CN103667606A - 节能型热处理循环水系统及节能方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能型热处理循环水系统，包括冷却塔、蓄水池、离心泵、真空淬火炉、井式淬火炉、氮化炉和自吸泵，井式淬火炉的冷却水入口和氮化炉的冷却水入口各自与一一对应的自吸泵的出口连接，多台自吸泵的入口均与离心泵的出口连接；自吸泵的功率小于离心泵功率的五分之一。本发明还公开了一种节能型热处理循环水系统的节能方法，当真空淬火炉不工作时，关闭离心泵，同时开启与处于工作状态的井式淬火炉或/和氮化炉一一对应的自吸泵；当真空淬火炉工作时，开启离心泵，同时关闭所有的自吸泵。本发明所述循环水系统将各高温炉的冷却水循环分支由传统的串联式总循环改为并联式分循环，可分时改变循环水支路的运行状态，实现显著节能的目的。

Description

节能型热处理循环水系统及节能方法

技术领域

本发明涉及一种热处理循环水系统，尤其涉及一种节能型热处理循环水系统及节能方法。

背景技术

热处理循环水系统是指专用于为热处理设备进行冷却的水循环系统，通常以水泵为动力，使冷却水不间断地经过热处理设备并形成循环，达到冷却的目的。比如：模具车间下辖热处理工段，负责模具工件淬火、回火及成品模具氮化两项加工内容。其工作过程中均需对工件高温加热，淬火设备炉膛温度高达1150℃左右，氮化设备炉膛温度达540℃左右。为保护设备炉膛烧损，需用循环水冷却降温。如图1所示，该循环水系统进水为一台7.5KW的离心泵5，回水经过3KW的冷却风机6冷却后进入冷却塔7，再进入蓄水池8，为离心泵5提供冷却水源，离心泵5的出水口同时与真空淬火炉4、井式淬火炉1、第一氮化炉2和第二氮化炉3的冷却水进水端连接，只要有其中一台高温设备运行，离心泵5就必须开启。

随着市场订单的波动变化，发生了任务多寡不均的现象，设备满负荷运作时，单位用电能耗控制合理；生产任务不足时，设备间歇运作时电耗偏高，形成明显的能源浪费。电能浪费不但关系企业的成本，而且影响整个社会的电能分配，增加了社会负担，故节能问题成为热处理循环水系统亟待解决的一个重要问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种节能型热处理循环水系统及节能方法。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明所述节能型热处理循环水系统包括冷却塔、蓄水池、离心泵、真空淬火炉、井式淬火炉和氮化炉，所述冷却塔的出口依次与所述蓄水池和所述离心泵连接，所述离心泵的出口分别与所述真空淬火炉的冷却水入口、所述井式淬火炉的冷却水入口和所述氮化炉的冷却水入口相通连接；所述节能型热处理循环水系统还包括多个自吸泵，所述井式淬火炉的冷却水入口和所述氮化炉的冷却水入口各自与一一对应的所述自吸泵的出口连接，多台所述自吸泵的入口均与所述离心泵的出口连接，所述真空淬火炉的冷却水入口与所述离心泵的出口之间串联连接有阀门，所述井式淬火炉的冷却水出口和所述氮化炉的冷却水出口均与所述蓄水池的入口连接，所述真空淬火炉的冷却水出口与所述冷却塔的入口连接，所述真空淬火炉的冷却水出口与所述冷却塔的入口之间的水管上安装有冷却风机；所述自吸泵的功率小于所述离心泵功率的五分之一。

由于真空淬火炉与其它高温设备相比，其温度高出很多，所以本发明将真空淬火炉的冷却水循环支路与其它高温设备的冷却水循环支路分开，从而能够实现分时分支路控制。上述结构中，离心泵关闭时为一个通路，只是不提供动力，在自吸泵运行时，蓄水池内的冷却水能够通过离心泵进入自吸泵，从而形成支路水循环；如果离心泵为自带阀门的水泵，即关闭时处于断路状态，水不能流通，则应该在所有的自吸泵与蓄水池之间另接一条水管，以避免离心泵关闭时对自吸泵所在支路的影响。

具体地，所述自吸泵的功率为所述离心泵功率的十分之一。在满足冷却需求的同时尽可能节约电能。

具体地，所述氮化炉为两个，所述自吸泵为三个。

本发明所述节能型热处理循环水系统采用的节能方法为：当所述真空淬火炉不工作时，关闭所述离心泵、所述阀门和所述冷却风机，同时开启与处于工作状态的所述井式淬火炉或/和所述氮化炉一一对应的所述自吸泵；当所述真空淬火炉工作时，开启所述离心泵、所述阀门和所述冷却风机，同时关闭所有的所述自吸泵。

本发明的有益效果在于：

本发明所述循环水系统将各高温炉的冷却水循环分支由传统的串联式总循环改为并联式分循环，从而可以采用本发明所述节能方法分时控制各循环水支路的运行状态，实现显著节能的目的。

附图说明

图1是传统热处理循环水系统的结构示意图；

图2是本发明所述节能型热处理循环水系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步具体描述：

如图2所示，本发明所述节能型热处理循环水系统包括冷却塔7、蓄水池8、离心泵5、真空淬火炉4、井式淬火炉1、第一氮化炉2、第二氮化炉3、三个自吸泵9和阀门10，冷却塔7的出口依次与蓄水池8和离心泵5连接，井式淬火炉1的冷却水入口、第一氮化炉2的冷却水入口和第二氮化炉3的冷却水入口各自与一一对应的自吸泵9的出口连接，三台自吸泵9的入口均与离心泵5的出口连接，真空淬火炉4的冷却水入口与离心泵5的出口之间串联连接有阀门10，井式淬火炉1的冷却水出口、第一氮化炉2的冷却水出口和第二氮化炉3的冷却水出口均与蓄水池8的入口连接，真空淬火炉4的冷却水出口与冷却塔7的入口连接，真空淬火炉4的冷却水出口与冷却塔7的入口之间的水管上安装有冷却风机6；自吸泵9的功率为离心泵5功率的十分之一。

本发明所述节能型热处理循环水系统采用的节能方法为：当真空淬火炉4不工作时，关闭所述离心泵5、阀门10和冷却风机6，同时开启与处于工作状态的井式淬火炉1或/和第一氮化炉2、第二氮化炉3一一对应的自吸泵9；当真空淬火炉4工作时，开启离心泵5、阀门10和冷却风机6，同时关闭所有的自吸泵9。

以具体的模具车间下辖热处理工段为例，离心泵5的功率为7.5KW，冷却风机6的功率为3KW，自吸泵9的功率为0.75KW，某个时段的具体运行情况如下：

第一氮化炉2、第二氮化炉3一个月中20天左右为同时工作，有10天左右仅开其中一台。单炉工作需24小时不间断冷却。真空淬火炉4每月开23天（1炉/天）左右，开炉工作中需冷却10小时，时间段由早至晚不固定，因此离心泵5需要24小时不间断工作。冷却风机6与真空淬火炉4同步运行，每次工作时间至少10小时左右。

如图1和图2所示，在上述运行方式情况下：传统热处理循环水系统和本发明所述节能型热处理循环水系统相比较的情况如下表所示：

由上表可知，相比传统热处理循环水系统，本发明所述节能型热处理循环水系统在一个月节能3217.5KW，相当于传统热处理循环水系统耗电量6300KW的一半还多一点，节能效果非常显著。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，比如：自吸泵9的功率还可以更小，只要满足对应的井式淬火炉1或/和第一氮化炉2、第二氮化炉3的冷却需要即可；只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (4)

1.一种节能型热处理循环水系统，包括冷却塔、蓄水池、离心泵、真空淬火炉、井式淬火炉和氮化炉，所述冷却塔的出口依次与所述蓄水池和所述离心泵连接，所述离心泵的出口分别与所述真空淬火炉的冷却水入口、所述井式淬火炉的冷却水入口和所述氮化炉的冷却水入口相通连接；其特征在于：还包括多个自吸泵，所述井式淬火炉的冷却水入口和所述氮化炉的冷却水入口各自与一一对应的所述自吸泵的出口连接，多台所述自吸泵的入口均与所述离心泵的出口连接，所述真空淬火炉的冷却水入口与所述离心泵的出口之间串联连接有阀门，所述井式淬火炉的冷却水出口和所述氮化炉的冷却水出口均与所述蓄水池的入口连接，所述真空淬火炉的冷却水出口与所述冷却塔的入口连接，所述真空淬火炉的冷却水出口与所述冷却塔的入口之间的水管上安装有冷却风机；所述自吸泵的功率小于所述离心泵功率的五分之一。

2.根据权利要求1所述的节能型热处理循环水系统，其特征在于：所述自吸泵的功率为所述离心泵功率的十分之一。

3.根据权利要求1或2所述的节能型热处理循环水系统，其特征在于：所述氮化炉为两个，所述自吸泵为三个。

4.一种如权利要求1所述的节能型热处理循环水系统采用的节能方法，其特征在于：当所述真空淬火炉不工作时，关闭所述离心泵、所述阀门和所述冷却风机，同时开启与处于工作状态的所述井式淬火炉或/和所述氮化炉一一对应的所述自吸泵；当所述真空淬火炉工作时，开启所述离心泵、所述阀门和所述冷却风机，同时关闭所有的所述自吸泵。

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