CN105328146A - 一种合金铸造冷却水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合金铸造冷却水系统，包括用于连通冷却水源和水套结晶器的第一冷却管路，所述第一冷却管路上沿水流方向依次设置有第一流量计、第一调节阀、第一开关阀，所述第一调节阀和所述第一开关阀之间的所述第一冷却管路上连接有通向铸井的泄放管路，所述泄放管路上设置有第二开关阀。系统运行时，第一调节阀调节好冷却水的流量，通过交替打开和关闭第一开关阀和第二开关阀，可以实现对水套结晶器的脉冲式冷却水供应。该冷却水系统便于控制，成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金铸造水系统技术领域，尤其涉及一种合金铸造冷却水系统。
背景技术
铝合金铸造中水流量(冷却强度)及其控制是铸造工艺的三大关键工艺参数。铸造水系统主要由排污管线支路、自清洗过滤器、排干支路(铸造结束时候结晶器排干)、水流量调节及实现脉冲功能的管路阀件、铸造井水位检测及排水泵系统组成。其中，水流量调节主要通过执行元件电动调节阀和检测元件电磁流量计，PLC电控系统组成的闭环调节系统实现水流量的精确控制。现有技术中，采用三通阀实现脉冲水流的功能，其成本较高，且脉冲水流的变化较大，不方便控制，不利于对铸锭进行有效地冷却。
因此，如何提供一种便于控制的冷却水系统，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种便于控制的合金铸造冷却水系统。
一种合金铸造冷却水系统，包括用于连通冷却水源和水套结晶器的第一冷却管路，所述第一冷却管路上沿水流方向依次设置有第一流量计、第一调节阀、第一开关阀，所述第一调节阀和所述第一开关阀之间的所述第一冷却管路上连接有通向铸井的泄放管路，所述泄放管路上设置有第二开关阀。
优选地，在上述合金铸造冷却水系统中，所述第一流量计之前的所述第一冷却管路上连接有第二冷却管路，所述第二冷却管路的另一端连接于所述第一开关阀之后的所述第一冷却管路上，所述第二冷却管路沿水流方向依次设置有第二流量计和第二调节阀。
优选地，在上述合金铸造冷却水系统中，所述第一流量计和所述第二流量计均为电磁流量计，所述第一调节阀和所述第二调节阀均为电磁调节阀。
优选地，在上述合金铸造冷却水系统中，所述第一流量计之前的所述第一冷却管路上连接有通向所述铸井的排污支路，所述排污支路设置有排污开关阀，所述第一冷却管路上设置有位于所述第一流量计和所述排污支路连接处之间的第一维修开关阀。
优选地，在上述合金铸造冷却水系统中，所述第一冷却管路上设置有位于所述第一维修开关阀和所述第一流量计之间的稳压阀。
优选地，在上述合金铸造冷却水系统中，所述第一冷却管路上设置有位于所述稳压阀和所述第一流量计之间的第二维修开关阀。
优选地，在上述合金铸造冷却水系统中，所述第一冷却管路上设置有位于所述第二维修开关阀和所述第一流量计之间的水温水压测量单元。
优选地，在上述合金铸造冷却水系统中，所述第一开关阀和所述第二开关阀均为气动蝶阀。
优选地，在上述合金铸造冷却水系统中，所述第一开关阀之后的所述第一冷却管路上连接有应急水管路，所述第一冷却管路上设置有位于所述第一开关阀和所述应急水管路连接处之间的第一单向阀，所述第一单向阀沿所述冷却水源至所述水套结晶器方向单向导通，所述应急水管路上设置有应急开关阀和第二单向阀，所述第二单向阀沿应急水源至所述水套结晶器的方向单向导通。
优选地，在上述合金铸造冷却水系统中，所述第一冷却管路与所述应急水管路连接处之后的所述第一冷却管路上连接有排干支路。
本发明提供的合金铸造冷却水系统，包括用于连通冷却水源和水套结晶器的第一冷却管路，所述第一冷却管路上沿水流方向依次设置有第一流量计、第一调节阀、第一开关阀，所述第一调节阀和所述第一开关阀之间的所述第一冷却管路上连接有通向铸井的泄放管路，所述泄放管路上设置有第二开关阀。系统运行时，第一调节阀调节好冷却水的流量，通过交替打开和关闭第一开关阀和第二开关阀，可以实现对水套结晶器的脉冲式冷却水供应。该冷却水系统便于控制，成本较低。
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为本发明具体实施例中的合金铸造冷却水系统的布置图。
图1中：
1-第一冷却管路、11-第一流量计、12-第一调节阀、13-第一开关阀、14-第一单向阀、15-水温水压测量单元、16-第二维修开关阀、17-稳压阀、18-第一维修开关阀、2-泄放管路、21-第二开关阀、22-手动蝶阀、3-第二冷却管路、31-第二流量计、32-第二调节阀、4-排污支路、41-排污开关阀、5-排干支路、51-排干开关阀、6-应急水管路、61-应急开关阀、62-第二单向阀。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
请参照图1，图1为本发明具体实施例中的合金铸造冷却水系统的布置图。
在一种具体实施例方案中，本发明提供了一种合金铸造冷却水系统，该冷却水系统用于为水套结晶器供应冷却水，以使铸锭冷却凝固。该系统包括用于连通冷却水源和水套结晶器的第一冷却管路1，第一冷却管路1上沿水流方向依次设置有第一流量计11、第一调节阀12、第一开关阀13，第一调节阀12和第一开关阀13之间的第一冷却管路1上连接有通向铸井的泄放管路2，泄放管路2上设置有第二开关阀21。具体的，泄放管路2上还设置有手动蝶阀22。该合金铸造冷却水系统具体还包括铸井水位计和排水泵。
系统运行时，第一调节阀12调节好冷却水的流量，通过交替打开和关闭第一开关阀13和第二开关阀21，即打开第一开关阀13时第二开关阀21关闭，打开第二开关阀21时第一开关阀13关闭，可以实现对水套结晶器的脉冲式冷却水供应。
优选地，第一流量计11之前的第一冷却管路1上连接有第二冷却管路3，第二冷却管路3的另一端连接于第一开关阀13之后的第一冷却管路1上，第二冷却管路3沿水流方向依次设置有第二流量计31和第二调节阀32。其中，第二调节阀32调节的流量小于第一调节阀12调节的流量，即第二冷却管路3只通过较小流量的冷却水，如此设置，在第一开关阀13关闭时，冷却水大部分从泄放管路2泄放到铸井里，同时还能保证一小部分的冷却水通过第二冷却管路3进入到水套结晶器中，如此可以实现软脉冲冷却功能，即脉冲水流的最低流量值大于零，这样可以避免烧坏结晶器，有效地改善了结晶器的冷却效果。
需要说明的是，上述第一流量计11和第二流量计31可以选用多种结构形式，例如转子流量计、超声流量计或电磁流量计等，优选地，本方案中的第一流量计11和第二流量计31均为电磁流量计。为了便于控制，优选地，第一调节阀12和第二调节阀32均选用电磁调节阀，当然，本领域技术人员还可以选用电动调节阀或气动调节阀等。
为了实现脉冲冷却功能，需要第一开关阀13和第二开关阀21具有快速打开和关断的功能，因此，优选地，本方案中的第一开关阀13和第二开关阀21均为气动蝶阀，当然，本领域技术人员还可以选用气动球阀或气动闸阀等气动快速关断阀。
由于冷却水源为生产冷却水，经过长时间运行后，管路中可能会存留污垢淤泥等杂质，从而影响电磁调节阀和电磁流量计等精密阀件仪器的正常测量和工作。为了排除管路中的杂质，保证各元件正常工作运行，优选地，第一流量计11之前的第一冷却管路1上连接有通向铸井的排污支路4，排污支路4设置有排污开关阀41，第一冷却管路1上设置有位于第一流量计11和排污支路4连接处之间的第一维修开关阀18。如此设置，需要排除管路的杂质时，只需将第一维修开关阀18关闭，打开排污开关阀41将生产冷却水从排污支路4通过并流到铸井中，从而可以对后续的各个元器件的工艺参数进行确认。
优选地，第一冷却管路1上还设置有位于第一维修开关阀18和第一流量计11之间的稳压阀17，稳压阀17可以降低冷却水源的压力，从而保证第一冷却管路1中提供稳定的冷却水流。
优选地，第一冷却管路1上设置有位于稳压阀17和第一流量计11之间的第二维修开关阀16。当稳压阀17需要维修时，可以关闭第二维修开关阀16和第一维修开关阀18，再将稳压阀17拆卸维修。
需要说明的是，第一冷却管路1上设置有位于第二维修开关阀16和第一流量计11之间的水温水压测量单元15，用于实时测量第一冷却管路1中的水温和水压，从而便于及时控制调节。
需要说明的是，第一开关阀13之后的第一冷却管路1上连接有应急水管路6，第一冷却管路1上设置有位于第一开关阀13和应急水管路6连接处之间的第一单向阀14，第一单向阀14沿冷却水源至水套结晶器方向单向导通，应急水管路6上设置有应急开关阀61和第二单向阀62，第二单向阀62沿应急水源至水套结晶器的方向单向导通。应急水管路6可以在生产冷却水不足或第一冷却管路1出现问题时对水套结晶器紧急供应冷却水，第一单向阀14用于保证应急水源不会流到第一冷却管路1的上游，第二单向阀62用于保证第一冷却管路1中的冷却水不会流到应急水管路6中。具体的，应急开关阀61可以为气动蝶阀。
需要说明的是，第一冷却管路1与应急水管路6连接处之后的第一冷却管路1上连接有排干支路5。具体的，排干支路5上设置有排干开关阀51，该排干开关阀51具体可以为气动球阀。
本发明提供的合金铸造冷却水系统中，水流量的调节主要通过执行元件电磁调节阀和检测元件电磁流量计来实现，PLC电控系统组成的闭环调节系统实现水流量的精确控制，调节范围40～500立方/小时，精度小于等于1％，调节过程时间小于12秒，开关时间比例可调节循环周期最大为2秒，无水锤问题。气动蝶阀是由气动活塞式执行机构与阀体组件组合而成，配上手轮，当气源出现故障时，可进行手动操作。配上电磁阀和快排阀，使阀门实现快速关闭或打开。该方案便于实现，成本低，利用两个开关阀对冷却水系统的流量调节实现了组合式创新，从而可以取得很好的效果。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种合金铸造冷却水系统，其特征在于，包括用于连通冷却水源和水套结晶器的第一冷却管路(1)，所述第一冷却管路(1)上沿水流方向依次设置有第一流量计(11)、第一调节阀(12)、第一开关阀(13)，所述第一调节阀(12)和所述第一开关阀(13)之间的所述第一冷却管路(1)上连接有通向铸井的泄放管路(2)，所述泄放管路(2)上设置有第二开关阀(21)。
2.根据权利要求1所述的合金铸造冷却水系统，其特征在于，所述第一流量计(11)之前的所述第一冷却管路(1)上连接有第二冷却管路(3)，所述第二冷却管路(3)的另一端连接于所述第一开关阀(13)之后的所述第一冷却管路(1)上，所述第二冷却管路(3)沿水流方向依次设置有第二流量计(31)和第二调节阀(32)。
3.根据权利要求2所述的合金铸造冷却水系统，其特征在于，所述第一流量计(11)和所述第二流量计(31)均为电磁流量计，所述第一调节阀(12)和所述第二调节阀(32)均为电磁调节阀。
4.根据权利要求1所述的合金铸造冷却水系统，其特征在于，所述第一流量计(11)之前的所述第一冷却管路(1)上连接有通向所述铸井的排污支路(4)，所述排污支路(4)设置有排污开关阀(41)，所述第一冷却管路(1)上设置有位于所述第一流量计(11)和所述排污支路(4)连接处之间的第一维修开关阀(18)。
5.根据权利要求4所述的合金铸造冷却水系统，其特征在于，所述第一冷却管路(1)上设置有位于所述第一维修开关阀(18)和所述第一流量计(11)之间的稳压阀(17)。
6.根据权利要求5所述的合金铸造冷却水系统，其特征在于，所述第一冷却管路(1)上设置有位于所述稳压阀(17)和所述第一流量计(11)之间的第二维修开关阀(16)。
7.根据权利要求6所述的合金铸造冷却水系统，其特征在于，所述第一冷却管路(1)上设置有位于所述第二维修开关阀(16)和所述第一流量计(11)之间的水温水压测量单元(15)。
8.根据权利要求1所述的合金铸造冷却水系统，其特征在于，所述第一开关阀(13)和所述第二开关阀(21)均为气动蝶阀。
9.根据权利要求1所述的合金铸造冷却水系统，其特征在于，所述第一开关阀(13)之后的所述第一冷却管路(1)上连接有应急水管路(6)，所述第一冷却管路(1)上设置有位于所述第一开关阀(13)和所述应急水管路(6)连接处之间的第一单向阀(14)，所述第一单向阀(14)沿所述冷却水源至所述水套结晶器方向单向导通，所述应急水管路(6)上设置有应急开关阀(61)和第二单向阀(62)，所述第二单向阀(62)沿应急水源至所述水套结晶器的方向单向导通。
10.根据权利要求9所述的合金铸造冷却水系统，其特征在于，所述第一冷却管路(1)与所述应急水管路(6)连接处之后的所述第一冷却管路(1)上连接有排干支路(5)。
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