一种低热桥马弗支撑的制作方法

1.本实用新型涉及加热炉马弗领域，尤其涉及一种低热桥马弗支撑。


背景技术：

2.钎焊炉生产线是一种焊接质量可靠、生产效率高、工艺先进的自动化焊接设备。钎焊炉生产线最突出特点也是与其它焊接工艺的不同之处在于，焊接中母材不融化，焊接是依靠焊剂融化填充焊口实现的一种焊接工艺过程。
3.众所周知，铝合金材料的温度敏感性是非常高的。通常，加热温度不能高于临界温度的5
‑
10摄氏度；一旦加热温度超出这个温度范围，铝合金材料就会融化，从而使已经成型的零部件在很短的时间内成为液态铝水，或局部融化。
4.为了保证钎焊过程中工件不仅整体不融化，且每个部位均不出现微小的融化，就要保证工件在加热过程中的温度均匀性。大约在20世纪80年代国内外先后有了金属内胆(即：马弗)的钎焊炉。近些年来加热炉马弗技术已经在国内工业炉、热处理加热炉制造等行业已经得到非常广泛的推广和应用。
5.加热炉的马弗有效的阻挡了强烈的热辐射，缓冲了热冲击，实现了均匀加热。但是，随之产生了另一个问题。马弗自然成为了一个导热传热的传热导体，成为了热桥。这个问题给加热炉的应用带来了很大的困扰。浪费能源，浪费生产成本。如图1，国外有的设计将马弗支撑,直接焊在两侧的炉壳上，马弗支撑通过导热传热直接将热流量传导在炉壳侧壁上。使钎焊炉在使用的时候炉壳外壁表面温度高，温升超出国家标准规定。gb/t15318
‑
2010规定连续式加热炉，额定温度750℃以下的炉壳，表面温升值应≤40℃。
6.从搜集到的国外钎焊炉的炉壳表面温升的图像看到，马弗支撑直接焊在炉壳壁上，导热传热的热流量损失很大，炉壳表面温升高，局部达到85.8℃和93.7℃，远超过国家标准规定的范围。


技术实现要素：

7.本实用新型所要解决现有技术的问题，克服现有技术中存在的不足，提供一种低热桥马弗支撑，低热桥马弗支撑能够有效实现节能减排，具有较大的应用市场。
8.本实用新型是通过以下技术方案予以实现：一种低热桥马弗支撑，包括架体和低导热绝缘板，架体间接通过低导热绝缘板固定在炉壳底板上。
9.根据上述技术方案，优选地，架体是门型架体，门型架体的下端设有上法兰，炉壳底板上焊接有下法兰，从上至下上法兰、低导热绝缘板和下法兰通过连接螺栓固定连接，低导热绝缘板上设有与连接螺栓相适配的通孔。
10.根据上述技术方案，优选地，门型架体包括两组竖向支架和上横梁，上横梁一端通过圆柱销与一组竖向支架的上端铰接连接，上横梁的另一端自由衍附在另一组竖向支架上。
11.根据上述技术方案，优选地，低导热绝缘板是高密度陶瓷绝缘板。
12.根据上述技术方案，优选地，门型架体和连接螺栓均采用耐热不锈钢材质。
13.本实用新型的有益效果是：本实用新型通过结构的改进，有效降低马弗支撑的热流量传导，低热桥马弗支撑能够有效实现节能减排，具有较大的应用市场。
附图说明
14.图1示出了现有钎焊炉的马弗支撑的主视结构示意图。
15.图2示出了现有钎焊炉的马弗支撑的侧视结构示意图。
16.图3示出了根据本实用新型的实施例的主视结构示意图。
17.图4示出了根据本实用新型的实施例的侧视结构示意图。
18.图中：1、马弗支撑横梁；2、支撑件；3、连接槽钢；4、圆柱销；5、架体；6、低导热绝缘板；7、竖向支架；8、上横梁；9、上法兰；10、下法兰；11、连接螺栓；12、炉壳底板。
具体实施方式
19.下面将结合附图对实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于实用新型保护的范围。
20.如图1和图2所示，现有的马弗支撑，包括马弗支撑横梁1以及两组支撑件2；支撑件2通过连接槽钢3焊接在炉壳壁上；马弗支撑横梁1的两端套插在两组支撑件2上；马弗支撑横梁1的右端通过圆柱销4固定在右侧的支撑件2上；左端自由衍附在左侧的支撑件2上，其中衍附表示为无约束放置的连接关系。依据传导传热热流量的一般公式计算损失的热量，热流量q
c
＝λ(a
△
t/δ)。式中q
c
是传导传热热流量(w)；
21.·
已知条件如下：
22.λ＝2 1.4[w/(m.℃]；(马弗支撑横梁1材料316l)
[0023]
λ＝36.7[w/(m.℃]；(与炉壁焊接的连接槽钢3材料q235b)
[0024]
a＝(0.03
×
0.04
×
3) (0.037
×
0.040)＝0.00508m2；
[0025]
△
t＝700℃
‑
20℃＝680℃；
[0026]
δ＝0.445m(伸进炉内的长度)
[0027]
·
代入公式计算：
[0028]
(综合考虑碳钢槽钢的热导率按29.05[w/(m.℃]计算)。
[0029]
热流量：qc＝λ(a
×△
t/δ)
[0030]
＝29.05
×
(0.00508
×
680/0.445)＝225.5w。
[0031]
因为，每个焊接处传导传热流量＝225.5
×
3.6＝812kj/h。
[0032]
所以，炉壳外墙每个焊接处的电消耗为：
[0033]
·
每小时：812kj/h/3600＝0.23kw；
[0034]
·
每天24小时：0.23
×
24＝5.5kw。
[0035]
·
12米长的钎焊炉，有15个马弗支撑30个焊接处部位。
[0036]
计算结果：12米钎焊炉，每天电能损耗为：30
×
5.5＝165kw。
[0037]
可以看到，将马弗支撑直接焊接到炉壳上的方法，不仅炉壳表面的温升超标。而
且，浪费了很多电能。
[0038]
还有一种国内外都有的普遍结构，即：将马弗支撑放在加热炉的底部。表面上看炉壳的侧壁温升没有问题(国家标准无检测炉子底部温升的规定)，实际上这样的结构只是改变了马弗支撑的固定位置，其温升高、浪费电能的现象没有改变，马弗的传导传热的流量仍然通过马弗支撑传导到了炉壳底部的表面。如果进行热成像采集，仍然是热流量损失大，电能浪费大。
[0039]
如图3和图4所示，本实用新型提供了一种低热桥马弗支撑，包括架体5和低导热绝缘板6，架体5间接通过低导热绝缘板6固定在炉壳底板12上，架体5是门型架体5，门型架体5包括两组竖向支架7和上横梁8，上横梁8一端通过圆柱销4与一组竖向支架7的上端铰接连接，上横梁8的另一端自由衍附在另一组竖向支架7上，竖向支架7的下端设有上法兰9，炉壳底板12上焊接有下法兰10，从上至下的上法兰9、低导热绝缘板6和下法兰10通过连接螺栓11固定连接，低导热绝缘板6上设有与连接螺栓11相适配的通孔。
[0040]
根据上述实施例，优选地，低导热绝缘板6是高密度陶瓷绝缘板，导热系数很低。
[0041]
进一步的，门型架体5和连接螺栓11均采用耐热不锈钢材质，导热系数低，且强度较高。其传导传热流量(法兰和螺栓两部分)，计算如下：1、法兰部分：
[0042]
已知：
[0043]
·
高密度陶瓷板热导率：λ＝0.175[w/(m℃]；
[0044]
·
连接法兰传导热面积：a＝0.34
×
0.16＝0.054m2；
[0045]
·
温差：
△
t＝700℃
‑
20℃＝680℃；
[0046]
·
支架高度：δ＝0.499m；
[0047]
根据传导传热热流量计算公式q
c
＝λ(a
×△
t/δ)
[0048]
得到：q
c
＝0.175
×
(0.054
×
680/0.434)＝0.175
×
84.6＝14.81w
[0049]
·
每个马弗支撑的架子法兰传导传热流量为(14.81
×
3.6＝)53.32kj/h/3600＝0.015kw。
[0050]
·
每天24小时传到传热(0.015
×
24＝)0.36kw。
[0051]
·
12米钎焊炉15个马弗支撑30个法兰，每天电能损耗(30
×
0.36＝)10.8kw
[0052]
2、不锈钢螺栓部分：
[0053]
已知：
[0054]
·
不锈钢：λ＝21.4[w/(m℃]；
[0055]
·
m12*100螺栓面积：a＝(0.006x0.006x3.14)＝0.0001(m2)；
[0056]
·
温度差：
△
t＝(100
‑
20)(℃)；
[0057]
·
长度：δ＝0.10(m)；
[0058]
根据传热导热流量公式qc＝λ(a
×△
t/δ)
[0059]
得到，qc＝21.4x(0.0001
×
80/0.10)＝21.4
×
0.08＝1.71w。
[0060]
·
每个螺栓传导传热流量＝(1.71
×
3.6)＝6.16kj/h；
[0061]
·
30个部位的螺栓，每小时电能消耗：(6.16/3600)
×4×
30＝0.21kw。
[0062]
·
每天消耗电能：0.21
×
24＝5.04kw；
[0063]
·
总计：低热桥马弗支撑每天消耗电能(10.8kw 5.04kw)＝15.84kw。
[0064]
对比计算：
[0065]
·
原来其它结构的马弗支撑每天消耗165kw。
[0066]
·
低热桥马弗支撑每天电能消耗15.84kw。
[0067]
·
低热桥马弗支撑每天节约电能149.16kw(＝165
‑
15.84)。
[0068]
通过计算可以看到12米钎焊炉的低热桥马弗支撑每天可以节约电能150kw，且电能损耗降低了(149.16/165
×
100％＝)90.4％，其节能减排效果明显。
[0069]
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过结构的改进，有效降低马弗支撑的传导传热流量，低热桥马弗支撑能够有效实现节能减排，具有较大的应用市场。
[0070]
在实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0071]
在实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。
[0072]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离实用新型各实施例技术方案的范围。