CN107815522B - 一种用于热处理炉的气体循环导流系统 - Google Patents

一种用于热处理炉的气体循环导流系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于热处理炉的气体循环导流系统，包括循环风机、冷风装置、加热装置、排气装置、90°转向导流装置、均压分风箱、弧形百叶架、风道分隔构架和导风筒。本发明提高了炉温均匀性，是产品性能一致性得到更佳的保障；该导流系统具有模块化设计特点，安装简单，便于结构扩展，利于热处理炉设备的大型化发展。

Description

一种用于热处理炉的气体循环导流系统
技术领域
本发明本属于热处理炉气体循环导流领域，主要应用于金属板材/型材的时效、退火热处理炉。。
背景技术
本发明的气体循环导流系统，可用于金属板材/型材的时效、退火热处理，处理后的产品可用于航空、航天、汽车等高端行业。为满足产品应用性能对材料硬度、强度、韧性及抗疲劳强度的高标准需求，产品在热处理过程中的温度均匀性起着至关重要的作用，而目前市场上的热处理炉由于产量要求，使炉体有效容积加大，造成炉气循环不均匀，产品不能均匀受热，炉温稳定性得不到保障，热处理后的产品性能达不到行业领先水平。为此，公司对此技术进行开发，使产品在热处理过程中实现最佳温度一致性，产品性能达到行业领先。
一般气体循环导流系统，气流一致性问题较差，炉温均匀性差，温差在±3℃左右。通过加大循环风机功率，提高循环风量，进而弥补温差梯度，不利于热处理炉大型化的设计制造。本发明通过导流结构的设计，可将炉气温差突破至±1.5℃以内。
发明内容
发明目的：本发明设计的气体循环导流系统，利用精细导流结构以提高气流一致性及炉气温度均匀性的思想，对气体闭式循环进行了多级导流设置，使喷射入炉膛内的气流均匀。
根据炉膛宽度不同，可选用一区单风机结构(图1)，亦可选用一区双风机结构(图2)。单风机结构与双风机结构主要区别为减少一个循环风机，在该循环风机位置，安装90°转向导流装置。
技术方案：本发明提供一种用于热处理炉的气体循环导流系统，包括循环风机1、冷风装置2、加热装置3、排气装置4、90°转向导流装置5、均压分风箱6、弧形百叶架7、风道分隔构架8和导风筒9；
循环风机安装在热处理炉上，并将炉外部的气体导入到炉内；
所述90°转向导流装置、风道分隔构架和均压分风箱设置在热处理炉的炉腔中，共同构成环形气道；
导风筒与环形气道连通，将循环风机送入的气体导入到环形气道中；
90°转向导流装置作为环形气道的一部分，对气体进行整流转向；
均压分风箱用于将垂直通过的气流进行水平转向，并将气流按高度方向进行分区，利用可调节的导流板，对各分区内的气流通过量进行调整；
加热装置用于对热处理炉的内腔加热；
弧形百叶架安装于均压分风箱通风口处，对通过均压分风箱的气流形成阻力，使箱内形成微正压，使箱内高度方向上每个分区内的气流，在单位面积的通过量均匀；弧形百叶架的叶片为弧形导流片；
冷风装置包括鼓风机、阀门及管道，通过温度控制系统控制鼓风机将气体吹入环形气道的上半环内，避免炉气被过度加热，保证炉内温度的稳定，同时还能够对炉气进行掺混冷却降温；
排气管连通热处理炉的内腔与炉外环境，排气管出口设有重力挡板，当炉膛压力超过额定压力时，炉气将重力挡板顶开，保障炉内压力稳定。
进一步的，90°转向导流装置内安装多片弧形导流片，减少涡流，使气流平缓转向。
本发明提供另一种用于热处理炉的气体循环导流系统，包括两台循环风机1、冷风装置2、加热装置3、排气装置4、均压分风箱6、弧形百叶架7、风道分隔构架8和导风筒9；
循环风机安装在热处理炉上，并将炉外部的气体导入到炉内；
所述风道分隔构架和均压分风箱设置在热处理炉的炉腔中，共同构成环形气道；两台循环风机分别设置与环形气道的上半环的两端；
两个导风筒分别与环形气道连通，分别将对应的循环风机送入的气体导入到环形气道中；
均压分风箱用于将垂直通过的气流进行水平转向，并将气流按高度方向进行分区，利用可调节的导流板，对各分区内的气流通过量进行调整；
加热装置用于对热处理炉的内腔加热；
弧形百叶架安装于均压分风箱通风口处，对通过均压分风箱的气流形成阻力，使箱内形成微正压，使箱内高度方向上每个分区内的气流，在单位面积的通过量均匀；弧形百叶架的叶片为弧形导流片；
冷风装置包括鼓风机、阀门及管道，通过温度控制系统控制鼓风机将气体吹入环形气道的上半环内，避免炉气被过度加热，保证炉内温度的稳定，同时还能够对炉气进行掺混冷却降温；
排气管连通热处理炉的内腔与炉外环境，排气管出口设有重力挡板，当炉膛压力超过额定压力时，炉气将重力挡板顶开，保障炉内压力稳定。
优选地，循环风机采用轴流风机，整个系统可以利用风机的旋转方向的改变，对系统内气流方向进行正反向变换。
更进一步的，循环风机采用变频式电机。
优选地，可以在风机出风口下方适当设置调节导流板。
进一步，L为弧形百叶架通风深度，S为弧形百叶架条缝通风口宽度，L/S大于8
进一步的，加热装置为电阻带棒状加热器或框式加热器，更具体地，加热器交叉阵列排布，使气流受热均匀。
优选地，可用引风机替代重力挡板，通过调节引风机通风量调节炉内压力。
有益效果：提高了炉温均匀性，是产品性能一致性得到更佳的保障；该导流系统具有模块化设计特点，安装简单，便于结构扩展，利于热处理炉设备的大型化发展。
附图说明
图1为本发明的单风机结构示意图；
图2为本发明的双风机结构示意图；
图3为弧形百叶架结构示意图；
其中：1、循环风机；2、冷风装置；3、加热装置；4、排气装置；5、90°转向导流装置；6、均压分风箱；7、弧形百叶架；8、风道分隔构架；9、导风筒。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述，请参阅图1至2。
本发明涉及一实施例，包括循环风机1、冷风装置2、加热装置3、排气装置4、90°转向导流装置5、均压分风箱6、弧形百叶架7、风道分隔构架8和导风筒9；
循环风机安装在热处理炉上，并将炉外部的气体导入到炉内；
所述90°转向导流装置、风道分隔构架和均压分风箱设置在热处理炉的炉腔中，共同构成环形气道；
导风筒与环形气道连通，将循环风机送入的气体导入到环形气道中；
90°转向导流装置作为环形气道的一部分，对气体进行整流转向；
均压分风箱用于将垂直通过的气流进行水平转向，并将气流按高度方向进行分区，利用可调节的导流板，对各分区内的气流通过量进行调整；
加热装置用于对热处理炉的内腔加热；
弧形百叶架安装于均压分风箱通风口处，对通过均压分风箱的气流形成阻力，使箱内形成微正压，使箱内高度方向上每个分区内的气流，在单位面积的通过量均匀；弧形百叶架的叶片为弧形导流片；
冷风装置包括鼓风机、阀门及管道，通过温度控制系统控制鼓风机将气体吹入环形气道的上半环内，避免炉气被过度加热，保证炉内温度的稳定，同时还能够对炉气进行掺混冷却降温；
排气管连通热处理炉的内腔与炉外环境，排气管出口设有重力挡板，当炉膛压力超过额定压力时，炉气将重力挡板顶开，保障炉内压力稳定；90°转向导流装置内安装多片弧形导流片，减少涡流，使气流平缓转向；循环风机采用轴流风机，整个系统可以利用风机的旋转方向的改变，对系统内气流方向进行正反向变换；循环风机采用变频式电机；在风机出风口下方适当设置调节导流板；L为弧形百叶架通风深度，S为弧形百叶架条缝通风口宽度，L/S大于8。
本发明涉及另一实施例，包括两台循环风机1、冷风装置2、加热装置3、排气装置4、均压分风箱6、弧形百叶架7、风道分隔构架8和导风筒9；
循环风机安装在热处理炉上，并将炉外部的气体导入到炉内；
所述风道分隔构架和均压分风箱设置在热处理炉的炉腔中，共同构成环形气道；两台循环风机分别设置与环形气道的上半环的两端；
两个导风筒分别与环形气道连通，分别将对应的循环风机送入的气体导入到环形气道中；
均压分风箱用于将垂直通过的气流进行水平转向，并将气流按高度方向进行分区，利用可调节的导流板，对各分区内的气流通过量进行调整；
加热装置用于对热处理炉的内腔加热；
弧形百叶架安装于均压分风箱通风口处，对通过均压分风箱的气流形成阻力，使箱内形成微正压，使箱内高度方向上每个分区内的气流，在单位面积的通过量均匀；弧形百叶架的叶片为弧形导流片；
冷风装置包括鼓风机、阀门及管道，通过温度控制系统控制鼓风机将气体吹入环形气道的上半环内，避免炉气被过度加热，保证炉内温度的稳定，同时还能够对炉气进行掺混冷却降温；
排气管连通热处理炉的内腔与炉外环境，排气管出口设有重力挡板，当炉膛压力超过额定压力时，炉气将重力挡板顶开，保障炉内压力稳定；循环风机采用轴流风机，整个系统可以利用风机的旋转方向的改变，对系统内气流方向进行正反向变换；循环风机采用变频式电机；在风机出风口下方适当设置调节导流板；L为弧形百叶架通风深度，S为弧形百叶架条缝通风口宽度，L/S大于8；加热装置为电阻带棒状加热器或框式加热器，更具体地，加热器交叉阵列排布，使气流受热均匀；可用引风机替代重力挡板，通过调节引风机通风量调节炉内压力。

Claims (9)

1.一种用于热处理炉的气体循环导流系统，包括循环风机、冷风装置、加热装置、排气装置、90°转向导流装置、均压分风箱、弧形百叶架、风道分隔构架和导风筒；
循环风机安装在热处理炉上，并将炉外部的气体导入到炉内；
所述90°转向导流装置、风道分隔构架和均压分风箱设置在热处理炉的炉腔中，共同构成环形气道；
导风筒与环形气道连通，将循环风机送入的气体导入到环形气道中；
90°转向导流装置作为环形气道的一部分，对气体进行整流转向；
均压分风箱用于将垂直通过的气流进行水平转向，并将气流按高度方向进行分区，利用可调节的导流板，对各分区内的气流通过量进行调整；
加热装置用于对热处理炉的内腔加热；
弧形百叶架安装于均压分风箱通风口处，对通过均压分风箱的气流形成阻力，使箱内形成微正压，使箱内高度方向上每个分区内的气流，在单位面积的通过量均匀；弧形百叶架的叶片为弧形导流片；
冷风装置包括鼓风机、阀门及管道，通过温度控制系统控制鼓风机将气体吹入环形气道的上半环内，避免炉气被过度加热，保证炉内温度的稳定，同时还能够对炉气进行掺混冷却降温；
排气管连通热处理炉的内腔与炉外环境，排气管出口设有重力挡板，当炉膛压力超过额定压力时，炉气将重力挡板顶开，保障炉内压力稳定。
2.如权利要求1所述的一种用于热处理炉的气体循环导流系统，其特征在于：90°转向导流装置内安装多片弧形导流片，减少涡流，使气流平缓转向。
3.如权利要求1或2所述的一种用于热处理炉的气体循环导流系统，其特征在于：循环风机采用轴流风机，整个系统可以利用风机的旋转方向的改变，对系统内气流方向进行正反向变换。
4.如权利要求1或2所述的一种用于热处理炉的气体循环导流系统，其特征在于：循环风机采用变频式电机。
5.如权利要求1或2所述的一种用于热处理炉的气体循环导流系统，其特征在于：在风机出风口下方适当设置调节导流板。
6.如权利要求1或2所述的一种用于热处理炉的气体循环导流系统，其特征在于：L为弧形百叶架通风深度，S为弧形百叶架条缝通风口宽度，L/S大于8。
7.如权利要求1或2所述的一种用于热处理炉的气体循环导流系统，其特征在于：加热装置为电阻带棒状加热器或框式加热器，更具体地，加热器交叉阵列排布，使气流受热均匀。
8.如权利要求1或2所述的一种用于热处理炉的气体循环导流系统，其特征在于：可用引风机替代重力挡板，通过调节引风机通风量调节炉内压力。
9.一种用于热处理炉的气体循环导流系统，包括两台循环风机、冷风装置、加热装置、排气装置、均压分风箱、弧形百叶架、风道分隔构架和两个导风筒；
循环风机安装在热处理炉上，并将炉外部的气体导入到炉内；
所述风道分隔构架和均压分风箱设置在热处理炉的炉腔中，共同构成环形气道；两台循环风机分别设置与环形气道的上半环的两端；
两个导风筒分别与环形气道连通，分别将对应的循环风机送入的气体导入到环形气道中；
均压分风箱用于将垂直通过的气流进行水平转向，并将气流按高度方向进行分区，利用可调节的导流板，对各分区内的气流通过量进行调整；
加热装置用于对热处理炉的内腔加热；
弧形百叶架安装于均压分风箱通风口处，对通过均压分风箱的气流形成阻力，使箱内形成微正压，使箱内高度方向上每个分区内的气流，在单位面积的通过量均匀；弧形百叶架的叶片为弧形导流片；
冷风装置包括鼓风机、阀门及管道，通过温度控制系统控制鼓风机将气体吹入环形气道的上半环内，避免炉气被过度加热，保证炉内温度的稳定，同时还能够对炉气进行掺混冷却降温；
排气管连通热处理炉的内腔与炉外环境，排气管出口设有重力挡板，当炉膛压力超过额定压力时，炉气将重力挡板顶开，保障炉内压力稳定。
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