CN107860169A - 冷风射流机 - Google Patents

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税继光
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Abstract

本发明公开一种冷风射流机，包括制冷系统和喷气系统，所述制冷系统包括一级制冷系统、二级制冷系统、自动连锁保护系统和温度自动调节系统，其特征在于：所述喷气系统包括喷气管路以及依次设置在喷气管路上的压缩空气入口单向快换接头、三级过滤器、渗膜式干燥器、二级蒸发器、喷气管和冷空气出口单向快换接头；本发明通过设置有三级过滤器和渗膜式干燥器，以及采用双级制冷结构，不仅避免在机体内集成有干燥塔，减少机体体积大小以及重量，使机体结构节凑，布局合理，方便设备安装，而且能够有效降低冷风射流出口的气体温度，最低可达到‑60℃，减少粉尘污染，提高设备使用的安全性。

Description

冷风射流机
技术领域
本发明属于冷风射流机的技术领域，具体地涉及一种冷风射流机。
背景技术
金属的机加工过程中，由于刀具与工件之间由于切削会产生大量的热量，如不加以冷却，会对加工精度和工件的理化性质具有诸多不利影响；现有的冷却方式包括冷却液冷却和风冷却；风冷却由于具有使用、存储、保洁和处理方便等优点，且对环境和操作者身体健康不会造成不利后果，使用和处理成本较低，因此，风冷却金属机加工(干式加工)普遍受到重视。
现有技术中，压缩空气通过二级过滤(1μm过滤器+0.01μm过滤器)后，进入干燥塔中进行干燥，干燥塔内部是由许多的化学物粉尘加工而成的颗粒状吸附材料进行吸附式干燥，在生产和使用过程中一定会有部分颗粒会因为装填以及干燥容器内部反复的压力变化而破碎并产生粉尘；在冷风射流机中，这种粉尘并没有经过处理就直接随着压缩空气排到空气中，严重威胁操作工人和其他人员身体健康；实际上要隔绝这种粉尘成本是非常高的，在实际冷却加工过程中压缩空气必须以比较大的压力(0.1Mpa)和流速直接吹向加工区，如果加入粉尘隔离网只会降低出口的空气压力和流速，另外粉尘隔离网也需要经常的更换；这样所带来的使用上的麻烦和成本的增加也是使用单位所不希望看到的。
发明内容
有鉴于此，为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种冷风射流机，该冷风射流机通过设置有三级过滤器和渗膜式干燥器，以及采用双级制冷结构，不仅避免在机体内集成有干燥塔，减少机体体积大小以及重量，使机体结构节凑，布局合理，方便设备安装，而且能够有效降低冷风射流出口的气体温度，最低可达到-60℃，减少粉尘污染，提高设备使用的安全性。
为了达到上述目的，本发明提供一种冷风射流机，包括制冷系统和喷气系统，所述制冷系统包括一级制冷系统、二级制冷系统、自动连锁保护系统和温度自动调节系统，其特征在于：所述喷气系统包括喷气管路以及依次设置在喷气管路上的压缩空气入口单向快换接头、三级过滤器、渗膜式干燥器、二级蒸发器、喷气管和冷空气出口单向快换接头。
进一步，所述一级制冷系统包括按制冷剂a流动依次连通的一级制冷压缩机、一级冷凝器、一级主毛细管组和一级蒸发器，制冷剂a在一级蒸发器内蒸发气化后回至一级制冷压缩机进口；位于一级冷凝器的出口与一级主毛细管组之间的管路设置连通有一级制冷压缩机进口的一级冷介质旁路，所述一级冷介质旁路设置有一级冷旁路毛细管组；所述二级制冷系统包括按制冷剂b流动依次连通的二级制冷压缩机、二级冷凝器、一级冷凝器冷却通道、二级主毛细管组和二级蒸发器，制冷剂b在一级冷凝器内吸收冷量后进入二级主毛细管组，并在二级冷凝器内被蒸发气化后回至二级制冷压缩机进口；位于二级冷凝器的出口与二级主毛细管组之间的管路设置连通有二级制冷压缩机进口的二级冷介质旁路，所述二级冷介质旁路设置二级冷旁路毛细管组。
进一步，所述一级制冷压缩机出口与一级冷凝器进口之间的管路设置连通有一级压缩机进口的一级热介质旁路，所述一级热介质旁路设置一级热旁路毛细管组；
所述二级制冷压缩机出口与二级冷凝器进口之间的管路设置连通有二级压缩机进口的二级热介质旁路，所述二级热介质旁路设置二级热旁路毛细管组。
进一步，所述一级冷凝器和二级冷凝器均采用风冷结构；所述二级制冷压缩机出口管路设置油分离器。
进一步，所述一级冷凝器和二级冷凝器均采用风冷结构。
进一步，所述渗膜式干燥器包括罐体和安装在罐体底部和顶部的下安装盖和上安装盖，所述罐体内设置有中空纤维丝膜滤芯，所述下安装盖上设置有与罐体内连通的进气管，所述上安装盖上设置有与罐体内连通的出气管，所述罐体侧壁上设置有水蒸气排气管，所述中空纤维丝膜滤芯和罐体内壁之间设置有与水蒸气排气管连通的水蒸气挥发腔，所述罐体内设置有隔板，所述隔板中部设置有用于安装固定中空纤维丝膜滤芯底部的安装孔，所述隔板、中空纤维丝膜滤芯与下安装盖之间形成与进气管连通的进气腔，所述中空纤维丝膜滤芯顶部与上安装盖之间形成与出气管连通的干燥气排气腔，所述干燥气排气腔内设置有导气阀，所述导气阀上设置有与干燥气排气腔连通的进气口，所述中空纤维丝膜滤芯径向环设有干燥气通道，所述干燥气通道上端与导气阀连通，下端与水蒸气挥发腔连通。
进一步，所述阀体底部设置有向下延伸套装入干燥气通道内的排气柱，所述排气柱内设置有用于连通导气腔和干燥气通道的排气通道。
进一步，所述排气柱设置为不少于3个且均匀设置在阀体底部。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明冷风射流机通过设置有三级过滤器和渗膜式干燥器，以及采用双级制冷结构，不仅避免在机体内集成有干燥塔，减少机体体积大小以及重量，使机体结构节凑，布局合理，方便设备安装，而且能够有效降低冷风射流出口的气体温度，最低可达到-60℃，减少粉尘污染，提高设备使用的安全性；
2、本发明冷风射流机不但具有较高的喷射速度，利于断屑和排屑，还具有较低的冷却温度，能够较好的适用于高速和高精度加工；同时双级制冷结构分别设置冷旁路，用于冷却压缩机进口介质，因而随着使用周期的延长，压缩机温度不会无限制的升高，始终处于较良好的运行状态，通过调整冷旁路介质流量，还能达到间接调整冷风温度的目的，且结构简单，操作方便，降低使用成本。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明冷风射流机的原理图；
图2为本发明冷风射流机的主视图；
图3为本发明冷风射流机的后视图；
图4为本发明冷风射流机中渗膜式干燥器的结构示意图。
附图标记：1-一级压缩机；2-一级冷凝器；3-一级泄压储液罐；4-一级蒸发器；5-二级压缩机；6-二级冷凝器；7-二级泄压储液罐；8-二级蒸发器；9-过滤器I；10-过滤器II；11a-一级主毛细管组；11b-二级主毛细管组；12a一级冷介质旁路毛细管组；12b-二级冷介质旁路毛细管组；13a-一级热介质旁路毛细管组；13b-二级热介质旁路毛细管组；14-三级过滤器；15-渗膜式干燥器；16-油雾器；17-压缩空气入口单向快换接头；18-冷空气出口单向快换接头；19-罐体；20-下安装盖；21-上安装盖；22-进气管；23-出气管；24-中空纤维丝膜滤芯；25-进气腔；26-隔板；27-水蒸气挥发腔；28-干燥气通道；29-干燥气排气腔；30-导气阀；31-进气口；32-水蒸气排气腔；33-水蒸气排气管；34-外膜；35-排气柱。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图1-图3所示，为本发明冷风射流机的结构示意图；本发明一种冷风射流机，包括制冷系统和喷气系统，所述制冷系统包括一级制冷系统、二级制冷系统、自动连锁保护系统和温度自动调节系统，其特征在于：所述喷气系统包括喷气管路以及依次设置在喷气管路上的压缩空气入口单向快换接头17、三级过滤器14、渗膜式干燥器15、二级蒸发器8、喷气管和冷空气出口单向快换接头18。
本实施例通过设置有三级过滤器和渗膜式干燥器，以及采用双级制冷结构，不仅避免在机体内集成有干燥塔，减少机体体积大小以及重量，使机体结构节凑，布局合理，方便设备安装，而且能够有效降低冷风射流出口的气体温度，最低可达到-60℃，减少粉尘污染，提高设备使用的安全性。
进一步，优选的所述一级制冷系统包括按制冷剂a流动依次连通的一级制冷压缩机1、一级冷凝器2、一级主毛细管组11a和一级蒸发器4，制冷剂a在一级蒸发器4内蒸发气化后回至一级制冷压缩机1进口；位于一级冷凝器2的出口与一级主毛细管组之间的管路设置连通有一级制冷压缩机进口的过滤器I9和一级冷介质旁路，所述一级冷介质旁路设置有一级冷旁路毛细管组12a；所述二级制冷系统包括按制冷剂b流动依次连通的二级制冷压缩机5、二级冷凝器6、一级冷凝器冷却通道、二级主毛细管组和二级蒸发器7，制冷剂b在一级冷凝器内吸收冷量后进入二级主毛细管组11b，并在二级冷凝器6内被蒸发气化后回至二级制冷压缩机5进口；位于二级冷凝器6的出口与二级主毛细管组11b之间的管路设置连通有二级制冷压缩机进口的过滤器II10和二级冷介质旁路，所述二级冷介质旁路设置二级冷旁路毛细管组12b。
进一步，优选的所述一级制冷压缩机出口与一级冷凝器进口之间的管路设置连通有一级压缩机进口的一级热介质旁路，所述一级热介质旁路设置一级热旁路毛细管组13a；
所述二级制冷压缩机出口与二级冷凝器进口之间的管路设置连通有二级压缩机进口的二级热介质旁路，所述二级热介质旁路设置二级热旁路毛细管组13b。
进一步，所述一级冷凝器出口与一级蒸发器冷却通道之间的管路设置连通有一级压缩机进口的一级泄压旁路，所述一级泄压旁路按介质流向依次设置泄一级压储液罐3和一级泄压毛细管组；
所述二级冷凝器出口与二级蒸发器冷却通道之间的管路设置连通有二级压缩机进口的二级泄压旁路，所述二级泄压旁路按介质流向依次设置泄二级压储液罐7和二级泄压毛细管组。
进一步，优选的所述一级冷凝器2和二级冷凝器6均采用风冷结构；所述二级制冷压缩机出口管路设置油分离器。
进一步，优选的所述一级冷凝器和二级冷凝器均采用风冷结构。
进一步，如图4所示为本发明冷风射流机中渗膜式干燥器的结构示意图，优选的所述渗膜式干燥器包括罐体19和安装在罐体19底部和顶部的下安装盖20和上安装盖21，所述罐体19内设置有中空纤维丝膜滤芯24，所述下安装盖20上设置有与罐体19内连通的进气管22，所述上安装盖21上设置有与罐体19内连通的出气管23，所述罐体19侧壁上设置有水蒸气排气管33，所述中空纤维丝膜滤芯24和罐体19内壁之间设置有与水蒸气排气管33连通的水蒸气挥发腔27，所述罐体19内设置有隔板26，所述隔板26中部设置有用于安装固定中空纤维丝膜滤芯24底部的安装孔，所述隔板26、中空纤维丝膜滤芯24与下安装盖20之间形成与进气管22连通的进气腔25，所述中空纤维丝膜滤芯24顶部与上安装盖21之间形成与出气管23连通的干燥气排气腔29，所述干燥气排气腔29内设置有导气阀30，所述导气阀30上设置有与干燥气排气腔29连通的进气口31，所述中空纤维丝膜滤芯24径向环设有干燥气通道28，所述干燥气通道28上端与导气阀30连通，下端与水蒸气挥发腔27连通。
本实施例通过设置有导气阀以及在中空纤维丝膜滤芯径向环设有干燥气通道，利用干燥气通道不仅可以提高压缩空气过滤烘干效率，而且干燥气通道有利于对中空纤维丝膜滤芯进行烘干，提高中空纤维丝膜滤芯使用效率。
本实施例中压缩空气通过进气管22进入进气腔25内，隔板和中空纤维丝膜滤芯24使进气腔25形成密闭空间，压缩空气从中空纤维丝膜滤芯24一端高压力端进入中空纤维丝膜滤芯24内，高分子以及水蒸气从中空纤维丝膜滤芯24外壁溢出，压缩空气经过中空纤维丝膜滤芯24干燥后从滤芯24顶部进入干燥气排气腔29内，大部分干燥气体从出气管23排出，一小部分干燥气体通过进气口31进入导气阀30内，沿干燥气通道28进入水蒸气挥发腔27，对水蒸气挥发腔27内的水蒸气以及粉尘进行干燥以及处理。
进一步，优选的所述导气阀30包括中空阀体，所述阀体内设置有与进气口连通的导气腔，所述阀体底部设置有向下延伸套装入干燥气通道28内的排气柱35，所述排气柱35内设置有用于连通导气腔和干燥气通道28的排气通道，该结构有利于利用排气柱不仅方便将干燥气体输入中空纤维丝膜内，而且有利于提高导气阀效率，方便安装固定中空纤维丝膜装置，提高中空纤维丝膜装置使用效率。
进一步，优选的所述排气柱设置为不少于3个且均匀设置在阀体底部，有利于提高导气阀效率，方便安装固定中空纤维丝膜装置，提高中空纤维丝膜装置使用效率。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种冷风射流机，包括制冷系统和喷气系统，所述制冷系统包括一级制冷系统、二级制冷系统、自动连锁保护系统和温度自动调节系统，其特征在于：所述喷气系统包括喷气管路以及依次设置在喷气管路上的压缩空气入口单向快换接头、三级过滤器、渗膜式干燥器、二级蒸发器、喷气管和冷空气出口单向快换接头。
2.根据权利要求1所述的冷风射流机，其特征在于：所述一级制冷系统包括按制冷剂a流动依次连通的一级制冷压缩机、一级冷凝器、一级主毛细管组和一级蒸发器，制冷剂a在一级蒸发器内蒸发气化后回至一级制冷压缩机进口；位于一级冷凝器的出口与一级主毛细管组之间的管路设置连通有一级制冷压缩机进口的一级冷介质旁路，所述一级冷介质旁路设置有一级冷旁路毛细管组；所述二级制冷系统包括按制冷剂b流动依次连通的二级制冷压缩机、二级冷凝器、一级冷凝器冷却通道、二级主毛细管组和二级蒸发器，制冷剂b在一级冷凝器内吸收冷量后进入二级主毛细管组，并在二级冷凝器内被蒸发气化后回至二级制冷压缩机进口；位于二级冷凝器的出口与二级主毛细管组之间的管路设置连通有二级制冷压缩机进口的二级冷介质旁路，所述二级冷介质旁路设置二级冷旁路毛细管组。
3.根据权利要求2所述的冷风射流机，其特征在于：所述一级制冷压缩机出口与一级冷凝器进口之间的管路设置连通有一级压缩机进口的一级热介质旁路，所述一级热介质旁路设置一级热旁路毛细管组；
所述二级制冷压缩机出口与二级冷凝器进口之间的管路设置连通有二级压缩机进口的二级热介质旁路，所述二级热介质旁路设置二级热旁路毛细管组。
4.根据权利要求1～3任一项所述的冷风射流机，其特征在于：所述一级冷凝器和二级冷凝器均采用风冷结构；所述二级制冷压缩机出口管路设置油分离器。
5.根据权利要求4所述的冷风射流机，其特征在于：所述一级冷凝器和二级冷凝器均采用风冷结构。
6.根据权利要求4所述的冷风射流机，其特征在于：所述渗膜式干燥器包括罐体和安装在罐体底部和顶部的下安装盖和上安装盖，所述罐体内设置有中空纤维丝膜滤芯，所述下安装盖上设置有与罐体内连通的进气管，所述上安装盖上设置有与罐体内连通的出气管，所述罐体侧壁上设置有水蒸气排气管，所述中空纤维丝膜滤芯和罐体内壁之间设置有与水蒸气排气管连通的水蒸气挥发腔，所述罐体内设置有隔板，所述隔板中部设置有用于安装固定中空纤维丝膜滤芯底部的安装孔，所述隔板、中空纤维丝膜滤芯与下安装盖之间形成与进气管连通的进气腔，所述中空纤维丝膜滤芯顶部与上安装盖之间形成与出气管连通的干燥气排气腔，所述干燥气排气腔内设置有导气阀，所述导气阀上设置有与干燥气排气腔连通的进气口，所述中空纤维丝膜滤芯径向环设有干燥气通道，所述干燥气通道上端与导气阀连通，下端与水蒸气挥发腔连通。
7.根据权利要求6所述的冷风射流机，其特征在于：所述导气阀包括中空阀体，所述阀体内设置有与进气口连通的导气腔，所述阀体底部设置有向下延伸套装入干燥气通道内的排气柱，所述排气柱内设置有用于连通导气腔和干燥气通道的排气通道。
8.根据权利要求6所述的膜干机，其特征在于：所述排气柱设置为不少于3个且均匀设置在阀体底部。
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