CN103866226B - 应用于表面热处理装置的水循环装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于表面热处理装置的水循环装置，包括：用于对表面热处理装置中氮化装置和退火装置进行冷却降温的氮化退火水循环系统，具有水箱、第一水泵、冷机；用于对所述氮化退火水循环系统中的冷机进行冷却降温的冷机水循环系统，具有蓄水池、第二水泵，喷淋设备。相较于现有技术，本发明提供一种应用于表面热处理装置的水循环装置具有节水节能、维护费用低、冷却降温效果好、降低生产成本等优点。

Description

应用于表面热处理装置的水循环装置

技术领域

本发明涉及机械加工领域，特别是涉及一种应用于表面热处理装置的水循环装置。

背景技术

十几年来，随着我国汽车工业的迅速发展，围绕高品质、节能、环保的各种先进的热处理技术在汽车零件生产中得到广泛应用。热处理是汽车产品获得所要求的强度、韧化性能，实现更安全、更可靠的重要技术手段，同时热处理质量是产品实现可靠性、耐久性、安全性的重要保证。尤其是对汽车零部件表面热处理质量而言，将会直接影响到汽车工业国产化的进程，也直接关系到汽车操控的稳定性和安全性。

在现有技术中，汽车零部件表面热处理技术多为渗碳热处理工艺及退火工艺，其主要是使零件获得良好的抗疲劳性能和耐磨性，保证零件使用性能的可靠性。常见地，采用渗碳淬火强化的热处理零件有：汽车驱动桥的差速器齿轮、变速器轴齿类零件、转向器轴齿件、发动机活塞销以及刹车盘零件等。

一般而言，对于汽车零部件的渗碳热处理工艺和退火工艺是分别在相应的氮化炉和退火炉内进行。一则，氮化炉和退火炉温度较高，需要进行相应的降温处理，因此，大多会用冷却水进行冷却降温，但现有技术中，冷却水为一次性利用，经使用后即通过排水管等排出，不再利用，浪费资源且增加了生产成本。二则，在现有技术中，在氮化炉内进行渗碳热处理一般可通过充入高纯氮或氨分解气氛进行保护加热，液氨气瓶在实际供气中，都是从液化转为气化，但是由于气候变化，当环境温度较低的时候，液氨气瓶中容易残留有部分液体不易气化，造成了资源浪费。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种应用于表面热处理装置的水循环装置，具有节水节能的优点。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种应用于表面热处理装置的水循环装置，所述表面热处理装置包括氮化装置、退火装置、以及与所述氮化装置相连的氮气提供装置；所述水循环装置包括：氮化退火水循环系统，包括水箱、第一水泵、冷机，所述水箱包括进水口和出水口，所述进水口通过水管与所述氮化装置和所述退火装置相连，所述第一水泵一端通过水管与所述水箱的出水口相连，所述第一水泵的另一端通过水管与所述冷机的进水口相连以供对流经的水进行冷却，所述冷机的出水口与所述氮化装置和所述退火装置相连以向所述氮化装置和所述退火装置提供冷却水；冷机水循环系统，包括蓄水池、第二水泵，喷淋设备，所述蓄水池位于所述冷机的下方，所述第二水泵的一端通过水管与所述蓄水池相连，所述第二水泵的另一端通过水管与所述喷淋设备相连，所述喷淋设备设于所述冷机的上方以向所述冷机喷淋冷却水。

可选地，所述氮气提供装置包括液氨气瓶，所述液氨气瓶通过输气管与所述氮气装置相连；所述水循环装置还包括液氨水循环系统，包括集水槽、加热器、第三水泵、以及第四水泵，所述集水槽内放置有所述液氨气瓶，所述第三水泵的一端通过水管与所述蓄水池相连，所述第三水泵的另一端通过水管与所述加热器的进水口相连以供所述加热器对进入的水进行加热，所述加热器的出水口通过水管送出均匀流过所述液氨气瓶的瓶体外壁的加热水，所述第四水泵的一端通过水管与所述集水槽相连，所述第四水泵的另一端通过水管与所述蓄水池相连。

可选地，所述液氨气瓶倾斜放置于所述集水槽内，所述倾斜指的是所述液氨气瓶与竖直方向所成夹角为25度至45度。

可选地，所述夹角为35度。

可选地，与所述加热器的出水口连接的水管的出水口临近于所述液氨气瓶的瓶颈与瓶体的连接处并向下设置。

可选地，所述加热器的出水口送出的加热的水的温度为35摄氏度至45摄氏度。

可选地，所述冷机包括蛇形散热管。

可选地，所述冷机还包括散热板或散热片。

可选地，所述喷淋设备带有一个或多个喷淋头。

如上所述，本发明提供一种应用于表面热处理装置的水循环装置，包括：用于对表面热处理装置中氮化装置和退火装置进行冷却降温的氮化退火水循环系统和用于对所述氮化退火水循环系统中的冷机进行冷却降温的冷机水循环系统，具有节水节能、维护费用低、冷却降温效果好、降低生产成本等优点。

另外，本发明提供的应用于表面热处理装置的水循环装置，还包括液氨水循环系统，能提供均匀流过所述液氨气瓶的瓶体外壁的加热水，从而实现对所述液氨气瓶均匀加热而使得液氨得以全部气化使用，避免残留造成浪费，且液氨水循环系统和所述冷机水循环系统共用水资源，具有节水节能和降低生产成本等优点。

附图说明

图1显示为本发明应用于表面热处理装置的水循环装置的一实施方式中系统框图。

元件标号说明

21 氮化装置

23 退火装置

25 氮气提供装置

111 水箱

P1 第一水泵

113 冷机

131 蓄水池

P2 第二水泵

133 喷淋设备

151 集水槽

P3 第三水泵

P4 第四水泵

具体实施方式

请参阅图1，显示为本发明应用于表面热处理装置的水循环装置在一个实施方式中的系统框图。本发明所提供的水循环装置应用于表面热处理装置，所述表面热处理装置主要是用于对各类汽车零部件进行渗碳热处理工艺及退火工艺，从而使得各个汽零部件获得良好的抗疲劳性能和耐磨性，保证零件使用性能的可靠性。在本实施方式中，所述表面热处理装置包括氮化装置21、退火装置23、以及与氮化装置21相连的氮气提供装置25，其中，氮化装置21中包括氮化炉，退火装置23中包括退火炉，所述氮气提供装置25包括与氮化装置21相连的液氨气瓶，液氨气瓶25通过输气管向氮化装置21输送氨气（氨气分解为氮气）。如图1所示，本发明的应用于表面热处理装置的水循环装置具体包括：氮化退火水循环系统、冷机水循环系统、以及液氨水循环系统。

以下对上述各个组成系统进行详细说明。

氮化退火水循环系统，用于对表面热处理装置中氮化装置和退火装置进行冷却降温。在本实施例中，所述氮化退火水循环系统进一步包括：水箱111、第一水泵P1、冷机113，其中，水箱111具有进水口和出水口，所述进水口通过水管与氮化装置21和退火装置23相连，第一水泵P1一端通过水管与水箱111的出水口相连，第一水泵P1的另一端通过水管与冷机113的进水口相连以供对流经的水进行冷却，冷机113的出水口与氮化装置21和退火装置23相连以向氮化装置21和退火装置23提供冷却水。针对上述氮化退火水循环系统，在实际应用中，由冷机113向氮化装置21和退火装置23提供冷却水，用于对氮化装置21和退火装置23进行冷却降温（具体地，对于氮化装置21，冷却水经过冷却室内的翅片盘管带走吸附的热量；对于退火装置23，冷却水为水冷电机降温），冷却水吸收了氮化装置21和退火装置23的热量后变成温度较高的热水，所述热水在经由水管打入到水箱111，再由第一水泵P1将水箱111中的热水打入冷机113中进行冷却，使得原先温度较高的热水经散热后变为温度较低的冷却水，所述冷却水再被打到氮化装置21和退火装置23中进行冷却降温，如此，完成氮化退火水的一个循环周期。在本实施例中，第一水泵P1为收动开启连续运行的离心泵，其流量为55m³/h至65m³/h，且有一用一备的配置。

需说明的是，冷机113的外壳为箱体式组合结构，其内部至少包括蛇形散热管，由第一水泵P1打入的水在蛇形散热管内循环流动。当然，为增加散热效果，还可以包括散热板或散热片，甚至是散热风扇，用于增加空气的流动提高降温效率。另外，为增加冷机113的散热效果，还提供了冷机水循环系统，用于对所述氮化退火水循环系统中的冷机进行冷却降温。在本实施例中，所述冷机水循环系统进一步包括：蓄水池131、第二水泵P2，喷淋设备133，蓄水池131位于冷机113的下方，第二水泵P2的一端通过水管与蓄水池131相连，第二水泵P2的另一端通过水管与喷淋设备133相连，喷淋设备133设于冷机113的上方以向冷机113喷淋冷却水，利用部分冷却水的蒸发带走冷机113中蛇形散热管管壁所吸附的热量，一部分蒸发，没蒸发的经散热片和空气冷却精辟回流至蓄水池131。针对上述冷机水循环系统，在实际应用中，由第二水泵P2抽取蓄水池131中的水并将这些水通过水管打到喷淋设备133，由喷淋设备133对位于其下的喷淋水已经冷却降温，喷淋水再滴落回蓄水池131，如此，完成冷机水的一个循环周期。在本实施例中，喷淋设备133为一个或多个喷淋头，将水均匀喷淋至冷机113。在实际应用中，冷机113的降温能力可达450000Kcal/h，经冷机113冷却降温后输出的水的流体温度在35℃至40℃。在本实施例中，第二水泵P2为离心泵，由冷机113中蛇形散热管出水口温度来控制启停，流量为37m³/h至45m³/h。

我们知道，液氨气瓶在实际供气中，都是从液化转为气化，但是，当环境温度较低的时候（例如冬季），液氨气瓶中容易残留有部分液体不易气化，造成了资源浪费。因此，本发明应用于表面热处理装置的水循环装置中还包括液氨水循环系统，包括：集水槽151、加热器153、第三水泵P3、以及第四水泵P4，集水槽151内放置有液氨气瓶25，第三水泵P3的一端通过水管与蓄水池131相连，第三水泵P3的另一端通过水管与加热器153的进水口相连以供加热器153对进入的水进行加热，加热器153的出水口通过水管送出均匀流过液氨气瓶25的瓶体外壁的加热水，第四水泵P4的一端通过水管与集水槽151相连，第四水泵P4的另一端通过水管与蓄水池131相连。针对上述液氨水循环系统，在实际应用中，由第三水泵P3将蓄水池131中的水抽取至加热器153进行加热，之后，再将经加热器153加热的水通过水管送出均匀流过液氨气瓶25的瓶体外壁（使得液氨气瓶25的温度较高，尽可能多地将瓶内的液氨气化，减少液氨残留），流过液氨气瓶25的热水滴落回集水槽151，再由第四水泵P4将集水槽151中的水抽取并打入蓄水池131中，如此，完成液氨水的一个循环周期。在本实施例中：液氨气瓶25倾斜放置于集水槽151内，所述倾斜指的是液氨气瓶25与竖直方向所成夹角为25度至45度，优选为35度。另外，加热器153的出水口送出的加热的水的温度为35摄氏度至45摄氏度，优选为40摄氏度。再有，优选地，加热器153的出水口连接的水管的出水口临近于液氨气瓶25的瓶颈与瓶体的连接处并向下设置，从而使得流出的加热水可覆盖最多的瓶体外壁面积。在本实施例中：第三水泵P3为潜水泵，可工作于蓄水池131中，由蓄水池131液位开关控制，液位低时开启高时停止，流量为18m³/h至25m³/h；第四水泵P4为收动开启连续运行的潜水泵，可工作与集水池151中，流量为12m³/h至18m³/h。

综上所述，如上所述，本发明提供一种应用于表面热处理装置的水循环装置，包括：用于对表面热处理装置中氮化装置和退火装置进行冷却降温的氮化退火水循环系统和用于对所述氮化退火水循环系统中的冷机进行冷却降温的冷机水循环系统，具有节水节能、维护费用低、冷却降温效果好、降低生产成本等优点。

另外，本发明提供的应用于表面热处理装置的水循环装置，还包括液氨水循环系统，能提供均匀流过所述液氨气瓶的瓶体外壁的加热水，从而实现对所述液氨气瓶均匀加热而使得液氨得以全部气化使用，避免残留造成浪费，且液氨水循环系统和所述冷机水循环系统共用水资源，具有节水节能和降低生产成本等优点。

Claims (9)

1.一种应用于表面热处理装置的水循环装置，所述表面热处理装置包括氮化装置、退火装置、以及与所述氮化装置相连的氮气提供装置，其特征在于，所述水循环装置包括：

氮化退火水循环系统，包括水箱、第一水泵、冷机，所述水箱包括进水口和出水口，所述进水口通过水管与所述氮化装置和所述退火装置相连，所述第一水泵一端通过水管与所述水箱的出水口相连，所述第一水泵的另一端通过水管与所述冷机的进水口相连以供对流经的水进行冷却，所述冷机的出水口与所述氮化装置和所述退火装置相连以向所述氮化装置和所述退火装置提供冷却水；

冷机水循环系统，包括蓄水池、第二水泵，喷淋设备，所述蓄水池位于所述冷机的下方，所述第二水泵的一端通过水管与所述蓄水池相连，所述第二水泵的另一端通过水管与所述喷淋设备相连，所述喷淋设备设于所述冷机的上方以向所述冷机喷淋冷却水。

2.根据权利要求1所述的应用于表面热处理装置的水循环装置，其特征在于：

所述氮气提供装置包括液氨气瓶，所述液氨气瓶通过输气管与所述氮气装置相连；

所述水循环装置还包括液氨水循环系统，包括集水槽、加热器、第三水泵、以及第四水泵，所述集水槽内放置有所述液氨气瓶，所述第三水泵的一端通过水管与所述蓄水池相连，所述第三水泵的另一端通过水管与所述加热器的进水口相连以供所述加热器对进入的水进行加热，所述加热器的出水口通过水管送出均匀流过所述液氨气瓶的瓶体外壁的加热水，所述第四水泵的一端通过水管与所述集水槽相连，所述第四水泵的另一端通过水管与所述蓄水池相连。

3.根据权利要求2所述的应用于表面热处理装置的水循环装置，其特征在于，所述液氨气瓶倾斜放置于所述集水槽内，所述倾斜指的是所述液氨气瓶与竖直方向所成夹角为25度至45度。

4.根据权利要求3所述的应用于表面热处理装置的水循环装置，其特征在于，所述夹角为35度。

5.根据权利要求2所述的应用于表面热处理装置的水循环装置，其特征在于，与所述加热器的出水口连接的水管的出水口临近于所述液氨气瓶的瓶颈与瓶体的连接处并向下设置。

6.根据权利要求2所述的应用于表面热处理装置的水循环装置，其特征在于，所述加热器 的出水口送出的加热的水的温度为35摄氏度至45摄氏度。

7.根据权利要求1所述的应用于表面热处理装置的水循环装置，其特征在于，所述冷机包括蛇形散热管。

8.根据权利要求7所述的应用于表面热处理装置的水循环装置，其特征在于，所述冷机还包括散热板或散热片。

9.根据权利要求1所述的应用于表面热处理装置的水循环装置，其特征在于，所述喷淋设备带有一个或多个喷淋头。