CN108225031A - 一种大型均热炉的汽化冷却设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大型均热炉的汽化冷却设备，包括冷却室，内部存储有铸锭；喷嘴，设于冷却室内，喷嘴向铸锭喷射出雾状水，雾状水的温度为95℃至100℃；供水泵，向喷嘴输送压强为0.8MPa至1.0MPa的液态水；排风扇，设置于冷却室的顶部，排出被铸锭加热汽化后的水蒸气。排风扇连接有冷凝罐，冷凝罐利用回流管与供水泵连接。喷嘴连接有加热模块。加热模块在加热模块的进水端设有第一温度检测仪，在加热模块的出水端设有第二温度检测仪，第一温度检测仪、第二温度检测仪与电热丝连接。采用此发明提高对铸锭的冷却效率，减少冷却水的用量。

Description

一种大型均热炉的汽化冷却设备
技术领域
本发明涉及喷淋冷却设备，具体涉及一种大型均热炉的汽化冷却设备。
背景技术
大型铝合金铸锭均热后，通常是进入到冷却室进行冷却。采用喷淋冷却水进行冷却，冷却水的压力为0.2至0.4MPa，需要冷却2至3小时之久，每小时的冷却水耗量为15至20吨，为了缩短冷却时间，减少冷却水的耗量，必须探求一种新的冷却方法，提高冷却的效率，节省水资源。
发明内容
本发明要解决的问题在于提供一种大型均热炉的汽化冷却设备，提高对铸锭的冷却效率，减少冷却水的用量。
为解决上述问题，本发明提供一种大型均热炉的汽化冷却设备，为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种大型均热炉的汽化冷却设备，包括：冷却室，内部存储有铸锭；喷嘴，设于冷却室内，喷嘴向铸锭喷射出雾状水，雾状水的温度为95℃至100℃；供水泵，向喷嘴输送压强为0.8MPa至1.0MPa的液态水；排风扇，设置于冷却室的顶部，排出被铸锭加热汽化后的水蒸气。
采用上述技术方案的有益效果是：1克水温度升高1℃，需要吸收1卡路里的热量，但是1克水在100℃时汽化需要的热量是539卡路里的热量，汽化时吸收的热量是液态水升温时的约500倍，因此，采用汽化冷却技术，就是把水的压力提高到0.8至1.0MPa，通过雾化喷嘴将水呈气雾状喷出，水雾在接触到500℃至600℃铸锭表面时，迅速升温到100℃并立即汽化，吸收了大量的热后，被排风扇排出冷却室，完成了迅速冷却的效果。
高压强的水流经过喷嘴时雾化效果更好，可以生成更小的液滴，提高冷却降温效果。温度较高但未到沸点的水便于被铸锭加热到沸点而迅速汽化带走大量的热。排风机及时排出水蒸气，防止冷却室内的水蒸气饱和，便于冷却室内持续生成水蒸气吸热。
冷却时间由原来的2至3小时缩短为1个小时，水耗量由原来的每小时15至20吨减少为8至10吨。冷却速度提高了1至2倍，水耗量又减少为原来的一半。
作为本发明的进一步改进，排风扇连接有冷凝罐，冷凝罐利用回流管与供水泵连接。
采用上述技术方案的有益效果是：冷凝罐可以对排出的水蒸气进行回收，转化为可利用的液态水，且水蒸气转化的液态水洁净，可直接利用。
作为本发明的更进一步改进，喷嘴连接有加热模块。
采用上述技术方案的有益效果是：加热模块将室温的水加热到所需要的温度。
作为本发明的又进一步改进，加热模块包括电热丝。
采用上述技术方案的有益效果是：电热丝的结构简单可靠，启停方便。
作为本发明的又进一步改进，加热模块在加热模块的进水端设有第一温度检测仪，在加热模块的出水端设有第二温度检测仪，第一温度检测仪、第二温度检测仪与电热丝连接。
采用上述技术方案的有益效果是：第一温度检测仪检测水的初始温度，第二温度检测仪用于检测经加热器加热后的温度是否满足温度要求。根据两个温度检测仪的温度差来调节加热功率。
作为本发明的又进一步改进，供水泵连接有压力检测仪。
采用上述技术方案的有益效果是：压力检测仪检测经供水泵加压输送后的水是否满足压强要求。
作为本发明的又进一步改进，冷却室底部连接有导水管，导水管连接净水槽。
采用上述技术方案的有益效果是：液态水往低处流，导水管将液态水收集起来，由于液态水可能被铸锭、冷却室内部所污染，所以需经过净水槽净化，以便回收利用。
作为本发明的又进一步改进，净水槽与供水泵之间连接有支流管。
采用上述技术方案的有益效果是：可以将净水槽中净化后的水回收利用，继续进行喷洒降温，节约了水资源。
作为本发明的又进一步改进，供水泵连接有一根主水管，主水管上垂直连接有若干分水管，相邻分水管之间彼此平行并间距相等，分水管上等间隔得分布有若干喷嘴。
采用上述技术方案的有益效果是：保证喷嘴成矩阵排列，保证喷射雾状水的均匀性。分水管作为主水管的分支，结构简单可靠，设备成本低。
作为本发明的又进一步改进，喷嘴为雾化喷嘴，雾化喷嘴的雾化锥角不小于120°。
采用上述技术方案的有益效果是：雾化喷嘴破碎得更细，雾化锥角大，使得喷射雾化水滴的范围广，相应的对雾化喷嘴的数量要求降低，对铸锭的喷洒较均匀。
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是本发明一种实施方式的结构示意图；
图2是本发明另一种实施方式的结构示意图。
1-冷却室；2-喷嘴；3-分水管；4-主水管；5-排风扇；6-冷凝罐；7-供水泵；8-加热模块；8a-电热丝；8b-第一温度检测仪；8c-第二温度检测仪；9-压力检测仪；10-导水管；11-净水槽；12-支流管；13-回流管。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：
为了达到本发明的目的，一种大型均热炉的汽化冷却设备，包括：冷却室1内部存储有铸锭；喷嘴2设于冷却室1内，喷嘴2向铸锭喷射出雾状水，雾状水的温度为95℃至100℃；供水泵7向喷嘴2输送压强为0.8MPa至1.0MPa的液态水；排风扇5设置于冷却室1的顶部，排出被铸锭加热汽化后的水蒸气。
采用上述技术方案的有益效果是：1克水温度升高1℃，需要吸收1卡路里的热量，但是1克水在100℃时汽化需要的热量是539卡路里的热量，汽化时吸收的热量是液态水升温时的约500倍，因此，采用汽化冷却技术，就是把水的压力提高到0.8至1.0MPa，通过雾化喷嘴将水呈气雾状喷出，水雾在接触到500℃至600℃铸锭表面时，迅速升温到100℃并立即汽化，吸收了大量的热后，被排风扇排出冷却室，完成了迅速冷却的效果。
高压强的水流经过喷嘴时雾化效果更好，可以生成更小的液滴，提高冷却降温效果。温度较高但未到沸点的水便于被铸锭加热到沸点而迅速汽化带走大量的热。排风机及时排出水蒸气，防止冷却室内的水蒸气饱和，便于冷却室内持续生成水蒸气吸热。
冷却时间由原来的2至3小时缩短为1个小时，水耗量由原来的每小时15至20吨减少为8至10吨。冷却速度提高了1至2倍，水耗量又减少为原来的一半。
在本发明的另一些实施方式中，排风扇5的输出端连接有冷凝罐6，冷凝罐利6用回流管13与供水泵7连接。
采用上述技术方案的有益效果是：冷凝罐可以对排出的水蒸气进行回收，转化为可利用的液态水，且水蒸气转化的液态水洁净，可直接利用。
在本发明的另一些实施方式中，喷嘴2连接有加热模块8。
喷嘴2与加热模块8之间的管道包有保温套。
采用上述技术方案的有益效果是：加热模块将室温的水加热到所需要的温度。
在本发明的另一些实施方式中，加热模块8包括电热丝8a。
采用上述技术方案的有益效果是：电热丝的结构简单可靠，启停方便。
在本发明的另一些实施方式中，加热模块8在加热模块8的进水端设有第一温度检测仪8b，在加热模块8的出水端设有第二温度检测仪8c，第一温度检测仪8b、第二温度检测仪8c与电热丝8a连接。
采用上述技术方案的有益效果是：第一温度检测仪检测水的初始温度，第二温度检测仪用于检测经加热器加热后的温度是否满足温度要求。根据两个温度检测仪的温度差来调节加热功率。
在本发明的另一些实施方式中，供水泵7连接有压力检测仪9。压力检测仪9测水压，压力检测仪9设于供水泵7的出水端。
采用上述技术方案的有益效果是：压力检测仪检测经供水泵加压输送后的水是否满足压强要求。
在本发明的另一些实施方式中，冷却室1底部连接有导水管10，导水管10连接净水槽11。
采用上述技术方案的有益效果是：液态水往低处流，导水管将液态水收集起来，由于液态水可能被铸锭、冷却室内部所污染，所以需经过净水槽净化，以便回收利用。
在本发明的另一些实施方式中，净水槽11与供水泵7之间连接有支流管12。
支流管12上设有开关阀，已控制是否需要从净水槽11中抽水。
采用上述技术方案的有益效果是：可以将净水槽中净化后的水回收利用，继续进行喷洒降温，节约了水资源。
在本发明的另一些实施方式中，供水泵7连接有一根主水管4，主水管4上垂直连接有若干分水管3，相邻分水管3之间彼此平行并间距相等，分水管3上等间隔得分布有若干喷嘴2。
喷嘴2下的铸锭在单向流水线上运行，则主水管4设在流水线来料方向，分水管3向流水线的送料方向延伸。因为铸锭随着在流水线上的流转，越往后铸锭的温度被降得越低，而高温的铸锭需要更多的水雾对其降温，达到快速降温的效果，而刚刚来料的高温铸锭正好位于靠近主水管4的分水管3根部处，水压较大，喷出的水雾多。
采用上述技术方案的有益效果是：保证喷嘴成矩阵排列，保证喷射雾状水的均匀性。分水管作为主水管的分支，结构简单可靠，设备成本低。
在本发明的另一些实施方式中，喷嘴2为雾化喷嘴，雾化喷嘴的雾化锥角不小于120°。
采用上述技术方案的有益效果是：雾化喷嘴破碎得更细，雾化锥角大，使得喷射雾化水滴的范围广，相应的对雾化喷嘴的数量要求降低，对铸锭的喷洒较均匀。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种大型均热炉的汽化冷却设备，其特征在于，包括：
冷却室，内部存储有铸锭；
喷嘴，设于冷却室内，所述喷嘴向铸锭喷射出雾状水，所述雾状水的温度为95℃至100℃；
供水泵，向喷嘴输送压强为0.8MPa至1.0MPa的液态水；
排风扇，设置于冷却室的顶部，排出被铸锭加热汽化后的水蒸气。
2.根据权利要求1所述的一种大型均热炉的汽化冷却设备，其特征在于：所述排风扇连接有冷凝罐，所述冷凝罐利用回流管与供水泵连接。
3.根据权利要求1所述的一种大型均热炉的汽化冷却设备，其特征在于：所述喷嘴连接有加热模块。
4.根据权利要求3所述的一种大型均热炉的汽化冷却设备，其特征在于：所述加热模块包括电热丝。
5.根据权利要求4所述的一种大型均热炉的汽化冷却设备，其特征在于：所述加热模块在加热模块的进水端设有第一温度检测仪，在加热模块的出水端设有第二温度检测仪，所述第一温度检测仪、第二温度检测仪与电热丝连接。
6.根据权利要求1所述的一种大型均热炉的汽化冷却设备，其特征在于：所述供水泵连接有压力检测仪。
7.根据权利要求1所述的一种大型均热炉的汽化冷却设备，其特征在于：所述冷却室底部连接有导水管，所述导水管连接净水槽。
8.根据权利要求7所述的一种大型均热炉的汽化冷却设备，其特征在于：所述净水槽与供水泵之间连接有支流管。
9.根据权利要求1所述的一种大型均热炉的汽化冷却设备，其特征在于：所述供水泵连接有一根主水管，所述主水管上垂直连接有若干分水管，相邻分水管之间彼此平行并间距相等，所述分水管上等间隔得分布有若干喷嘴。
10.根据权利要求9所述的一种大型均热炉的汽化冷却设备，其特征在于：所述喷嘴为雾化喷嘴，所述雾化喷嘴的雾化锥角不小于120°。
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