Московский Энергетический Институт Научно-Исследовательский Университет Митяков Ф.Е. Разработка модели высокотемпературной вакуумной печи с экранной теплоизоляцией. - презентация

1 Московский Энергетический Институт Научно-Исследовательский Университет Митяков Ф.Е. Разработка модели высокотемпературной вакуумной печи с экранной теплоизоляцией Руководитель: д.т.н., проф. Рубцов Виктор Петрович

2 ВПС в СССР Вакуумные печи сопротивления (ВПС) получили развитие в СССР в е годы XX века главным образом в связи с возникновением новых областей техники таких, как атомная и ракетная, а также в связи с бурным качественным развитием металлургии черных, цветных и редких металлов, электроники, авиации и пр. Известно, что до перестройки развитие ВПС происходило в семь раз быстрее, чем других печей сопротивления вместе взятых. В 70х годах прошлого века в СССР за 10 лет разработано около 40 типов, и ежегодно выпускалось около 200 вакуумных печей сопротивления с экранной теплоизоляцию мощностью кВт. А за последующие 10 лет (70-80е годы) было изготовлено более 9 тысяч вакуумных печей сопротивления различных типов.

3 ВПС типа СНВЭ СНВЭ – Электропечь сопротивления камерная вакуумная с экранной теплоизоляцией; Ряд печей типа СНВЭ по температурам: 1300; 1600; 1800; С; Размеры рабочего пространства типового ряда печей СНВЭ: 3, 9, 16 литров; Материал нагревателя: вольфрам; Комплект теплоизоляции: вольфрам + молибден + нержавеющая сталь; Тип нагревателя – зигзагообразный прутковый; Несмотря на повышенный расход электроэнергии, для ряда технологических процессов, когда требуется повышенная чистота или необходима малая тепловая инерция печи, должны применяться ВПС с экранной теплоизоляцией.

4 Нагреватель в печах СНВЭ Отношение поверхности нагревателя такого типа к теплоизоляции в 3-литровой печи – 0,207, что приводит к перегреву нагревателя в печах на С на С; в печах на С на С. А срок службы таких нагревателей измеряется десятками часов*. * - по публикациям Мармера Э.Н.

5 Предпосылки для модернизации - выход из строя на большинстве заводов России советских сконструирован- ных ВПС, запущенных в работу в х годах XX века, что привело к высокому спросу на данное оборудование; - рывок иностранных компаний, производящих электротермическое оборудование; - высокая стоимость иностранного электротермического оборудования; - ряд технологических процессов (например, спекание танталовых анодов для конденсаторов), для которых одновременно необходимы: номинальная температура в печи до С и высокая чистота рабочего пространства печи (применение теплоизоляции на основе УУКМ неприемлемо).

6 Иностранные аналоги На слайде представлены нагревательные блоки ВПС спроектированной канадской компанией VacAero. Аналогичные нагревательные блоки такого типа применяются различными фирмами Германии, Польши, США, Канады и др. Основное преимущество: увеличение теплоотдающей поверхности нагревателя.

7 Спрос в России на установки такого типа В период с августа по декабрь 2011 года в России проведены 9 тендеров, аукционов, коммерческих спросов на общую сумму более * рублей по приобретению установок, в которых возможно установить нагреватель нового типа: СЭВ-2,5.5/20 СНВЭ-16/20 СШВЭ-7/22 СНВЭ-1.3.1/20 СНВЭ-16/13 СШВЭ-1.2,5/25 – 2 шт. СЭВЭ-3,2.5/ коммерческих спроса на поставку немецких печей аналогичных СНВЭ по размерам рабочего пространства и температурам на общую сумму более рублей. * - по данным торговых площадок РосАтома, Сбербанк-АСТ, Росэлторга.

8 Постановка задачи Разработать модель нагревательной камеры ВПС типа СНВЭ в пакете прикладных программ Ansys. С помощью разработанной модели определить: превышения температуры на нагревателях, при различных номинальных температурах в печи; максимально-допустимую номинальную температуру в печах типа СНВЭ. Сравнить следующие параметры (перегрев нагревателей при одинаковых номинальных температурах, максимально-допустимую номинальную температуру, а также срок службы нагревателей) в зависимости от изменения конструкции нагревательного элемента в печах типа СНВЭ.

9

10 Список литературы Лейканд М.С. Вакуумные электрические печи (сопротивления и индукционные). – М.: Энергия, Мармер Э.Н. Вакуум в порошковой металлургии. – М.: Мордвинцев, Митяков Ф.Е. Особенности построения экранной теплоизоляции в вакуумных печах сопротивления. Актуальные проблемы энергосберегающих электротехнологий АПЭЭТ Сборник научных трудов. Екатеринбург: ФГАОУ ВПО УрФУ им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, 2011, с. Мармер Э.Н. Александр Данилович Свенчанский – крупнейший организатор электротермии XX века// Электротехнология на рубеже XX-XXI веков//Сб. докл. Науч.-техн. Семинара, посвященного 100-летию профессора А.Д. Свенчанского. – М.: Издательство МЭИ, С Документация торговых площадок РосАтома, Сбербанк-АСТ, Росэлторг