процесс с увеличением энтальпии H (или внутренней энергии U ) системы. [1] В таком процессе замкнутая система обычно поглощает тепловую энергию из своего окружения, что является передачей тепла в систему. Это может быть химический процесс, например растворение нитрата аммония в воде, или физический процесс, например плавление кубиков льда.

Термин был придуман Марселленом Бертело от греческих корней эндо- , производных от слова «эндон» (ἔνδον), означающего «внутри», и корня «терм» (θερμ-), означающего «горячий» или «теплый» в ощущение, что реакция зависит от поглощения тепла, если она должна продолжаться. Противоположностью эндотермическому процессу является экзотермический процесс , который высвобождает или «отдает» энергию, обычно в виде тепла, а иногда и в виде электрической энергии. [2] Таким образом, в каждом термине (эндотермический и экзотермический) приставка относится к тому, куда идет тепло (или электрическая энергия) в процессе протекания процесса.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 По химии
  • 2 Детали
  • 3 Примеры
  • 4 ссылки
  • 5 Внешние ссылки

По химии [ править ]

Из-за разрыва и образования связей во время различных процессов (изменение состояний, химические реакции) обычно происходит изменение энергии. Если энергия образующихся связей больше, чем энергия разрывающихся связей, то энергия высвобождается. Это называется экзотермической реакцией. Однако, если для разрыва связей требуется больше энергии, чем выделяемая энергия, энергия потребляется. Следовательно, это эндотермическая реакция . [3]

Подробности [ править ]

Является ли реакция может происходить спонтанно , зависит не только от энтальпии изменения , но и от энтропии изменения (Δ S ) и абсолютной температуры Т . Если реакция является самопроизвольным процессом при определенной температуре, продукты имеют более низкую свободную энергию Гиббса G = HTS, чем реагенты ( экзэргоническая реакция ) [1], даже если энтальпия продуктов выше. Таким образом, эндотермический процесс обычно требует благоприятного увеличения энтропии (∆ S > 0) в системе, которая преодолевает неблагоприятное увеличение энтальпии, так что ∆ G фазовые переходы в более неупорядоченные состояния с более высокой энтропией, например плавление и испарение, являются обычным явлением, спонтанные химические реакции при умеренных температурах редко бывают эндотермическими. . Увеличение энтальпии ∆ H >> 0 в гипотетической сильно эндотермической реакции обычно приводит к ∆ G = ∆ HTS > 0, что означает, что реакция не произойдет (если только она не будет вызвана электрической энергией или энергией фотонов). Примером эндотермической и экзергонической реакции является

C 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O → 12 H 2 + 6 CO 2 , ∆ r H ° = +627 кДж / моль, ∆ r G ° = -31 кДж / моль

Охлаждающие смеси

Получение низкой температуры

Получение низкой температуры можно добиться даже в домашних условиях, приготовив охлаждающую смесь.

Охлаждающие смеси — это такие смеси, которые состоят из реагентов, при смешивании которых происходит понижение температуры смеси. Чтобы приготовить охлаждающие смеси, обычно используют раствор соли в воде или раствор соли и снега. На языке химии происходит эндотермическая реакция, то есть реакция с поглощением окружающего тепла.

Рассмотрим подробнее охлаждающие смеси.

Для получения низкой температуры, часто пользуются смесью соли и воды или снега. При смешиваии А ч соли с 100 мл воды произойдет понижение температуры на T1, если взять В соли и снег или лед, то температура понизится до Т2.

СольА,г.Т1В,г.Т2
CaCl2126,923,242,2-55
CH3COONa51,115,4
FeCl349,7-55
KCl3012,630-11,1
KNO313-2,9
K2SO413-2,9
MgCl227,5-33,6
MgSO441,58,023,4-3,9
NaCl362,530,4-21,2
Na2CO314,89,16,3-2,1
NaNO37518,559-18,5
Na2S2O37018,742,8-11
NH4Cl3018,425-15,8
NH4NO36027,245-17,3
(NH4)2SO4756,462-19

Есть ещё экзотермическая реакция, — химическая реакция, при которой теплота и энергия выделяется (например — горение — это химическая реакция присоединения кислорода)

Существуют химические законы, которые позволяют рассчитывать тепловой эффект реакций. Рассчёты при всех термохимических реакциях должны приводиться к стандартным условиям (то есть 25 0 С и давлению 10 5 Па с учётом концентрации 1 моль/литр растворов).

Если в процессе химической реакции тепло выделяется, то ставится знак «+», если поглощается, то знак «-«. Вот, например, в реакции

C + S →CS2 — 88,7 кДж

углерод взаимодействует с серой с образованием сульфида углерода, при этом поглощается 88,7 кДж теплоты. Ниже приведена таблица, показывающая количества теплоты образования некоторых веществ

Что делает животное эндотермическим? — 2021

LOOPTHEORY — Stuck Final

  • Стремясь поддерживать идеальную температуру
  • Приспособления для поддержания тепла
  • Приспособления для охлаждения тела

Эндотермические животные — это те, которые должны вырабатывать свое собственное тепло, чтобы поддерживать оптимальную температуру тела. На обычном языке этих животных обычно называют «теплокровными». Термин эндотерм происходит от греческого заканчивается , имея в виду в , а также термос , что значит высокая температура , Животное, которое является эндотермическим, классифицируется как эндотерм , группа, которая включает в основном птиц и млекопитающих. Другая самая большая группа животных эктотермные животные — так называемые «хладнокровные» животные с телами, которые приспосабливаются к любой температуре, присутствующей в их среде. Эта группа также очень большая, включая рыбу, рептилий, земноводных и беспозвоночных, таких как насекомые.

Читать еще:  Arcanum как сломать паровой двигатель

Стремясь поддерживать идеальную температуру

Что касается эндотерм, большая часть тепла, которое они генерируют, происходит от внутренних органов. Например, люди вырабатывают около двух третей своего тепла в грудной клетке (в средней части), и около пятнадцати процентов вырабатывается мозгом. Эндотермы имеют более высокую скорость метаболизма, чем эктотермы, что требует, чтобы они потребляли больше жиров и сахаров, чтобы создать тепло, необходимое для выживания при низких температурах. Это также означает, что при низких температурах они должны находить средства защиты от потери тепла в тех частях своего тела, которые являются основными источниками тепла. Есть причина, по которой родители ругают своих детей, чтобы они связывали их с пальто и шапками зимой.

Все эндотермы имеют идеальную температуру тела, при которой они процветают, и им необходимо развиваться или создавать различные способы поддержания этой температуры тела. Для людей хорошо известный диапазон комнатной температуры от 68 до 72 градусов по Фаренгейту является оптимальным для того, чтобы позволить нам активно работать и поддерживать температуру внутреннего тела на уровне или около нормальных 98,6 градусов. Эта немного более низкая температура позволяет нам работать и играть, не превышая нашу идеальную температуру тела. Это причина, почему очень жаркая летняя погода делает нас вялыми — это естественные средства организма, предотвращающие нас от перегрева.

Приспособления для поддержания тепла

Существуют сотни адаптаций, которые развились в эндотермах, чтобы позволить различным видам выживать в различных климатических условиях. Большинство эндотерм обычно превращаются в существ, покрытых каким-то видом волос или меха, для защиты от потери тепла в холодную погоду. Или, в случае людей, они научились создавать одежду или сжигать топливо, чтобы согреться в холодных условиях.

Уникальным для эндотерм является способность дрожать в холодную погоду Это быстрое и ритмичное сокращение скелетных мышц создает собственный источник тепла физикой энергии сжигания мышц. Некоторые эндотермы, которые живут в холодном климате, такие как белые медведи, разработали сложный набор артерий и вен, которые расположены близко друг к другу. Эта адаптация позволяет теплой крови, вытекающей из сердца, нагревать более холодную кровь, стекающую обратно к сердцу от конечностей. Глубоководные существа развили толстые слои жира, чтобы предотвратить потерю тепла.

Крошечные птицы могут выжить в холодных условиях благодаря замечательным изолирующим свойствам легких перьев и пуха, а также благодаря специальным механизмам теплообмена на голых ногах.

Приспособления для охлаждения тела

У большинства эндотермических животных также есть средства для охлаждения, чтобы поддерживать температуру тела на оптимальном уровне в жарких условиях. Некоторые животные естественным образом теряют большую часть своих густых волос или меха в сезонные теплые периоды. Многие существа инстинктивно мигрируют летом в более прохладные регионы.

Чтобы остыть, когда слишком тепло, эндотермы могут задыхаться, вызывая испарение воды, что приводит к эффекту охлаждения благодаря теплофизике воды, испаряющейся в пар. Этот химический процесс приводит к выделению накопленной тепловой энергии. Та же самая химия работает, когда люди и другие короткошерстные млекопитающие потеют — это также охлаждает нас через термодинамику испарения. Одна из теорий заключается в том, что крылья птиц изначально развивались как органы для рассеивания избыточного тепла у ранних видов, что лишь постепенно открыло преимущества полета, которые стали возможными благодаря этим пернатым веерам.

Люди, конечно же, также имеют технологические средства снижения температуры для удовлетворения своих эндотермических потребностей. На самом деле, большой процент наших технологий на протяжении веков разрабатывался исходя из самых базовых потребностей нашей эндотермической природы.

Оборудование для термической обработки стали

Окись углерода и водород взаимодействуют с железом по реакции 3Fe + CO + H2 = Fe3C+ +Н20.

Направление протекания реакции зависит от температуры и состава атмосферы печи. Чем меньше Н20, тем интенсивнее идет процесс науглероживания, тем выше величина углеродного потенциала атмосферы.

Обычно количество Н20 в атмосфере определяют не в процентах, а по так называемой точке росы атмосферы — температуре, при которой происходит конденсация водяных паров данной атмосферы. На рис. 41 приведена зависимость углеродного потенциала атмосферы от ее точки росы при различных температурах.

Получение печных атмосфер. Наиболее широкое распространение в машиностроении нашел метод получения контролируемых атмосфер из природного газа. Природный газ состоит в основном из метана. Сжигая метан при недостатке воздуха, можно получать продукты горения, содержащие водород и окись углерода. Чем больше недостаток воздуха, тем больше в продуктах горения Н2 и СО. Минимальное количество воздуха для неполного горения метана определяется из реакции СН4 + 1/22 = СО + 2Н2, т. е. для сжигания 1 м 3 СН4 подается 0,5 м 3 02, при этом образуется 1 м 3 СО и 2 м 3 Н2. Сжигание метана с еще меньшим количеством воздуха нежелательно из-за появления свободного углерода в продуктах горения.

Учитывая, что для сжигания метана используется не чистый кислород, а воздух, состоящий из 21 % 02 и 79 % N2, реакцию неполного горения метана следует записать в виде СН4 + V2O2 + + V2- 79 /2.N2 = CO + 2H2 + V2— 79 /2iN2-Q или СН4+>/22 + +1,88N2=СО+2Н2+1,88N2—Q.

Эта реакция — эндотермическая, она может протекать лишь при подводе в реакционную камеру дополнительной теплоты. Продукты эндотермической реакции называются эндогазом. Коэффициент расхода воздуха выше приведенной реакции равен 0,25. Следовательно, эндогаз при п = 0,25 имеет следующий состав: 20,5 % СО, 41 % Н2 и остальное азот.

При увеличении коэффициента расхода воздуха в продуктах горения увеличивается концентрация азота, а концентрация СО и Н2 уменьшается. Кислород, введенный в реакцию в количествах больших, чем требуется при п = 0,25, окисляет углерод и водород, в результате чего в продуктах горения появляются С02 и Н20.

При сжигании метана с п = 1,0, т. е. по реакции СН4 + 202 + + 2 .79 /2iN2 = С02 + 2Н20 + 7,52N2 + Q продукты горения состоят из 9,5 % С02 и 19 % Н20 и азота (остальное количество). Эта реакция — экзотермическая, она протекает с выделением теплоты. Продукты экзотермической реакции называют экзогазом.

Читать еще:  Двигатель 4gb1 технические характеристики

Эндогаз обычно прямо подают в печь. Экзогаз из-за большого содержания С02 и Н20, как правило, вначале очищают от С02 и Н20 и только после этого подают в печь.

Защитные атмосферы приготавливают также из аммиака (NH3). При диссоциации аммиака получается атмосфера, состоящая из 75 % Н2 и 25 % N2, которую непосредственно подают в печь или вначале сжигают с некоторым недостатком воздуха, а в печь подают продукты неполного горения, очищенные от Н20. В этом случае атмосфера обычно содержит 2—5 % Н2 и 98—95 % N2.

В ряде случаев в качестве защитной атмосферы в печах используется чистый водород, поставляемый в баллонах.

Применение защитных атмосфер. Термическая обработка металлов в среде защитного газа обладает большими преимуществами перед термообработкой в обычной воздушной атмосфере. При термической обработке в среде защитного газа не образуется окисная пленка или окисный слой на поверхности металла, что исключает потери металла в окалину и делает ненужным операции по последующей очистке деталей и механической обработке их. Отсутствие обезуглероженного слоя на поверхности стали обеспечивает получение необходимой поверхностной твердости детали после термической обработки в среде защитного газа и исключает такие операции, как шлифование и механическая обработка, необходимые для снятия обезуглероженного слоя при обычной термической обработке.

Защитные атмосферы находят широкое применение при отжиге, нормализации, закалке и высоком отпуске. Многие прогрессивные технологические процессы проводят с использованием защитных атмосфер (например, в порошковой металлургии или для твердой пайки латунью и медью). Широкое распространение получила химико-термическая обработка стали, основанная на использовании атмосфер различного химического состава.

Атмосферы для цементации. Цементацию проводят в атмосферах, полученных смешением газа-носителя с углеводородным газом. В качестве газа-носителя преимущественно используется эндогаз, а в качестве добавок к нему — природный газ, пропан или бутан.

Газ-носитель разбавляет углеводороды, уменьшая скорость их термической диссоциации в печи. Чем выше содержание в газе-носителе водорода, тем меньше степень диссоциации метана, тем

меньше выделяется сажи в печи и тем самым стабильнее идет процесс цементации.

Эндотермическая атмосфера характеризуется высоким содержанием водорода и способна стабилизировать метан в печной атмосфере при незначительном выделении сажи.

Для получения стабильных результатов цементации состав печной атмосферы должен быть постоянным. Контроль и регулирование состава атмосферы печи выполняют с помощью специальной установки, в которую входит прибор для измерения точки росы атмосферы или содержания в атмосфере углекислого газа.

На рис. 42 приведена схема автоматического регулирования углеродного потенциала атмосферы в камерной печи. По трубе 4 в рабочее пространство печи 5 подается смесь эндогаза и природного газа. Расход эндогаза контролируют по расходомеру 7, а природного газа — по расходомеру 8. Расход эндогаза устанавливается вручную краном 6 в соответствии с характеристикой печи. Расход природного газа регулируется автоматически клапаном 9, получающим команду от газоанализатора 1, который определяет содержание С02 или точку росы в атмосфере печи. Отбор атмосферы печи на анализ осуществляется по трубопроводу 3. Из газоанализатора атмосфера выходит через свечу 2, воспламеняется и сгорает. В пульте управления 10 кроме газоанализатора обычно размещаются приборы для регулирования температуры в печи.

В печах проходного типа атмосферу для цементации приготавливают и регулируют по зонам. В зоне, где происходит нагрев деталей до температуры цементации, желательно иметь атмосферу эндогаза. В зоне, где происходит цементация, все детали прогреты до 930 °С. В эту зону наряду с эндогазом подается максимально допустимое количество метана. Газ-карбюризатор в зависимости от конструкции печи можно подавать через несколько вводов, расположенных на стенах и своде печи. В цементационной зоне содержится минимальное количество С02 и Н20 по сравнению с другими зонами печи.

За цементационной зоной может находиться диффузионная зона. В нее подаются эндогаз и природный газ в количестве, достаточном для получения необходимого углеродного потенциала печ

ной атмосферы. При этом в диффузионную зону природного газа подают всегда меньше, чем в цементационную.

Общий расход атмосферы в печь при цементации зависит от конструкции, объема внутреннего пространства и производительности печи, а также от величины поверхности обрабатываемых деталей.

Атмосферы для нитроцементации. Эти атмосферы приготавливают, как правило, смешением эндогаза, природного газа и аммиака. Эндогаз выполняет роль газа-носителя. Природный газ необходим как источник углерода, а аммиак — как источник азота.

Аммиак, попадая в рабочее пространство печи, диссоциирует с образованием атомарного азота. Диссоциация происходит в газовой фазе и на поверхности нагретых деталей. При диссоциации аммиака в газовой фазе атомарный азот через очень короткий промежуток времени снова превращается в молекулярный, который не способен к диффузии в сталь. При диссоциации аммиака на поверхности стали происходит тесное соприкосновение молекул аммиака со сталью и атомарный азот, образующийся при диссоциации, проникает в кристаллическую решетку металла.

Общий расход атмосферы для нитроцементации, а также количество в ней природного газа и аммиака зависит от типа печи, интенсивности циркуляции атмосферы в печи, суммарной поверхности деталей.

Состав атмосферы в печи при нитроцементации контролируют так же, как и при цементации. Необходимо лишь учитывать, что аммиак, присутствующий в нитроцементирующей атмосфере, разрушающе действует на литиевый датчик в приборах для измерения точки росы атмосферы, поэтому углеродный потенциал в нитроцементационных печах автоматически регулируется, преимущественно, по содержанию в печи СО2.

Атмосферы для азотирования. Для насыщения стали азотом применяют чистый аммиак, смесь аммиака и азота или аммиака и эндогаза.

Для получения атмосферы из чистого аммиака используют жидкий аммиак, доставляемый в баллонах или цистерне. При небольшом потреблении аммиака его испарение производится прямо в баллоне, который может иметь наружный подогрев. При больших расходах аммиака его газифицируют в специальном испарителе. В печь аммиак подают в газообразном состоянии с избыточным давлением 0,4—1,2 кН/м 2 . Аммиак, применяемый в печах для азотирования, должен быть обезвоженным, с точкой росы от —40 до — 60 °С и очищенным от механических примесей и масла.

Степень диссоциации аммиака в рабочем пространстве печи определяется его расходом. С увеличением расхода аммиака уменьшается степень его диссоциации, так как сокращается время пребывания аммиака в печи. При уменьшении расхода аммиака увеличивается время пребывания его в печи, что приводит к увеличению степени диссоциации.

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector