模块化组装式远红外热处理炉的制作方法
【专利摘要】模块化组装式远红外热处理炉，包括由保温材料的炉壁构成具有封闭加热空间的炉体和在炉体加热空间中设置的电加热单元，炉壁由可拆装的保温模块单元与炉壁外侧的支撑结构相互配合组装而成，在各相邻的保温模块单元间填置有保温过渡结构。本实用新型的模块化组装式远红外热处理炉，能够根据施工现场的需要快速方便的建造出合适大小的热处理炉，并且建造部件可以拆除重复使用，极大的减少了能耗消耗，降低了各项成本，提高了施工工效。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及热处理炉，具体的讲是可用于结冰风洞施工现场的模块化组装式 远红外热处理炉。 模块化组装式远红外热处理炉
【背景技术】
[0002] 在包括航天等许多研究项目中，都需要有结冰风洞的试验环境，通过各种数据采 集，分析科研项目设计的科学性和使用性能。风洞的设计多为全金属结构，试验气流的温度 一般为常温?_40°C，风洞内为潮湿云雾环境，主要模拟0?20000m高度时的空气压力。由 于低温工况的风洞会使金属结构的脆性倾向更大，因此洞体相应部段焊接完成后需进行消 除焊接残余应力的炉内整体热处理工作，以保证结构的刚度和尺寸的稳定，降低结构在低 温工况下的安全风险。由于洞体部段的外形尺寸大、重量大，大型热处理炉必须在风洞施工 现场建造才能满足消除部段焊接残余应力的技术要求。
[0003] 对风洞结构需做热处理部段的位置、材质、尺寸等众多参数分析后可知，在施工现 场需要设计建造多座不同规格的热处理炉才能适应不同热处理的需求。如果采用只建造一 座能满足热处理部段最大外形尺寸的常规钢制或耐火砖混结构的大型炉窑式热处理炉的 方式，因配电系统要求高，能耗损失太大，非常不经济；而按照目前传统方式，根据热处理部 段的外形尺寸分别建造多座常规钢制或耐火砖混结构的大型炉窑式热处理炉，也会使建造 成本成倍增加，并且因其机动性差，在施工场地有限的情况下，多次建造热处理炉的周期太 长，无法满足工期要求，而且这种耐火砖混结构炉窑式热处理炉都为一次性使用，重复建设 的次数多，建设成本高。此外，这种热处理炉的炉墙重量大，都还必须要修建热处理炉底基 础；由于其是固定不可移动的，还必须修建排水沟渠及排水设备。其使用完被拆除后，保温 棉的损失可达70%以上，并有大量污染环境的保温棉需要清理和处理，大量建筑垃圾也需 妥善处置，而且拆除时大量的保温材料会散布于空气中，给拆除人员的身体健康带来很大 的危害。传统的钢制结构炉窑式热处理炉与耐火砖混结构炉窑式热处理炉的建造有相似之 处，虽然炉体的钢结构可被回收，但已无再次使用的价值。 实用新型内容
[0004] 本实用新型提供了一种模块化组装式远红外热处理炉，可以根据施工现场的需要 快速方便的建造出合适大小的热处理炉，而且建造所用的组成部件拆除后还可以被重复使 用，减少能耗消耗和维护成本，也大大提高了建设施工工效。
[0005] 本实用新型的模块化组装式远红外热处理炉的基本结构，包括有由保温材料的炉 壁构成具有封闭加热空间的炉体和在炉体加热空间中设置的电加热单元，其中该炉壁是由 可拆装的保温模块单元与炉壁外侧的支撑结构相互配合组装而成，在各相邻的保温模块单 元间填置有保温过渡结构。由于构成整个炉体的炉壁是由可拆装的保温模块单元组装成 的，因此整个炉体的建造比传统的固定式热处理炉要快捷许多，使用后的拆除也十分方便， 拆除后的保温模块单元等主要建造结构部件都可以被重复使用，从而大幅度降低了建造成 本。本实用新型的热处理炉对建造场地也没有特表的要求，从而可以尽量选择在靠近施工 现场配电系统的负荷中心位置建造，一方面可以减少配电线路的成本，另一方面还有利于 降低线路损耗，同时还便于控制管理。
[0006] -般情况下，上述用于组成炉壁结构的保温模块单元，可优选为在具有足够刚性 并有利于回收和重复使用的金属框架结构中填充有柔性保温材料的结构形式，如填充保温 棉、具有耐火保温性能的硅酸铝耐火纤维毡等形式的结构，在保证和提高保温效果的同时， 也有利于减轻该模块单元的重量。在保温模块单元的炉壁外侧面并被覆有防护结构，可防 止空气对流，提高保温效果。除采用所述的填充柔性保温材料的结构形式外，根据需要也可 以采用其它结构形式和/或填充其它材料形式的保温模块单元。
[0007] 上述保温模块单元的金属框架结构，一种优选的简便方式，是采用由角钢型材焊 接而成，即可保证和满足使用需要，并且价廉易得，有利于降低成本。
[0008] 具体的，所述保温模块单元的炉壁外侧面被覆的防护结构一般情况下可优选常用 的铁皮结构层，或其它金属结构层即可。
[0009] 为避免组装成炉壁时各保温模块单元相邻接缝间的热量泄漏，在各相邻保温模块 单元间通常都需要作保温过渡处理，其中可优选为填置柔性保温材料封闭层形式的保温过 渡结构，例如同样也可以选择保温棉、具有耐火保温性能的硅酸铝耐火纤维毡等，并通过与 所述的炉壁外侧的支撑结构配合，使其在各相邻保温模块单元间被压紧，保证保温效果。 [0010] 还可以单独或与上述结构联合采用的另一种有助于防止炉内热量外泄的方式，是 在组成炉壁的各相邻保温模块单元间的接缝部位设置有保温材料的接缝封挡补偿模块。其 中优选的方式，是将所述的接缝封挡补偿模块设置在炉壁内侧面的各相邻保温模块单元间 的接缝部位处，能有更好的防止热量泄漏的效果。所述接缝封挡补偿模块中的保温材料，同 样可优选如保温棉、具有耐火保温性能的硅酸铝耐火纤维毡等柔性保温材料。
[0011] 所述在炉体加热空间中设置的电加热单元，根据需要可以分别设置在由保温模块 单元构成的炉壁内侧和/或炉体加热空间的底层部位等适当位置。根据加热炉内的热空气 上升，低温气体下降的规律，在炉壁内侧的电加热电源通常可以设置在炉壁的下半部分，利 用炉体内的温差自动形成炉内空气的对流和循环，使炉内温度保持均衡。
[0012] 所述的电加热单元一般可通过带有耐高温陶瓷管的配电引出结构穿过炉壁与供 电配电系统连接。
[0013] 由此可以理解，本实用新型上述的模块化组装式远红外热处理炉，能够根据施工 现场的需要快速、方便的建造出合适大小的热处理炉；使用后，包括各保温模块单元等主要 建造部件都可以拆除被重复使用，极大的减少了能耗消耗和维护成本。
[0014] 以下结合实施例的【具体实施方式】，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说 明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新 型上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均 应包括在本实用新型的范围内。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1为本实用新型模块化组装式远红外热处理炉的部分剖开状的立体结构示意 图。
[0016] 图2为图1中保温模块单元的立体状态结构示意图。
【具体实施方式】
[0017] 如图1所示本实用新型的模块化组装式远红外热处理炉，包括由可拆装的保温模 块单元2组合而成的炉壁，形成具有封闭加热空间的炉体结构，在炉壁的外侧经间隔设置 的由角钢焊接的立柱型支撑结构5通过带连接结构8 (见图2)的金属框架结构3形式的保 温模块单元2,对由保温模块单元2组成的炉壁进行加固。各相邻的立柱型支撑结构5间还 可以进一步通过钢缆或钢架相互连接，提高支撑结构5自身及其对炉壁加固的稳定性。在 炉壁内侧和炉体加热空间的底层部位设置有电加热单元6,电加热单元6通过带有耐高温 陶瓷管的配电引出棒等形式的结构穿过炉壁与供电配电系统连接。
[0018] 一种组成炉壁结构的保温模块单元2可如图2所示，采用的是在金属框架结构3 中填充有由外包高温玻璃丝布的保温棉或具有耐火保温性能的硅酸铝耐火纤维毡等柔性 保温材料4的结构形式。在保温模块单元2的炉壁外侧面并被覆有1mm厚的铁皮等金属结 构防护层7,防止空气对流，提高保温效果。将装填在金属框架结构3内的柔性保温材料4 用高温玻璃丝布包住，一方面能防止柔性保温材料4掉出，同时也能避免柔性保温材料4的 纤维丝或颗粒等在高温条件下漂浮在空气中，危害人体健康和污染环境。
[0019] 为了防止组成炉壁结构的各相邻保温模块单元2间的热量外泄，在组成炉壁的各 相邻保温模块单元2间，可填置有如保温棉、具有耐火保温性能的硅酸铝耐火纤维毡等柔 性保温材料封闭层的保温过渡结构，其厚度一般不小于1〇〇_，并可通过保温模块单元2与 炉壁外侧的立柱型支撑结构5间的紧固配合，使其在两保温模块单元2间被压紧，避免炉内 热量外泄。此外，在组成炉壁的各相邻保温模块单元间的接缝部位，特别是在炉壁内侧面的 各相邻保温模块单元间的接缝部位处，还可以再设置有同样也采用保温棉、具有耐火保温 性能的硅酸铝耐火纤维毡等柔性保温材料的接缝封挡补偿模块1 (图中只示意出部分接缝 封挡补偿模块)，能更有利于减少和避免热处理炉内热量的外泄。炉顶结构与技术要求与炉 墙基本相同。
[0020] 经测试，本实用新型该热处理炉的有效加热区保温温度误差明显比目前规范要求 的误差值要小，控制精度几乎提高了一倍。而且通过保温模块单元2的重复使用，建造和拆 除时方便快捷，大大提高了工效。热处理炉可以根据被加热工件的大小，任意改变热处理 炉的尺寸，最大化降低能耗，综合建造成本较传统方式近乎减少了一半，具有明显的经济效 M〇
【权利要求】
1. 模块化组装式远红外热处理炉，包括由保温材料的炉壁构成具有封闭加热空间的炉 体和在炉体加热空间中设置的电加热单元（6)，其特征为：炉壁由可拆装的保温模块单元 (2) 与炉壁外侧的支撑结构（5)相互配合组装而成，在各相邻的保温模块单元（2)间填置有 保温过渡结构。
2. 如权利要求1所述的热处理炉，其特征为：所述的保温模块单元（2)为在金属框架结 构（3)中填充有柔性保温材料（4)的结构形式，在保温模块单元（2)的炉壁外侧面并被覆有 防护结构（7)。
3. 如权利要求2所述的热处理炉，其特征为：所述保温模块单元（2)的金属框架结构 (3) 由角钢型材构成。
4. 如权利要求2所述的热处理炉，其特征为：所述保温模块单元（2)的炉壁外侧面被覆 的防护结构（7)为铁皮结构层。
5. 如权利要求1所述的热处理炉，其特征为：在各相邻保温模块单元（2)间填置的保温 过渡结构为柔性保温材料封闭层。
6. 如权利要求1所述的热处理炉，其特征为：在组成炉壁的各相邻保温模块单元（2)间 的接缝部位设置有保温材料的接缝封挡补偿模块（1 )。
7. 如权利要求6所述的热处理炉，其特征为：所述的接缝封挡补偿模块（1)设置在炉壁 内侧面的各相邻保温模块单元（2)间的接缝部位处。
8. 如权利要求1至7之一所述的热处理炉，其特征为：所述的电加热单元（6)设置在由 保温模块单元（2)构成的炉壁内侧和/或炉体加热空间的底层部位。
9. 如权利要求8所述的热处理炉，其特征为：所述的电加热单元（6)通过带有耐高温陶 瓷管的配电引出结构穿过炉壁与供电配电系统连接。
【文档编号】F27D11/00GK203893666SQ201420337933
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】杨光, 曾道金, 黄平, 马斌, 帅龙飞, 李子水, 蒋永红, 涂继跃, 祝俊川, 黄海, 杨震, 陈伟, 张桃 申请人:四川省工业设备安装公司