CN105734245B - 铜管加工在线退火设备保护气体节能方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜管加工在线退火设备保护气体节能方法及系统，它包括以下步骤：A、放料；B、矫直；将工件进行矫直；C、加热退火；在退火时采用氮气管道供气进行退火防氧化保护，根据在线退火设备的加热功率、加热退火区的保护气体流量、保温冷却区的循环冷却水流量，计算确定气水换热器的换热面积以选择适配气水换热器；将氮气管道作为旁路连接至气水换热器换热后，再采用循环冷却水箱进行水路循环，将气水换热器换热升温后供氮气；D、降温冷却；采用循环冷却水箱进行水路循环对工件进行冷却；E、夹送；将工件进行夹起，送往下一工序。本发明提供的节能系统应用上述方法。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种铜管加工在线退火设备保护气体节能方法及系统。
【背景技术】
铜管加工用在线退火设备在生产过程中，需要使用高纯氮气做为铜管加热退火防氧化的保护气体，同时还要使用循环冷却水对加热退火后的铜管进行降温冷却。现有的方法直接输送氮气进入到加热退火，温度较低浪费加热退火区的设备电能，能源浪费严重，增加制造工艺成本。
为了克服上述的问题，我们研制了本发明涉及一种铜管加工在线退火设备保护气体节能方法及系统。
【发明内容】
本发明的目的所要解决的技术问题是要提供一种铜管加工在线退火设备保护气体节能方法及系统，其具有结构简单实用、制造成本低、运行稳定、应用广的特点，而且组装操作方便、快捷。氮气在送入在线退火设备加热退火区前，先经过气水换热器与在线退火设备保温冷却区循环水进行逆向换热；以达到使常温氮气被加热升温后，进入加热退火区，减少加热退火区的冷负荷，节约加热电能的目的；同时，循环冷却水也通过常温氮气进行了预冷却，带走部分热量，节约循环冷却水的需求冷量。因此，它是技术性、实用性和经济性均优级的产品。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案：一种铜管加工在线退火设备保护气体节能方法，它包括以下步骤：
A、放料；
B、矫直；将工件进行矫直；
C、加热退火；在退火时采用氮气管道供气进行退火防氧化保护，根据在线退火设备的加热功率、加热退火区的保护气体流量、保温冷却区的循环冷却水流量，计算确定气水换热器的换热面积以选择适配气水换热器；将氮气管道作为旁路连接至气水换热器换热后，氮气经过循环冷却水箱中的气水换热器以使温度升高；
D、降温冷却；采用循环冷却水箱进行水路循环对工件进行冷却；氮气通过水箱中的气水换热器后，也降低了冷却水的温度；
E、夹送；将工件进行夹起，送往下一工序。
进一步地，所述在线退火设备的线速为400m/min,氮气流量为65Nm3/h,环境温度为10-30℃的环境温度，循环冷却水箱的出水温为40-50℃，选定气水换热器换热的热量为2132KJ/h。
本发明同背景技术相比所产生的有益效果：
由于采用上述的技术方案，其具有结构简单实用、制造成本低、运行稳定、应用广的特点，氮气以常温、定流量连续进入在线退火设备加热退火区，起到铜管生产退火加热过程中保护气体的作用，同时也因与加热退火区内的高温差，消耗了大量电加热的热能来维持退火加热区内的温度控制在工艺要求范围内；在线退火设备铜管保温冷却区的循环冷却水带走热量后，需要通过冷却塔蒸发换热来保持循环冷却温度；还增加气水换热器使氮气经过逆向换热后，常温氮气温度提升至临近循环冷却水的回水温度，再定流量连续进入在线退火设备加热退火区，减少了保护气体的冷负荷，节约加热电能的消耗和硅整流加热的循环冷却水能耗；而且，也使得在线退火设备保温冷却区的循环冷却水通过气水换热器与常温氮气的换热降低了水温，减少了循环冷却的冷量，节约冷却塔电耗和漂水损失。因此，它是技术性、实用性和经济性均优级的产品。
【附图说明】
图1为本发明一个实施例中铜管加工在线退火设备保护气体节能方法的工艺流程意图；
图2为本发明一个实施例中铜管加工在线退火设备保护气体节能系统的结构示意图。
【具体实施方式】
下面详细描述本发明的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参看图1所示出的，其为本发明提供较佳地实施例是一种铜管加工在线退火设备保护气体节能方法，它包括以下步骤：
A、放料；
B、矫直；将工件进行矫直；
C、加热退火；在退火时采用氮气管道供气进行退火防氧化保护，根据在线退火设备的加热功率、加热退火区的保护气体流量、保温冷却区的循环冷却水流量，计算确定气水换热器的换热面积以选择适配气水换热器；将氮气管道作为旁路连接至气水换热器换热后，氮气经过循环冷却水箱中的气水换热器以使温度升高；
D、降温冷却；采用循环冷却水箱进行水路循环对工件进行冷却；氮气通过水箱中的气水换热器后，也降低了冷却水的温度；
E、夹送；将工件进行夹起，送往下一工序。
进一步地，所述在线退火设备的线速为400m/min，氮气流量为65Nm3/h,环境温度为10-30℃的环境温度，循环冷却水箱的出水温为40-50℃，选定气水换热器换热的热量为2132KJ/h。
综合上述内容且一并结合附图2，本发明提供一种铜管加工在线退火设备保护气体节能系统10，它可应用于行星轧机上或连续退火式炉上。它包括依次设置的矫正区11、加热退火区12、保温冷却区13和风干的夹送区14；所述加热退火区11连接氮气管路15，所述氮气管路15连接气水换热器16，所述保温冷却区13连接水路循环装置17，所述水路循环装置17包括连接水路进水管171、循环冷却水箱172、循环水泵173、水水换热器174和水路出水管175；所述气水换热器16置于加热退火区12后循环冷却水箱172内。所述氮气管路15设有安装阀门151或压力表或温度检测单元。
实施时，氮气在送入在线退火设备加热退火区前，先经过气水换热器与在线退火设备保温冷却区循环水进行逆向换热；以达到使常温氮气被加热升温后，进入加热退火区，减少加热退火区的冷负荷，节约加热电能的目的；同时，循环冷却水也通过常温氮气进行了预冷却，带走部分热量，节约循环冷却水的需求冷量；根据在线退火设备的加热功率、加热退火区的保护气体流量、保温冷却区的循环冷却水流量，选择计算气水换热器的换热面积；考虑在线退火设备保温冷却区循环冷却水为重力自流回水至循环水箱，选择管式肋片浸没式换热的形式进行逆向换热；改接在线退火设备加热退火区氮气管道为旁路连接至气水换热器换热后，再进入加热退火区做为保护气体使用，管道旁路上安装阀门、压力表、温度计予以监控使用；仍可利用原管路，在换热器检修清洗或故障时，直接供给常温氮气维持正常生产。以400m/min在线退火设备为例：供给加热退火区的氮气流量为65Nm3/h，温度为10-30℃的环境温度，循环冷却水箱的出水温为40-50℃，选定气水换热器换热的热量为2132KJ/h；既节约了加热退火区的电加热能，又节约了循环冷却水的冷却能耗，这样氮气以常温、定流量连续进入在线退火设备加热退火区，起到铜管生产退火加热过程中保护气体的作用，同时也因与加热退火区内的高温差，消耗了大量电加热的热能来维持退火加热区内的温度控制在工艺要求范围内；在线退火设备铜管保温冷却区的循环冷却水带走热量后，需要通过冷却塔蒸发换热来保持循环冷却温度；增加气水换热器使氮气经过逆向换热后，常温氮气温度提升至临近循环冷却水的回水温度，再定流量连续进入在线退火设备加热退火区，减少了保护气体的冷负荷，节约加热电能的消耗和硅整流加热的循环冷却水能耗；同时，也使得在线退火设备保温冷却区的循环冷却水通过气水换热器与常温氮气的换热降低了水温，减少了循环冷却的冷量，节约冷却塔电耗和漂水损失。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“优选地”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点，包含于本发明的至少一个实施例或示例中，在本说明书中对于上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或者示例中以合适方式结合。
通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，应由各权利要求限定之。
Claims (2)
1.一种铜管加工在线退火设备保护气体节能方法,其特征在于，它包括以下步骤：
A、放料；
B、矫直；将工件进行矫直；
C、加热退火；在退火时采用氮气管道供气进行退火防氧化保护，根据在线退火设备的加热功率、加热退火区的保护气体流量、保温冷却区的循环冷却水流量，计算确定气水换热器的换热面积以选择适配气水换热器；将氮气管道作为旁路连接至气水换热器换热后，氮气经过循环冷却水箱中的气水换热器以使温度升高；
D、降温冷却；采用循环冷却水箱进行水路循环对工件进行冷却；氮气通过水箱中的气水换热器后，也降低了冷却水的温度；
E、夹送；将工件进行夹起，送往下一工序。
2.根据权利要求1所述的铜管加工在线退火设备保护气体节能方法，其特征在于：所述在线退火设备的线速为400m/min,氮气流量为65Nm3/h,环境温度为10-30℃的环境温度，循环冷却水箱的出水温为40-50℃，选定气水换热器换热的热量为2132kJ/h。
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