CN201330264Y - 节能型水溶性淬火介质再生处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种节能型水溶性淬火介质再生处理装置，其特征是它包括内罐(1)和外罐(2)，内罐(1)中安装有加热元件(3)，内罐(1)的下部设有分离液出口(4)和废液排放口(5)，在内罐(1)中还安装有热交换器(6)，热交换器(6)的进液口与循环泵(7)的出液口相连，热交换器(6)的出液口位于内罐(1)和外罐(2)之间，循环泵(7)的出液口还并接有一个注液管(8)，注液管(8)的出液口位于内罐(1)的上部，循环泵(7)的进液口分别与原液输液管(9)及循环液出液管(10)相连，循环液出液管(10)的进液口与内罐(1)和外罐(2)之间的储液区相通，在热交换器(6)的进液口、注液管(8)、原液输液管(9)及循环液出液管(10)上均安装有相应的控制阀(11)。本实用新型具有结构简单，制造方便，能耗低，处理速度快的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种环保设备，尤其是一种热处理液回收设备，具体地说是一种节能型水溶性淬火介质再生处理装置。
背景技术
众所周知，PAG和PEO类淬火剂具有逆溶性。PAG和PEO类淬火剂在逆熔点以下与水可以以任意比例互溶，在液温达到逆熔点时，PAG和PEO原液会从水中脱溶，形成明显的分界。其分离回收方法是将待处理的淬火液抽入罐中，加热至90℃-95℃后静置，此时PAG淬火剂原液将从淬火液中脱溶出来并沉入罐体底部，在底部设有出液口，则可将污染的淬火液中的有效PAG成分分离出来，提取率达85％-95％。将提取出来的PAG有效成分再次溶于水配成溶液后检测其冷却性能，与新配液相当，冷却性能得到了恢复，完全满足热处理生产的技术要求。
随着我国热处理技术和产业中的发展，各种水溶性淬火介质以其成本低、淬火油烟少的优点越来越受到人们的重视，其中又以具有逆溶性的PAG(聚烷撑二醇)和PEO(聚乙基恶唑琳)类水溶性淬火介质溶液应用的最为广泛。据初略估计，全国每年新投入使用的PAG原液约有2500-3000吨。但是，PAG和PEO类水基淬火介质在使用较长时间后会因受到污染冷却性能变差，且当污染达到一定程度时将不能满足工艺要求。为了保证热处理工件质量的温度，使用该淬火液的企业会根据各自情况进行整槽更换，即将淬火槽里已使用的淬火液报废处理。对于淬火强度较大的淬火液而言，有的一年即需更换一次，以汽车钢板弹簧热处理时所用的淬火液为例，淬火液浓度为10％，更换一槽40立方米淬火液，即4吨淬火剂原液，相当于花费近10万元。若全国PAG和PEO类水基淬火液平均每年年更换一次，按平均浓度10％估算，每年报废的淬火液就达5000-6000万元。若对全国这类淬火液进行回收平均每年大约可节省4000-5000万元，而处理过程简单，处理成本极低。
现有的回收装置均为单层罐体结构，由于加热后需要经过一定时间(约30分钟)的分离才能进行淬火液的提取，提出结束后再注入新的待回收原液，重新加热，因此，回收处理过程中能耗较大，同时因为加热周期长而延长了整个回收处理周期。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的淬火液回收装置存在的能耗高，处理周期长的问题，设计一种能耗低，处理速度快的具有双层结构回收罐的节能型水溶性淬火介质再生处理装置。
本实用新型的技术方案是：
一种节能型水溶性淬火介质再生处理装置，其特征是它包括内罐1和外罐2，内罐1中安装有加热元件3，内罐1的下部设有分离液出口4和废液排放口5，在内罐1中还安装有热交换器6，热交换器6的进液口与安装在外罐2外侧的循环泵7的出液口相连，热交换器6的出液口位于内罐1和外罐2之间，循环泵7的出液口还并接有一个注液管8，注液管8的出液口位于内罐1的上部，循环泵7的进液口分别与原液输液管9及循环液出液管10相连，循环液出液管10的进液口与内罐1和外罐2之间的储液区相通，在热交换器6的进液口、注液管8、原液输液管9及循环液出液管10上均安装有相应的控制阀11。
所述的热交换器6为盘管状热交换器、蛇形热管或带有上下联箱的直管式换热器。
所述的热交换器6的表面带有散热翅片。
在外罐2的上部安装有与内罐1和外罐2之间的储液区相通的溢流管12，内罐1和外罐2之间的罐壁上设有溢流口。
在内罐1的下部连接有取样管13，取样管13上也安装有控制阀11。
所述的控制阀11为闸阀或电动阀。
本实用新型的有益效果：
本实用新型具有结构简单，制造方便，能耗低，处理速度快的优点，处理效率可由0.69吨/小时提高到0.96吨/小时，经济效果十分明显。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示。
一种节能型水溶性淬火介质再生处理装置，它包括内罐1和外罐2，外罐2支承在支架14上，内罐1中安装有加热元件3，内罐1的下部设有分离液出口4和废液排放口5，在内罐1中还安装有热交换器6，热交换器6的进液口与安装在外罐2外侧的循环泵7的出液口相连，热交换器6的出液口位于内罐1和外罐2之间，循环泵7的出液口还并接有一个注液管8，注液管8的出液口位于内罐1的上部，循环泵7的进液口分别与原液输液管9及循环液出液管10相连，循环液出液管10的进液口与内罐1和外罐2之间的储液区相通，在热交换器6的进液口、注液管8、原液输液管9及循环液出液管10上均安装有相应的控制阀11；在外罐2的上部安装有与内罐1和外罐2之间的储液区相通的溢流管12，内罐1和外罐2之间的罐壁上设有溢流口；在内罐1的下部连接有取样管13，取样管13上也安装有控制阀11，所述的控制阀11为手动闸阀或电动阀。
具体实施时热交换器6为盘管状热交换器或化工行业常用的带有上下联箱的直管式换热器，也可为图1中所示的蛇形热管，内罐1中装有四层不锈钢蛇型管路，其管表成绕有翅片散热片，以增加热交换面积，同时在内罐中增设进出液总管15各一个，上面各设有四个接口与四层蛇形管对接，进出液总管15与内罐1的顶部和底部焊接相连，既增加了整个罐体的刚性，又可作为蛇形管的支撑点。
此外，具体实施时为了提高自动化水平，还可安装相应的测液温热电偶、电控液位计和电磁阀，除分离完毕时提取淬火剂原液和排除残夜需人工操作外，其他处理过程可实现自动控制。
本实用新型的工作过程为：
假定内罐的底部设有9个电加热管，9kW/个，即总加热功率为81kW，内、外罐体积均为2.4立方米。
第一步：第1罐先抽入2.4立方待处理淬火液进内罐1，此时液温约20℃，由于加热元件3(加热管)在底部，所以罐子里一旦有淬火液即可马上开始加热，加热至90℃的时间为140分钟。
第二步：到温后立即向外罐1抽入待处理原液并开动循环泵7，使内外罐进行热交换，外罐液满后继续循环交换，此阶段时间约为30分钟，与此同时完成淬火液与水的分离工作。
第三步：经过第二步后内罐温度约为60-70℃，外罐温度约为50-55℃，此时打开内罐底部阀门口，相继进行提取淬火剂原液和排出残余废液的工作，时间分别约为20分钟。
第四步：内罐排放清空后外罐淬火液迅速抽入内罐，开始加热，此时淬火液温度约为50℃，加热至90℃时间为80分钟。之后按照上述四步循环进行即可完成加热分离。
根据上述过程，处理2.4吨的淬火液需耗时30+40+80＝150分钟，平均处理速度为0.96吨/小时。即处理一吨淬火液仅需耗电约80度，成本仅为60-80元。而若罐体只有一层，采用加热一罐处理完毕后再放入下一罐加热的方式，在功率同为81kW的情况下，处理2.4吨需耗时30+40+140＝210分钟，平均处理速度仅为0.69吨/小时。可见本实用新型既提高了处理的效率，节省了时间，又提高了热能的利用率，节约了能源。两种罐体处理参数对照表如下：
表1两种罐体参数对照表
| 分离罐参数 | 本实用新型的双层罐式回收装置 | 现有的单层罐式回收装置 |
| 加热功率(Kw) | 81 | 81 |
| 处理体积 | 2.4立方米 | 2.4立方米 |
| 处理一罐所用时间 | 150分钟 | 210分钟 |
| 处理效率 | 0.96吨/小时 | 0.69吨/小时 |
本实用新型利用PAG和PEO聚合物的逆溶性原理，能将不能使用的淬火液加热、分离，提取出有效成分继续使用。若全国每年处理报废的此类淬火液均采用该设备分离提取，大约可节省4000-5000万元；处理成本低，每吨淬火液仅需60-80元。此外，该加热罐采用了独特的双层罐体结构，提高了处理效率，节约了处理时间；同时提高了热能(电能)的利用率，节约了处理时耗费的能源。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (6)
1、一种节能型水溶性淬火介质再生处理装置，其特征是它包括内罐(1)和外罐(2)，内罐(1)中安装有加热元件(3)，内罐(1)的下部设有分离液出口(4)和废液排放口(5)，在内罐(1)中还安装有热交换器(6)，热交换器(6)的进液口与安装在外罐(2)外侧的循环泵(7)的出液口相连，热交换器(6)的出液口位于内罐(1)和外罐(2)之间，循环泵(7)的出液口还并接有一个注液管(8)，注液管(8)的出液口位于内罐(1)的上部，循环泵(7)的进液口分别与原液输液管(9)及循环液出液管(10)相连，循环液出液管(10)的进液口与内罐(1)和外罐(2)之间的储液区相通，在热交换器(6)的进液口、注液管(8)、原液输液管(9)及循环液出液管(10)上均安装有相应的控制阀(11)。
2、根据权利要求1所述的节能型水溶性淬火介质再生处理装置，其特征是所述的热交换器(6)为盘管状热交换器、蛇形热管或带有上下联箱的直管式换热器。
3、根据权利要求1所述的节能型水溶性淬火介质再生处理装置，其特征是所述的热交换器(6)的表面带有散热翅片。
4、根据权利要求1所述的节能型水溶性淬火介质再生处理装置，其特征是在外罐(2)的上部安装有与内罐(1)和外罐(2)之间的储液区相通的溢流管(12)，内罐(1)和外罐(2)之间的罐壁上设有溢流口。
5、根据权利要求1所述的节能型水溶性淬火介质再生处理装置，其特征是在内罐(1)的下部连接有取样管(13)，取样管(13)上也安装有控制阀(11)。
6、根据权利要求1或5所述的节能型水溶性淬火介质再生处理装置，其特征是所述的控制阀(11)为闸阀或电动阀。
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|---|---|---|---|
| CNU2009200385210U CN201330264Y (zh) | 2009-01-13 | 2009-01-13 | 节能型水溶性淬火介质再生处理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CNU2009200385210U CN201330264Y (zh) | 2009-01-13 | 2009-01-13 | 节能型水溶性淬火介质再生处理装置 |
Publications (1)
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| CN201330264Y true CN201330264Y (zh) | 2009-10-21 |
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Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101906516A (zh) * | 2010-09-02 | 2010-12-08 | 唐山市长智农工具设计制造有限公司 | 金属制件淬火介质循环利用装置 |
| CN105331797A (zh) * | 2015-10-10 | 2016-02-17 | 十堰双齐科技有限公司 | 一种改善老化后pag水基淬火介质工作状态的脱溶设备及其方法 |
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2009
- 2009-01-13 CN CNU2009200385210U patent/CN201330264Y/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN101906516B (zh) * | 2010-09-02 | 2012-01-11 | 唐山市长智农工具设计制造有限公司 | 金属制件淬火介质循环利用装置 |
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