CN102387614B - 一种预热装置及其使用方法和应用该装置的蒸汽-空气锤 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预热装置及其使用方法，还公开一种应用了该预热装置的蒸汽-空气锤。本发明公开的一种预热装置，采用陶瓷电加热器围成贴合被加热处的加热空腔，陶瓷电加热器通过控温电路与电源相连，控温电路检测、控制陶瓷电加热器的温度。一种应用了该预热装置蒸汽-空气锤，使用陶瓷电加热器对蒸汽-空气锤的进气管和/或排气管进行加热，防止膨胀减压后的低温空气中的水分在排气管内结冰。一种预热装置的使用方法，通过设定温度区间与加热功率，温控电路使陶瓷电加热器保持在设定的温度区间内。本发明提供的一种预热装置及其使用方法和一种应用了该预热装置蒸汽-空气锤，能耗低、污染少、具有可观的经济价值。

Description

一种预热装置及其使用方法和应用该装置的蒸汽-空气锤

技术领域

本发明涉及锻造设备技术领域，特别是涉及一种预热装置及其使用方法，还涉及一种应用了该预热装置蒸汽-空气锤。

背景技术

蒸汽-空气两用锤在运行过程中，依靠高压空气作动力。高压空气在排气时压力降低，体积膨胀而做功，同时从外界吸收大量的热能，会使排气管温度降低，空气中的水蒸气在排气管中结冰，附在排气管内壁上的冰逐渐增加，不断挤占空气的流通通道，最终使排气管堵塞不能排气。因此，蒸汽-空气锤在运行过程中一般用蒸汽锅炉加热出蒸汽预热进气管和排气管，防止排气管结冰。参考附图1，以一吨蒸汽-空气两用锤及其配套使用的四吨蒸汽锅炉为例：四吨蒸汽锅炉12提供蒸汽，蒸汽从热交换包17靠近蒸汽-空气锤锤体11的一侧输入，远离蒸汽-空气锤锤体11的一侧输出；蒸汽-空气锤锤体11的进气管16、排气管15垂直于进蒸汽管13、出蒸汽管14接入热交换包17方向穿过热交换包；在热交换包17，蒸汽加热进气管16中的高压空气和排气管15中的低温空气，防止低温空气在排气管15内结冰。

目前我国使用的锅炉加热蒸汽-空气锤的单位较多。但是，锅炉的运行费用较高，以前述四吨蒸汽锅炉为例：该锅炉正常运行一天的费用为3000元，正常年份需运行7个月。每年共需7个月×30天/月×3000元/天＝630000元，其次，锅炉运行操作复杂，每天三班需要6人轮流作业。最后，使用蒸汽锅炉对环境污染严重。由于大量的燃煤形成的粉尘、二氧化硫、煤渣等对环境造成严重的污染。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种预热蒸汽-空气锤装置，以解决现有预热蒸汽-空气锤装置运行成本高，占用大量人力，污染环境的问题，技术方案如下：

一种预热装置，包括陶瓷电加热器和检测、调节陶瓷电加热器温度的控温电路，其中，陶瓷电加热器内设置有加热空腔。

优选的，陶瓷电加热器为履带式陶瓷电加热器，履带式陶瓷电加热器为圆形，若干履带式陶瓷电加热器围成加热空腔。

优选的，履带式陶瓷电加热器外包裹有保温层。

优选的，控温电路集成于控温箱中。

一种蒸汽-空气锤，包括预热装置、进气管、排气管和蒸汽-空气锤锤体，利用了上述的预热装置，陶瓷电加热器套装于进气管和/或排气管接入蒸汽-空气锤锤体一端。

一种蒸汽-空气锤预热装置的操作方法，用以使预热装置保持在适当的温度区间，包括步骤：

1)设定所述控温电路的控制温度为100℃-150℃；

2)调节加热功率为3KW-5KW；

3)接通电加热开关，开始正常加热；

4)停锤时关闭电加热开关。

优选的，步骤3)、步骤4)之间还包括：

3′)温控电路检测预热装置温度，温控电路检测到预热装置温度高于150℃时，断开电加热开关；温控电路检测到预热装置温度低于100℃时，接通电加热开关。

本发明提供的一种预热装置，其加热功率低，可以随用随开，运行费用低，所使用的陶瓷加热器的功率一般不高于10KW(每小时耗电10KW·H)，按每天运行18小时计算，耗电为180KW·H，远低于锅炉正常运行一天需要3000元的费用水平。

本发明提供的一种应用了该预热装置的蒸汽-空气锤，依然以一吨蒸汽-空气两用锤为配套使用的预热装置为例，其使用的履带式陶瓷加热器的加热功率为5KW，每年运行7个月，其运行一年的费用为：7个月×30天/月×18小时/天×4度/小时×0.66元/度＝9979.2元，相对采用四吨蒸汽锅炉预热的方式，每年能够节省62万余元。同时，本发明中的预热装置直接由操作蒸汽-空气锤的人员控制，省去了维护蒸汽锅炉所需人工费用。由以上可知，采用本发明提供的蒸汽-空气锤后，可以节省大量的资源，具有较高的经济价值。

其次，本发明中的预热装置采用电热的方式，加热功率低，热效率高，不向外界排放废气，无环境污染，节能环保。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中采用蒸汽锅炉预热的蒸汽-空气锤的结构示意图；

图2为本发明实施例一的结构示意图；

图3为本发明实施例二的结构示意图；

图4为本发明实施例三的结构示意图；

图5为本发明实施例四的结构示意图。

具体实施方式

本发明中，采用陶瓷电加热器为制热元件，将陶瓷电加热器加工成与管道外表面贴合的形状，使二者接触，对管内流通的气体进行加热；采用的控温电路具有检测、控制陶瓷电加热器温度的功能。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种预热装置，由履带式陶瓷加热器和控温电路组成。履带式陶瓷加热器被弯曲成圆形，由履带式陶瓷加热器围成加热空腔，加热空腔的大小可以根据所容纳的管子作出相应调整。

使用时，先设定工况所需的温度区间和加热功率，然后启动预热装置和被预热的设备，当被预热设备的温度高于设定温度时，自动断开电源，避免浪费能源，当被预热设备的温度低于设定温度时，自动接通电源，保证工况的需求，停止使用时，先关闭被预热设备，再关闭预热装置。相比于蒸汽锅炉制热，本发明提供的预热装置能够随用随开，具有能耗低、污染小、占用空间小、投资低、无噪声、自动化程度高、所需人工少等优点。

根据实际需求的不同，上述预热装置还可以采用绳式陶瓷电加热器、对开式电加热器和平板低电压高温电加热器；陶瓷电加热器的外形可以根据被加热设备安装位置处的外形进行加工，围成的加热空腔可以根据所加热管道的外形而确定，例如可以是方形，或是其它能够与被加热管道外壁贴合的形状。

实施例一

本发明实施例提供了一种应用了预热装置的蒸汽-空气锤。如图2所示，该应用了陶瓷电加热预热装置的蒸汽-空气锤由预热装置、进气管25、排气管22和蒸汽-空气锤锤体21组成。其中，进气管25、排气管22与蒸汽-空气锤锤体21连通；预热装置包括履带式陶瓷电加热器26和温控箱23，履带式陶瓷电加热器26包裹于进气管25外，其外还设置有保温层(图中未示出)，履带式陶瓷电加热器26被弯成圆形，其内为容纳进气管25的加热空腔，加热空腔的大小可以根据所要容纳的管子的大小进行调整，温控箱23内安装有检测、控制履带式电加热器温度的控温电路，履带式陶瓷电加热器26通过温控箱23与电源24相连。

一种蒸汽-空气锤预热装置的操作方法，用以使预热装置保持在适当的温度区间，包括以下步骤：

1)设定所述控温电路的控制温度为100℃-150℃；

2)调节加热功率为3KW-5KW；

3)接通电加热开关，开始正常加热；

4)停锤时关闭电加热开关。

本实施例中，预热装置中的履带式陶瓷电加热器直接对进气管进行预热，能耗低、启动速度快、操作简便；采用了温控电路，对预热温度进行自动控制，进一步降低了能耗。

另外，为了节约能源，本发明实施例中蒸汽-空气锤预热装置的操作方法还可在上述步骤3)与步骤4)之间还包括步骤3′)。

该步骤3′)具体为：温控电路检测预热装置温度，温控电路检测到预热装置温度高于150℃时，断开电加热开关；温控电路检测到预热装置温度低于100℃时，接通电加热开关。

实施例二

考虑到被加热设备受安装场地的限制，进气管周围可能没有安装预热装置的空间，因此，如图3所示，实施例二中将履带式陶瓷电加热器包裹于排气管外。

本发明实施例提供了一种应用陶瓷电加热预热装置的蒸汽-空气锤。该应用陶瓷电加热预热装置的蒸汽-空气锤由预热装置、进气管35、排气管32和蒸汽-空气锤锤体31组成。其中，进气管35、排气管32与蒸汽-空气锤锤体31连通；预热装置包括履带式陶瓷电加热器36和温控箱33，履带式陶瓷电加热器36包裹于排气管32外，其外还设置有保温层(图中未示出)，履带式陶瓷电加热器36被弯成圆形，其内为容纳排气管32的加热空腔，加热空腔的大小可以根据所要容纳的排气管32的大小进行调整，温控箱33内安装有检测、控制履带式电加热器温度的控温电路，履带式陶瓷电加热器36通过温控箱33与电源34相连。

本发明实施例中只更改了预热装置与被加热设备的连接方式不变，其操作方式与实施例一中的操作方式相同。

实施例二中，考虑到操作场地的实际状况，将履带式陶瓷电加热安装在排气管外，解决了进气管周边空间狭小，安装不便的问题。同时，直接对排气管进行加热，可以对排气管内已经存在的结冰进行处理，即具备了预防和处理了双重功能。

实施例三

考虑到工厂中现在有大量采用蒸汽锅炉预热的蒸汽-空气锤，为了安装热交换包，其进气管、排气管一般布置的较近，如果只对其中的一根管子进行加热，可能在安装上有所不便，因此，如图4所示，实施例三中履带式陶瓷电加热器同时包裹了进气管、排气管。

本发明实施例三提供的一种应用了陶瓷电加热预热装置的蒸汽-空气锤。由预热装置、进气管45、排气管42和蒸汽-空气锤锤体41组成。其中，进气管45、排气管42与蒸汽-空气锤锤体41连通；预热装置包括履带式陶瓷电加热器46和温控箱43，履带式陶瓷电加热器46包裹于进气管45和排气管42外，其外还设置有保温层(图中未示出)，履带式陶瓷电加热器46被弯成圆形，其内为容纳进气管45和排气管42的加热空腔，加热空腔的大小可以根据所要容纳的进气管45和排气管42的大小进行调整，温控箱43内安装有检测、控制履带式电加热器温度的控温电路，履带式陶瓷电加热器46通过温控箱43与电源44相连。

实施例三只更改了预热装置与被加热设备的连接方式不变，其操作方式与实施例一中的操作方式相同。

实施例三解决了对现有设备进行升级改造时，进气管、排气管间距过小导致的预热设备安装不便的问题。减少对现有设备的改造，降低了升级所需的工程量。

实施例四

为了使预热更加精确，取得更好的加热效果，如图5所示，实施例四中，履带式陶瓷电加热器分别包裹进气管55、排气管52，以对其分别控制。

本发明实施例四提供的一种应用了陶瓷电加热预热装置的蒸汽-空气锤。由预热装置、进气管55、排气管52和蒸汽-空气锤锤体51组成。其中，进气管55、排气管52与蒸汽-空气锤锤体51连通；预热装置包括履带式陶瓷电加热器561、履带式陶瓷电加热器562和温控箱53，履带式陶瓷电加热器561包裹于进气管55外，履带式陶瓷电加热器562包裹于排气管52外，其外还设置有保温层(图中未示出)，履带式陶瓷电加热器561、履带式陶瓷电加热器562被弯成圆形，其内为容纳进气管55和排气管52的加热空腔，加热空腔的大小可以根据所要容纳的进气管55或排气管52的大小进行调整，温控箱53内安装有检测、控制履带式电加热器温度的控温电路，履带式陶瓷电加热器561、履带式陶瓷电加热器562分别通过温控箱53与电源54相连。

实施例四只更改了预热装置与被加热设备的连接方式不变，其操作方式与实施例一中的操作方式相同。

实施例四中采用两组履带式陶瓷电加热器分别对进气管、排气管进行预热，能够分别控制两根管子的温度，达到精确控温的目的。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种蒸汽-空气锤，包括预热装置、进气管、排气管和蒸汽-空气锤锤体，其特征在于，所述预热装置包括陶瓷电加热器和检测、调节陶瓷电加热器温度的控温电路，所述陶瓷电加热器为包裹有保温层的履带式陶瓷电加热器，所述履带式陶瓷电加热器为圆形，若干所述履带式陶瓷电加热器围成加热空腔，所述陶瓷电加热器套装于进气管和/或排气管接入蒸汽-空气锤锤体一端。

2.一种蒸汽-空气锤预热装置的操作方法，用以使权利要求1中的预热装置保持在适当的温度区间，其特征在于，包括步骤：

1）设定所述控温电路的控制温度为100℃-150℃；

2）调节加热功率为3KW-5KW；

3）接通电加热开关，开始正常加热；

4）停锤时关闭电加热开关。

3.如权利要求2所述的一种蒸汽-空气锤预热装置的操作方法，其特征在于，所述步骤3）、步骤4）之间还包括：

3′）控温电路检测预热装置温度，控温电路检测到预热装置温度高于150℃时，断开电加热开关；控温电路检测到预热装置温度低于100℃时，接通电加热开关。

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