CN108278909A - 一种电炉模具用的冷却水散热装置及其循环散热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电炉模具用的冷却水散热装置及其循环散热方法，属于铜套生产技术领域，其技术要点：一种电炉模具用的冷却水散热装置，包括若干个热交换箱，热交换箱内安装有若干用于冷却介质流动的盘管，热交换箱上设有进液口、出液口、进水管口和出水管口，进液口和出液口分别与盘管的两端相连通，相邻两个热交换箱之间设有旋转散热器，旋转散热器包括外筒和转动连接于外筒的内筒，内筒上端开设有与出水管口上下对应的开口，内筒上设有若干排水通孔，外筒的底部设有排水管。本发明采用多种散热方式结合进行散热工作，加快了热水的散热效率，采用冷却水循环散热方法，操作简单、流程精简，散热效率高；同时还提高了水资源的循环利用率。

Description

一种电炉模具用的冷却水散热装置及其循环散热方法

技术领域

本发明属于铜套生产技术领域，更具体地说，它涉及一种电炉模具用的冷却水散热装置及其循环散热方法。

背景技术

目前，现有的很多设备中都使用铜套，而铜套的加工过程是：首先将废铜料加入到电炉后升温熔化成铜水，铜水在电炉的固定模具内冷却定型成铜管，随后经由铜管挤压出料装置的外拉作用下，铜管被切割机切割成若干3米左右的长管，随后在冷风机的吹拂下长管被冷却至室温，接着长管被切割机床裁切成10-40厘米长短不等的小段，最后搬运至精加工车间内进行切削、打磨成铜套成品。

铜水在浇注成铜管时温度达到上千度，此时为了得到成型的铜管，此时需要在固定模具中持续通入冷却水，以降低浇注时的温度；而与铜水进行热交换后冷却水被加热成热水，再经由导管排出。

但是上述持续需要通过冷却水的过程造成了大量水资源的浪费，而被加热的水体也没有得到良好的利用直接排入到池塘或小河内。因此要提出一种新的技术方案够解决上述水资源的回收利用率低的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明一的目的在于提供一种电炉模具用的冷却水散热装置，加快了热水的散热效率，提高了水资源的循环利用率。

为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：一种电炉模具用的冷却水散热装置，包括若干个热交换箱，所述热交换箱内安装有若干用于冷却介质流动的盘管，热交换箱上设有进液口、出液口、进水管口和出水管口，所述进液口和出液口分别与所述盘管的两端相连通，相邻两个所述热交换箱之间设有旋转散热器，所述旋转散热器包括外筒和转动连接于外筒的内筒，内筒上端开设有与所述出水管口上下对应的开口，所述内筒上设有若干排水通孔，所述外筒的底部设有用于连通所述进水管口的排水管。

通过采用上述技术方案，将电炉模具空腔内的热水（该热水是由冷却水与铜水进行热交换后产生的）经管道从进水管口流入到热交换箱内，热水在热交换箱内与盘管内的冷却介质（例如空气、盐水、碱水、机械油等）之间进行热交换，随后从排水管口处排出后得到温水；接着再由排水管口排入到旋转散热器内与空气进行热交换后再次排入另一个热交换箱内进行散热，由此循环1-3次后即可得到冷却水。由此采用多种散热方式结合进行散热工作，加快了热水的散热效率，同时还提高了水资源的循环利用率。

本发明进一步设置为：所述外筒的机架上安装有电机，所述内筒的底部竖直设有转轴，所述转轴的上端固定连接在内筒底部，其下端穿过所述外筒并连接在电机的输出轴上。

通过采用上述技术方案，电机带动转轴转动，使得内筒随之转动，在离心力的作用下，使位于旋转散热器内的温水能够飞溅起来，增加了温水与空气之间的接触面积，增加了热交换的效率，散热效果好。

本发明进一步设置为：所述外筒上安装有一个支架，所述支架的自由端朝着所述内筒弯曲并向下伸入到内筒的底部，所述支架的自由端上沿内筒的径向方向设有搅拌桨。

通过采用上述技术方案，通过在外筒上设置搅拌桨，此时内筒绕着转轴转动，位于内筒中的温水能够随之转动；而外筒相对保持不动，由此内筒与外筒之间形成了相对运动，即温水与搅拌桨之间形成相对运动，从而起到了搅拌温水的作用，进一步提高了温水的散热效率，加快了散热的进行。

本发明进一步设置为：所述支架可拆卸的安装在外筒上，所述外筒的上端面上设有卡块，所述支架在靠近外筒的上端面处设有一圆环，所述圆环的下端面上设有用于卡接所述卡块的凹槽。

通过采用上述技术方案，当需要在旋转散热器上增加搅拌桨时，操作者只需将圆环放置在外筒的上端面，此时搅拌桨位于内筒中，然后左右旋动圆环，使得卡块能够卡接在凹槽内，当内筒旋转时圆环能够稳定的位于外筒的上端面，由此提高了搅拌桨安装时的稳定性；此外当需要清洗上述旋转散热器时，将圆环沿竖直方向上提，此时卡块与凹槽相互分离，由此即可取下搅拌桨，使得操作者在清洗旋转散热器时更加的方便和省力。

本发明进一步设置为：所述凹槽的内壁上开设有用于锁紧所述卡块的卡接槽。

通过采用上述技术方案，当需要在旋转散热器上增加搅拌桨时，操作者只需将圆环放置在外筒的上端面，此时搅拌桨位于内筒中，然后左右旋动圆环，使得卡块能够卡接在凹槽内，接着再将卡块朝着卡接槽方向旋转一定角度，此时卡块的自由端与卡接槽相互卡接，由此进一步提高了两者之间的安装的稳定性。

本发明进一步设置为：所述热交换箱外设有外壳，所述热交换箱的内壁与外壳之间设有保温层，所述保温层为玻璃纤维棉材料层或岩棉材料层。

通过采用上述技术方案，在热交换箱内设置保温层，有利于减少冷却介质与空气之间发生热交换，提高了冷却介质对热水的冷却效率。

本发明进一步设置为：相邻两个所述热交换箱之间设有若干导液管，每根所述导液管的两端分别连接在所述出液口和进液口上。

通过采用上述技术方案，提高了冷却介质的重复利用率，同时在相邻两个热交换箱之间设置导液管促进了被加热后的冷却介质与空气之间的热交换，有助于提高冷却介质的散热，提高了冷却效率和冷却介质的重复利用率。

本发明进一步设置为：所述导液管上设有冷却介质补充箱。

通过采用上述技术方案，有助于及时补充冷却介质，能够有效提高对热水的冷却效率。

针对现有技术存在的不足，本发明二的目的在于提供一种电炉模具用的冷却水循环散热方法，操作简单、流程精简，效率高，有助于提高冷却水的循环重复利用率。

为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：一种电炉模具用的冷却水循环散热方法，包括以下操作步骤，

步骤S1、热交换散热：将电炉模具空腔内的热水经管道从进水管口流入到热交换箱内，热水在热交换箱内与盘管内的冷却介质之间进行热交换，随后从排水管口处排出后得到温水；

步骤S2、空气散热：步骤S1温水在排水管口处与空气相互接触散热；

步骤S3、启动所述旋转散热器，同时将步骤S2的温水排入所述旋转散热器的内筒中，温水经由排水通孔排入到外筒内，接着再由排水管排入另一个热交换箱内进行散热；

步骤S4、重复所述步骤S1-3的操作，1-3次后得到冷却水。

通过采用上述技术方案，将电炉模具空腔内的热水首先经过热交换箱与盘管内的冷却介质（例如空气、盐水、机械油等）进行热交换，接着流入到旋转散热器时与空气进行再次热交换，然后再第二次进入到另一个热交换器内再次与盘管内的冷却介质进行热交换，由此快速进行散热，不仅操作简单、流程精简，散热效率高，而且还有助于提高冷却水的循环重复利用率。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用多种散热方式结合进行散热工作，加快了热水的散热效率，同时还提高了水资源的循环利用率；

2、通过设置搅拌桨，使位于内筒中温水与搅拌桨之间形成相对运动，搅拌散热，进一步提高了散热效率；

3、采用冷却水循环散热方法，加快了散热的进行，不仅操作简单、流程精简，散热效率高，而且还有助于提高冷却水的循环重复利用率。

附图说明

图1为本实施例去除两个热交换箱上的盖子后的立体图；

图2为本实施例去除两个热交换箱上的盖子后的剖视图；

图3为图2中A的放大图，主要用于体现保温层的结构；

图4为本实施例中旋转散热器的立体图，主要用于体现外筒上端面的卡块结构；

图5为本实施例中搅拌结构的立体图，主要用于体现圆环、支架、凹槽和搅拌桨之间的相对位置和连接关系；

图6为图5中B的放大图，主要用于体现圆环、凹槽与卡接槽之间的相对位置和连接关系。

附图说明：1、热交换箱；2、盘管；3、进液口；4、出液口；5、进水管口；6、出水管口；7、旋转散热器；8、外筒；9、内筒；10、开口；11、排水通孔；12、排水管；13、机架；14、电机；15、转轴；16、支架；17、搅拌桨；18、卡块；19、圆环；20、凹槽；21、卡接槽；22、保温层；23、导液管；24、冷却介质补充箱；25、管道；26、外壳。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

一种电炉模具用的冷却水散热装置，如图1所示，包括两个矩状的热交换箱1，每个热交换箱1内均安装有一个盘管2，盘管2内流动有冷却介质，上述冷却介质为机械油。在每个热交换箱1上均开设有一个进液口3、出液口4、进水管口5和出水管口6，其中同一个热交换箱1上的进液口3和出液口4分别与相应的盘管2的两端相连通，由此冷却介质能够连续不断的从进液口3进入到盘管2内，完成热交换后再从出液口4流出。

如图2所示，在相邻两个热交换箱1之间安装有一个旋转散热器7，该旋转散热器7为离心机，旋转散热器7包括外筒8和转动连接于外筒8的内筒9，内筒9上端开设有与出水管口6上下对应的开口10，同时在内筒9的侧壁上间隔开设有若干排水通孔11。另外，在外筒8的底部设有排水管12，上述排水管12连通另一个热交换箱1的进水管口5。由此热交换箱1内得到的温水能够流入到旋转散热器7内与空气进行热交换，接着再次排入另一个热交换箱1内进行散热，即可加速散热，提高了散热的效率。

如图2所示，为了增加热交换的效率，在外筒8的机架13上竖直安装有一个电机14，该电机14为伺服电机14，工人能够通过控制器（图中未示出）控制上述电机14定时的正转或反转，增加了内筒9中温水的紊流（即温水的无序和随机的流动）。此外，在内筒9的底部竖直安装有一根转轴15，转轴15的上端固接在内筒9底部，其下端穿过外筒8的底壁并连接在电机14的输出轴上。由此通过电机14带动转轴15转动，使得内筒9随之转动，在离心力的作用下，使位于旋转散热器7内的温水能够飞溅起来，增加了温水与空气之间的接触面积，增加了热交换的效率，散热效果提高。

为了加快散热，如图2所示，在外筒8上方安装有一个倒“U”字形状的支架16，支架16的自由端向下伸入到内筒9的底部，同时在支架16的自由端处安装有一根搅拌桨17,搅拌桨17沿内筒9的径向方向。若当内筒9绕着转轴15转动时，位于内筒9中的温水能够随之转动；而外筒8相对保持不动，由此内筒9与外筒8之间形成了相对运动，即温水与搅拌桨17之间形成相对运动，从而起到了搅拌温水的作用，进一步提高了温水的散热效率。

如图4所示，为了提高搅拌桨17安装时的稳定性，支架16可拆卸的安装在外筒8上，同时在外筒8的上端面上安装有四个L型的卡块18，四个卡块18间隔分布在外筒8的上端面。此外如图2和图5所示，在支架16靠近外筒8的上端面处安装有一圆环19，圆环19的下端面上设有四个用于卡接上述卡块18的凹槽20。为了进一步提高稳定性，如图5所示，在每个凹槽20的内壁上均开设有一个用于锁紧上述卡块18的卡接槽21。由此操作者只需将圆环19放置在外筒8的上端面，此时搅拌桨17位于内筒9中，然后左右旋动圆环19，使得卡块18能够卡接在凹槽20内，接着再将卡块18朝着卡接槽21方向旋转一定角度，此时卡块18的自由端与卡接槽21相互卡接，由此进一步提高了两者之间的安装的稳定性。

如图2和图3所示，为了提高热交换箱1内冷却介质的冷却效果，热交换箱1外安装有一个矩状的外壳26，上述热交换箱1的内壁与外壳26之间设有保温层22，保温层22为玻璃纤维棉材料层或岩棉材料层。由此减少了冷却介质与空气之间发生热交换，提高了冷却介质对热水的冷却效率。

为了提高冷却介质的重复利用率，相邻两个热交换箱1之间安装有两根导液管23，每根导液管23的两端分别连接在出液口4和进液口3上。由此促进了被加热后的冷却介质与空气之间的热交换，有助于提高冷却介质的散热，提高了冷却效率和冷却介质的重复利用率。此外，在导液管23上设有冷却介质补充箱24，有助于及时补充冷却介质，有效提高了对热水的冷却效率。

一种电炉模具用的冷却水循环散热方法，如图1和图2所述，包括以下操作步骤：

步骤S1、热交换散热：将电炉模具空腔内的热水经管道25从进水管口5流入到热交换箱1内，热水在热交换箱1内与盘管2内的冷却介质之间进行热交换，随后从排水管12口处排出后得到温水；

步骤S2、空气散热：步骤S1温水在排水管12口处与空气相互接触散热；

步骤S3、启动所述旋转散热器7，同时将步骤S2的温水排入所述旋转散热器7的内筒9中，温水经由排水通孔11排入到外筒8内，接着再由排水管12排入另一个热交换箱1内进行散热；

步骤S4、重复所述步骤S1-3的操作，1-3次后得到冷却水。

工作原理：

冷却水的流动方向：首先电炉模具空腔内的热水（该热水是由冷却水与铜水进行热交换后产生的）流入到热交换箱1内；接着再流入到旋转散热器7内；然后再次流入到另一个热交换箱1内，最后重新由导管流入到电炉模具的空腔内，以此循环往复。

工作时，首先将电炉模具空腔内的热水经管道25从进水管口5流入到热交换箱1内，热水在热交换箱1内与盘管2内的冷却介质（例如空气、盐水、碱水、机械油等）之间进行热交换，随后从排水管12口处排出后得到温水；接着再由排水管12口排入到旋转散热器7内与空气进行热交换后再次排入另一个热交换箱1内进行散热，由此循环1-3次后即可得到冷却水。

具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种电炉模具用的冷却水散热装置，包括若干个热交换箱（1），所述热交换箱（1）内安装有若干用于冷却介质流动的盘管（2），热交换箱（1）上设有进液口（3）、出液口（4）、进水管口（5）和出水管口（6），所述进液口（3）和出液口（4）分别与所述盘管（2）的两端相连通，其特征在于：相邻两个所述热交换箱（1）之间设有旋转散热器（7），所述旋转散热器（7）包括外筒（8）和转动连接于外筒（8）的内筒（9），所述内筒（9）上端开设有与所述出水管口（6）上下对应的开口（10），所述内筒（9）上设有若干排水通孔（11），所述外筒（8）的底部设有用于连通所述进水管口（5）的排水管（12）。

2.根据权利要求1所述的一种电炉模具用的冷却水散热装置，其特征在于：所述外筒（8）的机架（13）上安装有电机（14），所述内筒（9）的底部竖直设有转轴（15），所述转轴（15）的上端固定连接在内筒（9）底部，其下端穿过所述外筒（8）并连接在电机（14）的输出轴上。

3.根据权利要求2所述的一种电炉模具用的冷却水散热装置，其特征在于：所述外筒（8）上安装有一个支架（16），所述支架（16）的自由端朝着所述内筒（9）弯曲并向下伸入到内筒（9）的底部，所述支架（16）的自由端上沿内筒（9）的径向方向设有搅拌桨（17）。

4.根据权利要求3所述的一种电炉模具用的冷却水散热装置，其特征在于：所述支架（16）可拆卸的安装在外筒（8）上，所述外筒（8）的上端面上设有卡块（18），所述支架（16）在靠近外筒（8）的上端面处设有一圆环（19），所述圆环（19）的下端面上设有用于卡接所述卡块（18）的凹槽（20）。

5.根据权利要求4所述的一种电炉模具用的冷却水散热装置，其特征在于：所述凹槽（20）的内壁上开设有用于锁紧所述卡块（18）的卡接槽（21）。

6.根据权利要求5所述的一种电炉模具用的冷却水散热装置，其特征在于：所述热交换箱（1）外设有外壳（26），所述热交换箱（1）的内壁与外壳（26）之间设有保温层（22），所述保温层（22）为玻璃纤维棉材料层或岩棉材料层。

7.根据权利要求6所述的一种电炉模具用的冷却水散热装置，其特征在于：相邻两个所述热交换箱（1）之间设有若干导液管（23），每根所述导液管（23）的两端分别连接在所述出液口（4）和进液口（3）上。

8.根据权利要求7所述的一种电炉模具用的冷却水散热装置，其特征在于：所述导液管（23）上设有冷却介质补充箱（24）。

9.一种电炉模具用的冷却水循环散热方法，其特征在于：包括以下操作步骤，

步骤S1、热交换散热：将电炉模具空腔内的热水经管道（25）从进水管口（5）流入到热交换箱（1）内，热水在热交换箱（1）内与盘管（2）内的冷却介质之间进行热交换，随后从排水管（12）口处排出后得到温水；

步骤S2、空气散热：步骤S1温水在排水管（12）口处与空气相互接触散热；

步骤S3、启动旋转散热器（7），同时将步骤S2的温水排入所述旋转散热器（7）的内筒（9）中，温水经由排水通孔（11）排入到外筒（8）内，接着再由排水管（12）排入另一个热交换箱（1）内进行散热；

步骤S4、重复所述步骤S1-3的操作，1-3次后得到冷却水。