CN107262700A - 铸管冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种铸管冷却系统，包括液氮存储单元、冷却密封舱、用于喷洒液氮的喷淋单元、用于托举铸管并使铸管围绕自身中轴转动的托举转动单元、用于感应冷却密封舱内温度的温度感应单元及用于回收氮气的回收单元，冷却密封舱内部形成冷却腔，喷淋单元、托举传动单元及温度感应单元均设于冷却密封舱内部，液氮存储单元通过输送槽与喷淋单元连通，喷淋单元位于冷却腔的上部，回收单元通过位于冷却腔下部的排气口与冷却腔连通。本发明提供的铸管冷却系统不会像水冷一样在铸管外壁产生结晶等物质，不会影响铸管的散热冷却；冷却后气化的氮气还能被回收单元回收，供给熔炼喷镁球化或离心机喷涂模粉使用，实现资源的循环利用，节约生产成本。
Description
技术领域
本发明属于铸管生产技术领域，更具体地说，是涉及一种铸管冷却系统。
背景技术
铸管因其运行安全可靠、破损率低、施工维修便捷、防腐性能优异等特点，广泛应用在过河、穿路、穿越建筑的管线施工中。在铸管生产行业中，铸管成型后需要对齐进行冷却，一般是采用水冷，但在正常使用过程中，冷却后的水很难通过密闭的回路系统进行回收，由于成本需要控制，不可能使用软水对管模进行冷却，而是用廉价普通水，加之很多地区的水质硬度大，很快在管模表面形成结垢，水垢严重阻碍管模表面的冷却，致使管模冷却时间延长，同时影响管子内壁晶粒细化，进而影响铸管质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铸管冷却系统，以解决现有技术中存在的使用水冷系统容易对铸管质量造成影响的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种铸管冷却系统，用于冷却铸管，包括：液氮存储单元、冷却密封舱、用于喷洒液氮的喷淋单元、用于托举所述铸管并使所述铸管围绕自身中轴转动的托举转动单元、用于感应所述冷却密封舱内温度的温度感应单元及用于回收氮气的回收单元，所述冷却密封舱内部形成冷却腔，所述喷淋单元、所述托举传动单元及所述温度感应单元均设于所述冷却密封舱内部，所述液氮存储单元通过输送槽与所述喷淋单元连通，所述喷淋单元位于所述冷却腔的上部，所述回收单元通过位于所述冷却腔下部的排气口与所述冷却腔连通。
进一步地，所述输送槽上设有用于控制液氮流量的流量控制单元。
进一步地，所述喷淋单元包括喷淋分流管及与所述喷淋分流管连通的若干个喷头，所述喷头沿所述铸管的中轴方向分布。
进一步地，所述喷淋分流管为一直管，且所述喷淋分流管的中轴平行于所述铸管的中轴，所述喷头沿所述喷淋分流管的中轴分布。
进一步地，所述喷淋分流管包括若干个相互平行的分支管及分别设于所述分支管两端且与每个所述分支管连通的连通管，且所述分支管的中轴平行于所述铸管的中轴，其中一个所述分支管与输送槽连通，所述喷头沿所述分支管的中轴分布。
进一步地，所述分支管围绕所述铸管的纵轴呈弧形分布，所述连通管为弧形管。
进一步地，所述温度感应单元包括设于所述冷却密封舱前部的第一温度传感器、设于所述冷却密封舱后部的第二温度传感器及设于所述冷却密封舱中下部的第三温度传感器。
进一步地，所述托举转动单元包括托举支架、托举辊轮及转动驱动电机，所述托举辊轮及所述转动驱动电机均设于所述托举支架上部，所述转动驱动电机与所述托举辊轮连接。
进一步地，所述托举转动单元还包括用于驱动所述托举支架沿平行于所述铸管中轴的方向移动的进出舱机构。
进一步地，所述回收单元包括与所述排气口连通的压缩泵及与所述压缩泵连通的储气罐。
本发明提供的铸管冷却系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明铸管冷却系统，喷淋单元在铸管的上部对铸管喷洒液氮对铸管进行冷却，液氮吸热后气化成氮气，再被回收单元回收，且不会像水冷一样在铸管外壁产生结晶等物质，不会影响铸管的散热冷却，同时冷却密封舱的密封效果也更容易对冷却温度进行控制；冷却后气化的氮气还能被回收单元回收，供给熔炼喷镁球化或离心机喷涂模粉使用，实现资源的循环利用，节约生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的铸管冷却系统的结构示意图；
图2为本发明实施例二采用的喷淋单元的结构示意图；
图3为图2中喷淋分流管的右视图；
图4为本发明实施例三采用的托举转动单元的结构示意图。
其中，图中各附图标记：
1-铸管；2-液氮存储单元；3-冷却密封舱；4-喷淋单元；401-喷淋分流管；4011-分支管；4012-连通管；402-喷头；5-托举转动单元；501-托举支架；502-托举辊轮；503-丝杠；504-螺母座；505-导轨；506-导靴；507-外延支架；6-温度感应单元；601-第一温度传感器；602-第二温度传感器；603-第三温度传感器；7-回收单元；701-压缩泵；702-储气罐；8-冷却腔；9-输送槽；10-流量控制单元。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，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者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1，现对本发明提供的铸管冷却系统进行说明。所述铸管冷却系统，用于冷却铸管1，包括液氮存储单元2、冷却密封舱3、用于喷洒液氮的喷淋单元4、用于托举铸管1并使铸管1围绕自身中轴转动的托举转动单元5、用于感应冷却密封舱3内温度的温度感应单元6及用于回收氮气的回收单元7，冷却密封舱3内部形成冷却腔8，喷淋单元4、托举传动单元5及温度感应单元6均设于冷却密封舱3内部，液氮存储单元2通过输送槽9与喷淋单元4连通，喷淋单元4位于冷却腔8的上部，回收单元7通过位于冷却腔8下部的排气口与冷却腔8连通。在使用时，液氮从喷淋单元4中喷出，铸管1的上部被液氮冷却，托举转动单元5使铸管1转动，进而能是铸管1的其他部位被液氮冷却，液氮在热交换过后形成氮气，气体更加容易被回收。需要注意的是喷淋单元4的喷淋范围的长度不应小于铸管1的长度。
液氮存储单元2、托举转动单元5、温度感应单元6、喷淋单元4及回收单元7均与工控机连通，能提高设备的自动化程度，降低工人的劳动强度，提高操作的精准度。温度感应单元6感应到的温度被传输给工控机，工控机判断舱内冷却情况，进而能够根据实际情况调节喷淋单元4的喷淋动作。
本发明提供的铸管冷却系统，与现有技术相比，喷淋单元4在铸管1的上部对铸管1喷洒液氮对铸管1进行冷却，液氮吸热后气化成氮气，再被回收单元7回收，液氮及氮气结构稳定，在冷却过程中不会发生化学反应，且不会像水冷一样在铸管1外壁产生结晶等物质，解决了铸管1用水冷却时外壁结垢和水处理等的问题，并可大幅降低费用、缩短冷却时间，工艺上因冷却强度提高且可精确控制，使管壁晶粒细化，管壁机械性能进一步提高，同时冷却密封舱3的密封效果也更容易对冷却温度进行控制；利用托举转动单元5使铸管在冷却过程中能够，进而使得铸管1的外壁均能受到液氮的冷却，使得冷却更加均匀，冷却效果更好；利用温度感应单元6实时感应冷却密封舱3内的温度，方便进行喷淋控制；冷却后气化的氮气还能被回收单元7回收，供给熔炼喷镁球化或离心机喷涂模粉使用，实现资源的循环利用，节约生产成本。
进一步地，请一并参阅图1，作为本发明提供的铸管冷却系统的一种具体实施方式，输送槽9上设有用于控制液氮流量的流量控制单元10。流量控制单元10主要根据实际冷却情况进行液氮流量的调整，进而提高或降低冷却速度，其控制灵活方便，能有效保证冷却工艺的精确度，提高铸管1生产质量。
进一步地，请参阅图1至图3，作为本发明提供的铸管冷却系统的一种具体实施方式，喷淋单元4包括喷淋分流管401及与喷淋分流管401连通的若干个喷头402，喷头402沿铸管1的中轴方向分布。喷头402的喷洒范围大，保证铸管1上部的位置能同步的被冷却，提高冷却均匀程度。
进一步地，参阅图1，作为本发明提供的铸管冷却系统的一种具体实施方式，喷淋分流管401为一直管，且喷淋分流管401的中轴平行于铸管1的中轴，喷头402沿喷淋分流管401的中轴分布，喷淋分流管401与输送槽9连通。其结构简单，使用方便，占用空间小。
进一步地，请参阅图2及图3，作为本发明提供的铸管冷却系统的一种具体实施方式，喷淋分流管401包括若干个相互平行的分支管4011及分别设于分支管4011两端且与每个分支管4011连通的连通管4012，且分支管4011的中轴平行于铸管1的中轴，其中一个分支管4011与输送槽9连通，喷头402沿分支管4011的中轴分布。液氮从输送槽9中流入其中一个分支管4011，进而通过连通管4012充满整个喷淋分流管401，其喷淋面积大，冷却效果好，冷却效率高。
进一步地，请参阅图2及图3，作为本发明提供的铸管冷却系统的一种具体实施方式，分支管4011围绕铸管1的纵轴呈弧形分布，连通管4012为弧形管。喷头402围绕铸管1的中轴分布，喷淋面积大，铸管1上部的大片区域均能同时被喷淋到，冷却效果更好。
进一步地，参阅图1，作为本发明提供的铸管冷却系统的一种具体实施方式，温度感应单元6包括设于冷却密封舱3前部的第一温度传感器601、设于冷却密封舱3后部的第二温度传感器602及设于冷却密封舱3中下部的第三温度传感器603。三个温度传感器能对冷却密封舱3内不同的区域的温度进行检测，以确保冷却工艺正常进行。
进一步地，请参阅图1及图4，作为本发明提供的铸管冷却系统的一种具体实施方式，托举转动单元5包括托举支架501、托举辊轮502及转动驱动电机，托举辊轮502及转动驱动电机均设于托举支架501上部，转动驱动电机与托举辊轮502连接。托举辊轮502具有至少四个，对称的分布于铸管1下部的两侧，其中一侧的若干个托举辊轮502均分别与转动驱动电机连接，以保证铸管1能顺畅转动，提高使用平稳性。
进一步地，请参阅图1及图4，作为本发明提供的铸管冷却系统的一种具体实施方式，托举支架501的一侧还设有用于支撑第三温度传感器603的外延支架507。防止托举支架501遮挡第三温度传感器603，保证第三温度传感器603能较准确的感应因铸管1温度变化而产生的冷却腔8内温度的变化。
进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的铸管冷却系统的一种具体实施方式，托举转动单元5还包括用于驱动托举支架501沿平行于铸管1中轴的方向移动的进出舱机构。冷却密封舱3的一端设有舱门，进出舱机构能带动托举支架501进出冷却密封舱3，进而能使铸管1方便的进出冷却密封舱3，提高使用的便捷性。
进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的铸管冷却系统的一种具体实施方式，进出舱机构包括进出驱动电机、丝杠503、螺母座504、设于托举支架501下部的导轨505及设于冷却密封舱3底部且与导轨505配合的导靴506，导轨505的长轴平行于铸管1的中轴。其中驱动电机设于冷却密封舱3之外，可在使用时再进行组装，其结构简单，使用方便，能有效带动铸管1移动，提高装卸铸管1的工作效率。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的铸管冷却系统的一种具体实施方式，回收单元7包括与排气口连通的压缩泵701及与压缩泵701连通的储气罐702。气体经过压缩泵701被吸收进储气罐702，方便供给熔炼喷镁球化或离心机喷涂模粉使用。
进一步地，作为本发明提供的铸管冷却系统的一种具体实施方式，回收单元7还包括分别连通压缩泵701与排气口的过滤器，氮气先进行过滤再被回收，能保证回收氮气的纯度，使得利用氮气进行生产的工艺步骤的工艺质量能得到控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.铸管冷却系统，用于冷却铸管，其特征在于：包括液氮存储单元、冷却密封舱、用于喷洒液氮的喷淋单元、用于托举所述铸管并使所述铸管围绕自身中轴转动的托举转动单元、用于感应所述冷却密封舱内温度的温度感应单元及用于回收氮气的回收单元，所述冷却密封舱内部形成冷却腔，所述喷淋单元、所述托举传动单元及所述温度感应单元均设于所述冷却密封舱内部，所述液氮存储单元通过输送槽与所述喷淋单元连通，所述喷淋单元位于所述冷却腔的上部，所述回收单元通过位于所述冷却腔下部的排气口与所述冷却腔连通。
2.如权利要求1所述的铸管冷却系统，其特征在于：所述输送槽上设有用于控制液氮流量的流量控制单元。
3.如权利要求1所述的铸管冷却系统，其特征在于：所述喷淋单元包括喷淋分流管及与所述喷淋分流管连通的若干个喷头，所述喷头沿所述铸管的中轴方向分布。
4.如权利要求3所述的铸管冷却系统，其特征在于：所述喷淋分流管为一直管，且所述喷淋分流管的中轴平行于所述铸管的中轴，所述喷头沿所述喷淋分流管的中轴分布。
5.如权利要求3所述的铸管冷却系统，其特征在于：所述喷淋分流管包括若干个相互平行的分支管及分别设于所述分支管两端且与每个所述分支管连通的连通管，且所述分支管的中轴平行于所述铸管的中轴，其中一个所述分支管与输送槽连通，所述喷头沿所述分支管的中轴分布。
6.如权利要求5所述的铸管冷却系统，其特征在于：所述分支管围绕所述铸管的纵轴呈弧形分布，所述连通管为弧形管。
7.如权利要求1所述的铸管冷却系统，其特征在于：所述温度感应单元包括设于所述冷却密封舱前部的第一温度传感器、设于所述冷却密封舱后部的第二温度传感器及设于所述冷却密封舱中下部的第三温度传感器。
8.如权利要求1所述的铸管冷却系统，其特征在于：所述托举转动单元包括托举支架、托举辊轮及转动驱动电机，所述托举辊轮及所述转动驱动电机均设于所述托举支架上部，所述转动驱动电机与所述托举辊轮连接。
9.如权利要求8所述的铸管冷却系统，其特征在于：所述托举转动单元还包括用于驱动所述托举支架沿平行于所述铸管中轴的方向移动的进出舱机构。
10.如权利要求1所述的铸管冷却系统，其特征在于：所述回收单元包括与所述排气口连通的压缩泵及与所述压缩泵连通的储气罐。
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