CN109579546B - 一种双级冷却炉 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种双级冷却炉，包括内罩，套设在所述内罩外侧冷却罩，以及底座，所述内罩和所述冷却罩分别放置在所述底座上，所述冷却罩与所述内罩之间的空间形成第一冷却通道；所述冷却罩设有进风口和出风口，所述出风口设有第一风机，所述第一风机用于使空气由进风口进入，经由第一冷却通道从出风口排出；所述底座设有换热机构、第二风机、第二冷却通道，所述第二风机用于使空气经由所述第二冷却通道在所述内罩外侧和所述换热机构之间循环。本申请提供的双级冷却炉，使用第一冷却通道、第二冷却通道同时进行降温，大幅缩短了降温时间，提高整个炉体的生产效率，缩短生产周期。

Description

一种双级冷却炉

技术领域

本申请涉及冶炼设备技术领域，特别是涉及一种双级冷却炉。

背景技术

罩式炉是对产品进行批量热处理的常用设备。将产品放置在罩式炉的内罩中，由外罩提供的热量进行间接加热，然后保温冷却，可以改善产品的内部组织结构，提高产品性能。但现有罩式炉的生产周期相对较长，其中冷却降温要占用一半以上的生产周期，对罩式炉的生产效率影响较大。

因此，如何提高罩式炉的生产效率，压缩罩式炉的生产周期，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的第一个目的为提供一种双级冷却炉；本申请提供的双级冷却炉，使用第一冷却通道、第二冷却通道同时进行降温，大幅缩短了降温时间，提高整个炉体的生产效率，缩短生产周期。

本发明提供的技术方案如下：

一种双级冷却炉，包括内罩，套设在所述内罩外侧冷却罩，以及底座，所述内罩和所述冷却罩分别放置在所述底座上，

所述冷却罩与所述内罩之间的空间形成第一冷却通道；所述冷却罩设有进风口和出风口，所述出风口设有第一风机，所述第一风机用于使空气由进风口进入，经由第一冷却通道从出风口排出；

所述底座设有换热机构、第二风机、第二冷却通道，所述第二风机用于使空气经由所述第二冷却通道在所述内罩外侧和所述换热机构之间循环。

优选地，所述内罩底部设有第三风机，所述第三风机用于使空气在所述内罩内部循环。

优选地，还设有导流机构，所述导流机构设置在所述内罩底部外侧与所述底座之间。

优选地，所述第二冷却通道包括两条冷却通路，所述冷却通路的一端连通所述导流机构，所述冷却通路的另一端连通所述换热机构，所述第二风机设置在任一条所述冷却通路上。

优选地，所述底座还设有保温层，所述保温层位于所述导流机构和所述换热机构之间，所述冷却通路设置在所述保温层内。

优选地，所述换热机构具体为间壁式换热器。

优选地，所述冷却罩还设有水冷机构，所述水冷机构包括喷头，以及连通所述喷头和水源的水冷管，所述喷头设置在所述冷却罩内侧。

优选地，所述冷却罩设有多个进风口和多个出风口，每一个所述出风口均设有一个第一风机。

优选地，所述进风口设置在所述冷却罩下部，所述出风口设置在所述冷却罩上部。

优选地，还设有加热罩，所述加热罩和所述冷却罩可替换的套设在所述内罩外侧，所述加热罩设有加热元件。

针对现有技术存在的问题，本申请提供一种双级冷却炉，包括内罩，套设在所述内罩外侧冷却罩，以及底座，所述内罩和所述冷却罩分别放置在所述底座上，所述冷却罩与所述内罩之间的空间形成第一冷却通道；所述冷却罩设有进风口和出风口，所述出风口设有第一风机，所述第一风机用于使空气由进风口进入，经由第一冷却通道从出风口排出；所述底座设有换热机构、第二风机、第二冷却通道，所述第二风机用于使空气经由所述第二冷却通道在所述内罩外侧和所述换热机构之间循环。本申请提供的双级冷却炉，除了冷却罩和内罩之间设置的第一冷却通道之外，在内罩底部还增设了第二冷却通道，使用第一冷却通道、第二冷却通道同时进行降温，较现有技术可以节省降温时间20％以上，大幅缩短了降温时间，提高整个炉体的生产效率，缩短生产周期。若一台罩式炉的传统生产时间是24小时，其中冷却时间是15小时，若降温时间减少20％，即降温时间减少3小时，一年按300炉次计算，则一年可节省900小时，相同一年工作时间可多生产40炉次，一套罩式炉可多生产80炉次。且本申请提供的双级冷却炉，可以通过对老式设备的改造实现，市场需求较大。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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为本发明实施例中双级冷却炉的结构示意图(罩上冷却罩)；

图2为本发明实施例中双级冷却炉中底座的局部放大示意图；

图3为本发明实施例中双级冷却炉的空气流动示意图(罩上冷却罩)；

图4为本发明实施例中双级冷却炉的导流机构和换热机构空气流动示意图；

图5为本发明实施例中双级冷却炉的结构示意图(罩上加热罩)；

附图标记：1-内罩；11-第三风机；12-导流机构；2-冷却罩；21-进风口；22-出风口；23-第一风机；3-底座；31-换热机构；32-第二风机；33-保温层；4-第一冷却通道；5-第二冷却通道；6-水冷机构；61-喷头；62-水冷管；7-加热罩。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

请如图1至图5所示，本发明实施例提供一种双级冷却炉，包括内罩1，套设在所述内罩1外侧冷却罩2，以及底座3，所述内罩1和所述冷却罩2分别放置在所述底座3上，

所述冷却罩2与所述内罩1之间的空间形成第一冷却通道4；所述冷却罩2设有进风口21和出风口22，所述出风口22设有第一风机23，所述第一风机23用于使空气由进风口21进入，经由第一冷却通道4从出风口22排出；

所述底座3设有换热机构31、第二风机32、第二冷却通道5，所述第二风机32用于使空气经由所述第二冷却通道5在所述内罩1外侧和所述换热机构31之间循环。

针对现有技术存在的问题，本申请提供一种双级冷却炉，包括内罩1，套设在所述内罩1外侧冷却罩2，以及底座3，所述内罩1和所述冷却罩2分别放置在所述底座3上，所述冷却罩2与所述内罩1之间的空间形成第一冷却通道4；所述冷却罩2设有进风口21和出风口22，所述出风口22设有第一风机23，所述第一风机23用于使空气由进风口21进入，经由第一冷却通道4从出风口22排出；所述底座3设有换热机构31、第二风机32、第二冷却通道5，所述第二风机32用于使空气经由所述第二冷却通道5在所述内罩1外侧和所述换热机构31之间循环。本申请提供的双级冷却炉，除了冷却罩2和内罩1之间设置的第一冷却通道4之外，在内罩1底部还增设了第二冷却通道5，使用第一冷却通道4、第二冷却通道5同时进行降温，较现有技术可以节省降温时间20％以上，大幅缩短了降温时间，提高整个炉体的生产效率，缩短生产周期。若一台罩式炉的传统生产时间是24小时，其中冷却时间是15小时，若降温时间减少20％，即降温时间减少3小时，一年按300炉次计算，则一年可节省900小时，相同一年工作时间可多生产40炉次，一套罩式炉可多生产80炉次。且本申请提供的双级冷却炉，可以通过对老式设备的改造实现，市场需求较大。

具体而言，当需要对内罩1及内罩1内的产品进行冷却时，开启第一风机23和第二风机32，第一风机23工作，使得内罩1侧面和顶部外侧的高温空气与内罩1的罩体进行热交换，内罩1再经由第一冷却通道4与外界低温的空气交换，而进入第一冷却通道4的低温的空气与高温的内罩1接触，进行热交换而温度升高，又通过第一冷却通道4与外界低温的空气交换。通过上述冷热空气的不断循环，将内罩1内的热量带走。同时，第二风机32工作，使得位于内罩1底部外侧的高温空气经由第二冷却通道5进入换热机构31中进行换热而变为低温的空气，在第二风机32的驱动下又循环至内罩1底部外侧，与高温的内罩1进行热交换，经反复循环，带走内罩1的热量。本申请提供的双级冷却炉，通过第一冷却通道4和第二冷却通道5的同时工作，实现对内罩1的高效冷却。

在上述整个冷却过程中，内罩1内的气体不与外界发生交换，仅通过内罩1外侧空气的流动带走热量，由此可以避免处于高温状态待冷却的产品与氧气等发生反应，影响产品质量。此外，通过控制第一风机23和第二风机32的功率，可以控制内罩1及其内部产品的冷却速度，为产品的退火等热处理工艺提供所需的降温速率。

优选地，所述内罩1底部设有第三风机11，所述第三风机11用于使空气在所述内罩1内部循环。

优选在内罩1底部设置第三风机11，实现内罩1内部的强制对流，内罩1内的气体和内罩外侧的气体可以经由内罩1的罩体反复进行热交换，再与内罩1中的产品进行热交换，在冷却时可以加快热量的散失，同时在加热时可以加速内部产品的加热，加热效率高，均温性好。

优选第三风机11包括叶轮和动力源，叶轮设置在内罩1内侧的底部，通过叶轮的旋转带动内罩1内部的气体流动；而驱动叶轮转动的动力源可以设置在内罩1内侧，也可以设置在底座或底座下方，通过密封结构实现动力源和叶轮密闭连通。

优选地，还设有导流机构12，所述导流机构12设置在所述内罩1底部外侧与所述底座3之间。

优选在所述内罩1底部外侧与所述底座3之间还设置导流机构12，导流机构12对位于内罩1底部外侧的空气进行导流，同时配合第二风机32和换热机构31，对内罩1底部外侧的空气进行换热冷却。优选导流机构12是一圈环状导流盘，优选环状导流盘设有一条或多条环状的冷却通路，通路内设有多个换热翅片，不仅能够导流，导流机构12本身也可与空气进行换热，进一步提高换热效率。

优选地，所述第二冷却通道5包括两条冷却通路，所述冷却通路的一端连通所述导流机构12，所述冷却通路的另一端连通所述换热机构31，所述第二风机32设置在任一条所述冷却通路上。

第二冷却通道5包括两条冷却通路，并将每一条冷却通路的两端分别与导流机构12、换热机构31相连通，通过设置在任一条冷却通路的第二风机32，实现空气的循环流动。在第二风机32驱动下，靠近内罩1的高温空气在导流机构12的导流作用下，经其中一条冷却通路进入换热机构31中换热，并在换热机构31中从两个方向流动至另一冷却通路，然后回到内罩1外侧的导流机构12中。优选两条冷却通路靠近底座3的外侧设置。更优选换热机构31为圆环状，两条换热通路沿圆环径向设置。

本申请中，换热机构31可以固定设置在底座3中，也可设置为可拆卸连接。

优选地，所述底座3还设有保温层33，所述保温层33位于所述导流机构12和所述换热机构31之间，所述冷却通路设置在所述保温层33内。

在导流机构12和换热机构31之间设置保温层33，在加热过程中可以防止热量散失，影响加热效率；而在冷却过程中可以避免热量流失过快，影响产品的退火等热处理的效果。

优选地，所述换热机构31具体为间壁式换热器。

优选换热机构31为间壁式换热器，高温空气与换热介质在间壁式换热器中流动并交换热量。换热介质可以是水、油、空气等。

优选地，所述冷却罩2还设有水冷机构6，所述水冷机构6包括喷头61，以及连通所述喷头61和水源的水冷管62，所述喷头61设置在所述冷却罩2内侧。

设置水冷机构6，可以进一步加速冷却过程。内罩1处于高温阶段时，由第一冷却通道4进行风冷，内罩1处于低温阶段时，由水冷机构6的喷头61将冷却水喷至内罩1外壁，将热量源源不断的带走。

通常在冷却过程中，当内罩1的温度在300℃以上时，启动第一风机23，经由第一冷却通道冷4对内罩1进行风冷降温；而温度低于300℃时，关闭第一风机23，开启冷却罩2内侧顶部的喷头61，喷洒冷水，对内罩1外壁进行水冷降温。在第一风机23和水冷机构6工作过程中，第二风机32可以持续工作，进一步提高冷却效率。

优选地，所述冷却罩2设有多个进风口21和多个出风口22，每一个所述出风口22均设有一个第一风机23。

设置多个进风口21和出风口22，并配合设置多个第一风机23，可以从内罩1的不同位置引入流动空气进行冷却，提高冷却效率。

优选地，所述进风口21设置在所述冷却罩2下部，所述出风口22设置在所述冷却罩2上部。

优选将进风口21设置在所述冷却罩2下部，所述出风口22设置在所述冷却罩2上部，使第一风机23工作时，冷空气由冷却罩2的下部进入，与内罩1的下部接触逐渐换热，从冷却罩2的上部流出。可实现空气自下而上与内罩外壁的热交换对流，进而实现内罩内部温度的降低，并可利用冷空气密度大下沉而热空气密度较小上升的原理，提高换热效率。

优选地，还设有加热罩7，所述加热罩7和所述冷却罩2可替换的套设在所述内罩1外侧，所述加热罩7设有加热元件。

本申请提供的双级冷却炉，配上加热罩7，即构成一台罩式炉。也可设置多个内罩1盛放产品，并设置多个冷却罩2、加热罩7，对产品进行批量热处理。使用时，将产品放置在内罩1内，密闭内罩1，然后罩上加热罩7，通过加热罩7的加热元件(电加热或火焰加热等)对内罩1进行加热。加热完毕后，吊开加热罩7，罩上冷却罩2，开始对内罩1进行冷却，而此时加热罩7可以对另一内罩1进行加热，提高生产效率。

优选加热元件设置在加热罩7的侧壁，且加热元件布置高度为加热罩7内部高度的2/3，提高加热效率。优选加热罩7设有保温层，且保温层为等厚度设计，相较于传统罩式炉上部没有加热元件的位置的保温层比下部有加热元件的位置薄30％的设计，采用等厚度的保温层，保温效果更好，加热效率高，可以节省10％的加热时间。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种双级冷却炉，其特征在于，包括内罩(1)，套设在所述内罩(1)外侧冷却罩(2)，以及底座(3)，所述内罩(1)和所述冷却罩(2)分别放置在所述底座(3)上，

所述冷却罩(2)与所述内罩(1)之间的空间形成第一冷却通道(4)；所述冷却罩(2)设有进风口(21)和出风口(22)，所述出风口(22)设有第一风机(23)，所述第一风机(23)用于使空气由进风口(21)进入，经由第一冷却通道(4)从出风口(22)排出；

所述底座(3)设有换热机构(31)、第二风机(32)、第二冷却通道(5)，所述第二风机(32)用于使空气经由所述第二冷却通道(5)在所述内罩(1)外侧和所述换热机构(31)之间循环；还设有导流机构(12)，所述导流机构(12)设置在所述内罩(1)底部外侧与所述底座(3)之间，且所述导流机构(12)是环状导流盘；

所述第二冷却通道(5)包括两条冷却通路，所述冷却通路的一端连通所述导流机构(12)，所述冷却通路的另一端连通所述换热机构(31)，所述第二风机(32)设置在任一条所述冷却通路上。

2.根据权利要求1所述的双级冷却炉，其特征在于，所述内罩(1)底部设有第三风机(11)，所述第三风机(11)用于使空气在所述内罩(1)内部循环。

3.根据权利要求1所述的双级冷却炉，其特征在于，所述底座(3)还设有保温层(33)，所述保温层(33)位于所述导流机构(12)和所述换热机构(31)之间，所述冷却通路设置在所述保温层(33)内。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的双级冷却炉，其特征在于，所述换热机构(31)具体为间壁式换热器。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的双级冷却炉，其特征在于，所述冷却罩(2)还设有水冷机构(6)，所述水冷机构(6)包括喷头(61)，以及连通所述喷头(61)和水源的水冷管(62)，所述喷头(61)设置在所述冷却罩(2)内侧。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的双级冷却炉，其特征在于，所述冷却罩(2)设有多个进风口(21)和多个出风口(22)，每一个所述出风口(22)均设有一个第一风机(23)。

7.根据权利要求6所述的双级冷却炉，其特征在于，所述进风口(21)设置在所述冷却罩(2)下部，所述出风口(22)设置在所述冷却罩(2)上部。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的双级冷却炉，其特征在于，还设有加热罩(7)，所述加热罩(7)和所述冷却罩(2)可替换的套设在所述内罩(1)外侧，所述加热罩(7)设有加热元件。

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