CN201809467U - 铝加工中的槽液冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的铝加工中的槽液冷却系统，包括第一冷却系统，其特征在于：所述第一冷却系统包括地下水源、与槽液冷却管相连接的若干一级换热器和与槽液冷却管相连接的若干二级换热器；所述的二级换热器的冷却水出口均与出口与地下水入口连通的管路相连通；所述一级换热器的冷却水进口与冷却水出口通过设置有调节阀的管路相连通，所述每个一级换热器的冷却水出水口处均设置有截止阀，所述每个二级换热器的冷却水进口和冷却水出口处分别设置有调节阀和截止阀。本实用新型不仅实现了环保节能的目的，还使得槽液冷却系统控制槽液温度稳定、投入少。

Description

铝加工中的槽液冷却系统

技术领域

本实用新型涉及一种铝加工中的槽液冷却系统，更具体的说，尤其涉及一种设置有两个分别利用地下水和水池中的水进行对槽液进行降温的铝加工中的槽液冷却系统。

背景技术

铝合金型材氧化、二次电解着色和电泳的槽液温度，分别控制在18～24℃、20～25℃和18～25℃。在生产过程中，槽液温度会不断上升，超过工艺要求的上限时，铝型材表面会出现各种弊病，导致无法继续生产，必须采取冷却措施，把槽液温度控制在工艺要求的范围内。

以水为介质的冷却槽液，水温在不大于22℃、流量达到一定值时，就可以把槽液温度控制在工艺范围内，进而满足铝型材的加工要求。但是现有的冷却系统使用制冷系统，需要消耗的能量较高，不利于能源的节约。

发明内容

本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种设置有两个分别利用地下水和水池中的水进行对槽液进行降温的的铝加工中的槽液冷却系统。

本实用新型的铝加工中的槽液冷却系统，包括第一冷却系统，其特征在于：所述第一冷却系统包括地下水源、与槽液冷却管相连接的若干一级换热器和与槽液冷却管相连接的若干二级换热器；所述一级换热器的冷却水进口通过抽水装置与地下水源相连通，所述的一级换热器的冷却水出口均与回流管相连通，所述的二级换热器的冷却水进口均与回流管相连通，所述的二级换热器的冷却水出口均与出口与地下水入口连通的管路相连通；所述一级换热器的冷却水进口与冷却水出口通过设置有调节阀的管路相连通，所述每个一级换热器的冷却水出水口处均设置有截止阀，所述每个二级换热器的冷却水进口和冷却水出口处分别设置有调节阀和截止阀。第一冷却系统利用的是地下水，可以在大气温度大于或等于18℃时给整个铝型材加工系统进行冷却，由于地下水的温度较低，既利于对槽液的冷却，有利于节约能源。所述的每个一级换热器的冷却水进口均连接有一抽水装置，每个抽水装置与地下水源相连通；设置在换热器冷却水进口与冷却水出口之间的调节阀用于调节流经一级换热器的冷却水流量，实现对每个换热器所对应的槽液温度控制；设置在二级换热器冷却水进口上的调节阀可实现对进入到二级换热器中的冷却水流量进行调节，进而实现对流经二级换热器的槽液温度进行控制。流经整个冷却系统的冷却水最终通过地下水入口进入到地下，实现了水资源的节约和防止对水资源的污染。

本实用新型的铝加工中的槽液冷却系统，包括第二冷却系统，所述第二冷却系统包括第二水源、第一冷却塔和第二冷却塔；所述的一级换热器均分为第一组换热器和第二组换热器，所述的第一组换热器的冷却水进口通过抽水装置与第二冷却水源相连通，所述的第一冷却塔的进水口与二级换热器的出水口相连通，所述的第一冷却塔的出水口连接有分别与地下水入口和第二组换热器的冷却水进口相连通的溢流管和回水管，所述溢流管还与第二冷却水源相连通，所述第二组换热器的冷却水出口与第二冷却塔的进水口相连通，第二冷却塔的出水口与溢流管相连通；所述的与地下水源和第二冷却水源连通的抽水装置的管路上均设置有截止阀。第二冷却系统适于应用在大气温度低于18℃时给整个铝型材加工系统进行冷却，这时外界的温度较低，采用温度不是很低的冷却水即可实现对整个冷却系统的冷却。所述的第二冷却系统利用的第二冷却水源为普通的水池水源，这时所需求的抽水装置的功率较低，有利于节约电能。设置在抽水装置上的截止阀用于对第一冷却系统和第二冷却系统进行选择。

本实用新型的铝加工中的槽液冷却系统，所述的汇流管与地下水入口相连通，在汇流管与地下水入口相连接的管道上设置有第一截止阀和第二截止阀，在第一截止阀和第二截止阀之间设置有与第一冷却塔的进水口相连通的管路；所述的溢流管与地下水入口和第二冷却水源连接的管路上均设置有截止阀。第一截止阀可实现对流经二级换热器总的流量进行控制，使冷却水的能量得到充分利用的同时，也可有效控制二级换热器中冷却水的压力。第二截止阀在第一冷系统工作时处于开启状态，在第二冷却系统工作时处于闭合状态。把与第一冷却塔的进水口相连接的管路设置在第一截止阀和第二截止阀之间，有利于实现第一冷却系统和第二冷却系统之间的转换。在溢流管与地下水入口和第二冷却水源连接的管路上均设置截止阀的目的也是为了实现两冷却系统之间的转换。

本实用新型的铝加工中的槽液冷却系统，所述的地下水源的深度大于或等于60米，且地下水源的数量为1至6个；所述的地下水入口的数量为1至6个，地下水入口的深度不小于60米；所述的第二冷却水源为水池。使地下水源的深度不小于60米，就可保证冷却水有较低的温度，利于整个系统的工作。把地下水源的数量设置为1至6个的目的是为了保证每个一级换热器均对应有一个抽水装置，利于整个系统的工作。

本实用新型的铝加工中的槽液冷却系统，所述的第一冷却塔距离地面的高度为8至10米，所述溢流管中水位的最大高度比第一冷却塔出水管的高度小300mm。保证溢流管中水位的最大高度比第一冷却塔出水管的高度小300mm，即可实现第二组换热器中的冷却水有足够的压力，也可保证流经第二组换热器中的冷却水的压力不致过高，当第一冷却塔的出水口流出的冷却水通过第二组中的换热器不足以流出时，多余的冷却水就会通过溢流管流出。

本实用新型的铝加工中的槽液冷却系统，所述的第一冷却系统中与换热器的冷却水进口相连接的每个抽水装置的功率为5.5千瓦，第二冷却系统中与换热器的冷却水进口相连接的每个抽水装置的功率为20千瓦；所述的第一冷却塔和第二冷却塔的功率均为5.5千瓦。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中的第一冷却系统利用地下水作为冷却水源，并把流经整个系统的冷却水输送到地下，不仅达到了铝型材加工过程中的温度要求，而且还实现了环保节能的目的；还设置了在外界温度不大于18时使用的第二冷却系统，第二冷却系统的水源来自水池，实现了进一步节约能源的目的；本实用新型的铝加工中的槽液冷却系统控制槽液温度稳定、投入少。

附图说明

图1为本实用新型中第一冷却系统和第二冷却系统综合在一起的原理示意图；

图2为本实用新型的第一冷却系统的原理图；

图3为本实用新型的第二冷却系统的原理图；

图中：1地下水源，2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7、2-8、2-9换热器，3汇流管，4第一截止阀，5第一冷却塔，6溢流管，7回水管，8第二冷却塔，9地下水入口，10第二冷却水源，11第二截止阀。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，所示的一级换热器的数量为6个，6个换热器(2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6)用于冷却给铝型材氧化的槽液，三个换热器(2-7、2-8、2-9)为二级换热器，三个二级换热(2-7、2-8、2-9)其中的两个用于冷却着色槽液，一个用于冷却电泳槽液。每个换热器均包括冷却水进口、冷却水出口、槽液进口、槽液出口。地下水源1的深度大于60米，第二冷却水源10为设置在地表上的水池；第一冷却塔5设置在距离地面8至10米的高处，第二冷却塔8设置在地面上。地下水入口9中水的深度与地下水源的深度相同。6个一级换热器(2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6)的进水管均通过相应的抽水装置与地下水源1相连接，在地下水源1与6个一级换热器的冷却水进水管相连接的管路上均设置有截止阀。在第二冷却系统工作的过程中，6个一级换热器平均分为第一组换热器(2-1、2-2、2-3)和第二组换热器(2-4、2-5、2-6)，第一组换热器(2-1、2-2、2-3)包含的换热器的数量为三个，这三个换热器的冷却水进口通过抽水装置与第二水源10相连接，在第一组换热器(2-1、2-2、2-3)与第二水源10相连接的管路上设置有截止阀。设置在抽水装置管路上的截止阀可选择进入到冷却系统中的水源，在一级换热器的冷却水进口与冷却水出口之间设置有调节阀，通过调节阀可以调节流经每个一级换热器的冷却水流量。设置在一级换热器冷却水出口上的截止阀可实现对相应冷却器管路的进行控制，实现相应回路的开启和关闭。

6个一级换热器(2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6)的冷却水出口均与汇流管3相连通，二级换热器的冷却水进口与汇流管3相连通，具体的说，第一组换热器(2-4、2-5、2-6)的冷却水出口先相互连通之后，再经过第三截止阀12与第一组换热器(2-1、2-2、2-3)的冷却水出口相连通。设置第三截止阀12的目的是为了配合第一冷却系统和第二冷却系统的工作。汇流管3与溢流管6相连接，并且在回流管3与溢流管6之间的管路上依次设置有第一截止阀4和第二截止阀11，在第一截止阀4和第二截止阀11之间的管路上设置有与第一冷却塔5的进水口相连接的管路。三个二级换热器(2-7、2-8、2-9)的冷却水出口也均与第一冷却塔5的进水口相连接。

第一冷却塔5的出水口连接有溢流管6和回水管7，回水管7与第二组换热器(2-4、2-5、2-6)的冷却水进口相连通，在回水管与第二组换热器(2-4、2-5、2-6)连接的管路上均设置有截止阀，第二组换热器(2-4、2-5、2-6)的冷却水出口与第二冷却塔8的进水口相连通，第二冷却塔8的出水口与溢流管相连通，溢流管6还与地下水入口9和第二冷却水水源10相连通。在溢流管6与地下水入口9和第二冷却水源10相连接的管路上均设置有截止阀，以便实现第一冷却系统和第二冷却系统的选择。

图2给出了第一冷却系统工作状态下的原理图，要实现第一冷却系统工作，需要关闭图1中所示的与第二冷却水源10相连接的抽水管路上的截止阀，关闭第一冷却塔5和第二冷却塔8，打开第二截止阀11，关闭溢流管6与第二冷却水源10之间的截止阀，打开溢流管6与地下水入口9之间的截止阀以及地下水源1与一级换热器冷却水进口之间的截止阀，第一冷却系统进行工作。如图2所示，6个一级换热器(2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6)的冷却水进口分别通过抽水装置与地下水源1相连通，一级换热器(2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6)的冷却水进口与冷却水出口之间设置有调节阀，通过调节阀的调节，可以实现流经一级换热器中冷却水的流量，进而实现对相应的槽液冷却的目的。设置在二级换热器(2-7、2-8、2-9)的进水口上的调节阀可以实现对流经每个二级换热器(2-7、2-8、2-9)冷却水流量的调节。设置在一级换热器和二级换热器出水管上的截止阀，用于实现对相应管路的关闭，以便于维修相应管路。第一冷却系统可以在外界温度大于或等于18℃时开启，可以达到较好的冷却效果。

图3给出了第二冷却系统工作状态下的原理图，要实现第二冷却系统的工作，需要关闭图1中所示的一级换热器与地下水源1连接管路上的截止阀、第二截止阀11、第三截止阀12、溢流管6与地下水入口9连接管路上的截止阀，开启一级换热器与第二水源之间的抽水管路上的截止阀、溢流管与第二冷却水源10之间的截止阀。如图3所示，所示的一级换热器分为第一组换热器(2-1、2-2、2-3)和第二组换热器(2-4、2-5、2-6)，第一组换热器中的三个换热器通过通过抽水装置与水池相连接，然后第一组换热器(2-1、2-2、2-3)的冷却水出口均与汇流管3相连通，二级换热器的冷却水进口与汇流管3相连通，二级换热器(2-7、2-8、2-9)的冷却水进口与第一冷却塔的进水口相连接，第一冷却塔的出水口通过溢流管6和回水管7分别与第二冷却水源10和第二组换热器的冷却水进口相连接。第二组换热器的冷却水出口与第二冷却塔10的进水口相连接。通过上面所述的图3中的连接关系和冷却水流动过程，可实现在外界温度小于18℃时对整个铝型材加工过程的冷却。为了避免流经第二组换热器(2-4、2-5、2-6)的压力过大，以保证溢流管中水位的最大高度比第一冷却塔出水管的高度小300mm，这样就能把多余的冷却水通过溢流管流出。

一般情况下，以6条氧化槽、2条二次电解着色槽和1条电泳槽，年产1万吨铝型材计算，最少需要电功率270KW，能耗极大。假设第一冷却系统中，6个一级换热器中的每个换热器相对应的抽水装置的功率为20kw；第二冷却系统中，三个第一组换热器中的每个换热器所对应的抽水装置的功率均为5.5kw，第一冷却塔5和第二冷却塔8的功率均为5.5kw。那么，利用地下水作为冷却水源的第一冷却系统，需要消耗的电功率为120KW，以年产300天计算，可以节约电能的总量为：150kw×24小时×300天。使用完的地下水可重新回流到地下，实现了既不浪费地下水，又达到了环保的目的。

当大气温度小于18℃时，使用的是第二冷却系统，需要的总的能量仅为27.5kw，与现有的制冷机制消耗的能量(270kw)相比较，少242.5kw。以年产300天计算，可以节约电能的总量为：242.5kw×24小时×300天。

由上面的数据对比来看，第一冷却系统和第二冷却系统的节能效果十分的明显。在使用的过程中，根据外界的温度情况，选择性的实现第一冷却系统和第二冷却系统工作，进而实现整个系统最节能的运行方式。

Claims (6)

1.一种铝加工中的槽液冷却系统，包括第一冷却系统，其特征在于：所述第一冷却系统包括地下水源(1)、与槽液冷却管相连接的若干一级换热器和与槽液冷却管相连接的若干二级换热器；所述一级换热器的冷却水进口通过抽水装置与地下水源相连通(1)，所述的一级换热器的冷却水出口均与回流管(3)相连通，所述的二级换热器的冷却水进口均与回流管(3)相连通，所述的二级换热器的冷却水出口均与出口与地下水入口(9)连通的管路相连通；所述一级换热器的冷却水进口与冷却水出口通过设置有调节阀的管路相连通，所述每个一级换热器的冷却水出水口处均设置有截止阀，所述每个二级换热器的冷却水进口和冷却水出口处分别设置有调节阀和截止阀。

2.根据权利要求1所述的铝加工中的槽液冷却系统，其特征在于：包括第二冷却系统，所述第二冷却系统包括第二水源(10)、第一冷却塔(5)和第二冷却塔(8)；所述的一级换热器均分为第一组换热器和第二组换热器，所述的第一组换热器的冷却水进口通过抽水装置与第二冷却水源(10)相连通，所述的第一冷却塔(5)的进水口与二级换热器的出水口相连通，所述的第一冷却塔(5)的出水口连接有分别与地下水入口(9)和第二组换热器的冷却水进口相连通的溢流管(6)和回水管(7)，所述溢流管(6)还与第二冷却水源(10)相连通，所述第二组换热器的冷却水出口与第二冷却塔(8)的进水口相连通，第二冷却塔的出水口与溢流管(6)相连通；所述的与地下水源(1)和第二冷却水源(10)连通的抽水装置的管路上均设置有截止阀。

3.根据权利要求2所述的铝加工中的槽液冷却系统，其特征在于：所述的汇流管(3)与地下水入口(9)相连通，在汇流管(3)与地下水入口(9)相连接的管道上设置有第一截止阀(4)和第二截止阀(11)，在第一截止阀(4)和第二截止阀(11)之间设置有与第一冷却塔(5)的进水口相连通的管路；所述的溢流管(6)与地下水入口(9)和第二冷却水源连接的管路上均设置有截止阀。

4.根据权利要求2所述的铝加工中的槽液冷却系统，其特征在于：所述的地下水源(1)的深度大于或等于60米，且地下水源的数量为1至6个；所述的地下水入口(9)的数量为1至6个，地下水入口(9)的深度不小于60米；所述的第二冷却水源为水池。

5.根据权利要求2所述的铝加工中的槽液冷却系统，其特征在于：所述的第一冷却塔距离地面的高度为8至10米，所述溢流管(6)中水位的最大高度比第一冷却塔(5)出水管的高度小300mm。

6.根据权利要求2所述的铝加工中的槽液冷却系统，其特征在于：所述的第一冷却系统中与换热器的冷却水进口相连接的每个抽水装置的功率为5.5千瓦，第二冷却系统中与换热器的冷却水进口相连接的每个抽水装置的功率为20千瓦；所述的第一冷却塔(5)和第二冷却塔(8)的功率均为5.5千瓦。

Images