CN203479018U - 用惰性气体循环冷却高温产品的降温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用惰性气体循环冷却高温产品的降温系统，包括依次管路连通的高温炉、气体缓冲罐、气水冷却器、高温循环风机，所述高温炉高温惰性气体出气管道处设置有第一控制阀，所述气体缓冲罐进气管路处设置有第二控制阀，所述气体缓冲罐与所述气水冷却器之间的管路上设置有第三控制阀，所述气水冷却器与所述高温循环风机之间的管路上设置有第四控制阀，所述高温循环风机与所述高温炉管路连通，并所述高温炉进气口处设置有第十一控制阀，所述高温炉、所述气体缓冲罐、所述气水冷却器、所述高温循环风机形成循环管路。本实用新型所公开的用惰性气体循环冷却高温产品的降温系统，可以实现高温产品或化学反应过程的快速降温冷却、降低热敏性产品和易氧化产品在降温时产生变性可能。

Description

用惰性气体循环冷却高温产品的降温系统

技术领域

本实用新型涉及一种用惰性气体循环冷却高温产品的降温系统。

背景技术

高温烧结或高温处理后的产品需要经过冷却、降温后才能满足使用要求，为了缩短产品后处理时间、加快产品的流通速度、提高装置的产能和生产效率，国内外先后开发了针对性的冷却方法来实现上述目的。现有技术中，常见的冷却方式有：

1、水冷。水冷是目前为止连续退火最快的一种湿式冷却方法。但由于水与产品直接接触而会使产品完全变性或局部变性，因此限制了其使用的范围。尽管后来开发出了夹套水冷，可以使冷却介质与高温产品非接触冷却，但对于大型工件的冷却或大宗量产品的静态冷却，其冷却速度很慢，必须得与其它冷却工艺相组合，从而使系统变得复杂。

2、气体喷射冷却。连续退火最早采用的是辐射冷却方式，这种方法的最大特点是介质不与待冷却产品直接接触，因此不会对产品产生不良影响，但是冷却速度慢。

3、高速气体喷射冷却。针对气体喷射冷却存在的问题，后来开发了气体喷射冷却技术，气体喷射冷却速度大大高于辐射冷却速度，并且对关键的喷嘴结构形式在不断优化中，气体喷射速度不断提高。

4、气-水双相冷却。此种工艺在冷却时将雾化水作为冷却剂喷于待冷却产品表面的一种湿式冷却方式。此冷却方式的冷却能力和稳定性较好，但容易造成某些易氧化产品表面氧化，采用该冷却方式，在生产线上需增加后处理设备，增大了投资。

以上冷却工艺均在某方面存在的不足。

因此，提供一种可以实现高温产品或化学反应过程的快速降温冷却、降低热敏性产品和易氧化产品在降温时产生变性可能的冷却方式是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可以实现高温产品或化学反应过程的快速降温冷却、降低热敏性产品和易氧化产品在降温时产生变性可能的冷却方式。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种用惰性气体循环冷却高温产品的降温系统，包括依次管路连通的高温炉、气体缓冲罐、气水冷却器、高温循环风机，所述高温炉高温惰性气体出气管道处设置有第一控制阀，所述气体缓冲罐进气管路处设置有第二控制阀，所述气体缓冲罐与所述气水冷却器之间的管路上设置有第三控制阀，所述气水冷却器与所述高温循环风机之间的管路上设置有第四控制阀，所述高温循环风机与所述高温炉管路连通，并所述高温炉进气口处设置有第十一控制阀，所述高温炉、所述气体缓冲罐、所述气水冷却器、所述高温循环风机形成循环管路。

优选地，所述高温循环风机出口与所述气体缓冲罐进口管路连通，并在该管路上设置有第五控制阀。

优选地，所述高温循环风机与所述高温炉之间的管路上设置有在线氧含量监测仪；所述循环管路上连接有惰性气体进气管路和循环气排放管路，所述惰性气体进气管路上设置有第六控制阀，所述循环气排放管路上设置有第七控制阀，所述第六控制阀和所述第七控制阀与所述在线氧含量监测仪通讯连接。

优选地，所述气水冷却器连通有冷却水进水管路和出水管路，所述进水管路上沿水流方向依次设置有第八控制阀、循环水泵和第九控制阀，所述出水管路上设置有第十控制阀。

与现有技术相比，本实用新型所提供的用惰性气体循环冷却高温产品的降温系统，通过构建循环管路，并采用惰性气体进行热量传送循环介质，不会对产品产生影响，降低热敏性产品和易氧化产品在降温时产生变性可能；同时采用冷却水与惰性气体进行热交换，保证了冷却的效率，可以实现高温产品或化学反应过程的快速降温冷却；通过将高温循环风机出口和气体缓冲罐进口管路连通，可以利用高温循环风机出来的部分冷却后的低温惰性气体与高温炉出来高温惰性气体在气体缓冲罐中混合，实现高温惰性气体的预降温，进一步提高冷却效率；通过设置在线氧含量监测仪，可以实时监测氧含量，当氧含量过高时，可以通过循环气排放管路排放不合格循环气，并通过惰性气体进气管路补充高纯惰性气体；气水冷却器需要的冷却水可以通过冷却水进水管路和出水管路实现循环，并能通过循环水泵实现冷却水的升压，保证冷却水循环的实现。

综上所述，本实用新型所提供的用惰性气体循环冷却高温产品的降温系统，采用惰性气体循环冷却的方法，可以实现高温产品或化学反应过程的快速降温冷却、降低热敏性产品和易氧化产品在降温时产生变性可能，惰性气体可以循环利用，可以降低运行成本，减小设备投资。

附图说明

图1是本实用新型提出的一种用惰性气体循环冷却高温产品的降温系统的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的目的是提供一种可以实现高温产品或化学反应过程的快速降温冷却、降低热敏性产品和易氧化产品在降温时产生变性可能的冷却方式。

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

请参考图1，在一种实施例中，本实用新型所提供的一种用惰性气体循环冷却高温产品的降温系统，包括依次管路连通的高温炉1、气体缓冲罐4、气水冷却器6、高温循环风机8，所述高温炉1高温惰性气体出气管道处设置有第一控制阀2，所述气体缓冲罐4进气管路处设置有第二控制阀3，所述气体缓冲罐4与所述气水冷却器6之间的管路上设置有第三控制阀5，所述气水冷却器6与所述高温循环风机8之间的管路上设置有第四控制阀7，所述高温循环风机8与所述高温炉1管路连通，并所述高温炉进气口处设置有第十一控制阀9，所述高温炉1、所述气体缓冲罐4、所述气水冷却器6、所述高温循环风机8形成循环管路；所述高温循环风机8出口与所述气体缓冲罐4进口管路连通，并在该管路上设置有第五控制阀10；所述高温循环风机8与所述高温炉1之间的管路上设置有在线氧含量监测仪11；所述循环管路上连接有惰性气体进气管路和循环气排放管路，所述惰性气体进气管路上设置有第六控制阀13，所述循环气排放管路上设置有第七控制阀12，所述第六控制阀13和所述第七控制阀12与所述在线氧含量监测仪11通讯连接；所述气水冷却器6连通有冷却水进水管路和出水管路，所述进水管路上沿水流方向依次设置有第八控制阀14、循环水泵15和第九控制阀16，所述出水管路上设置有第十控制阀17。

上述用惰性气体循环冷却高温产品的降温系统工作方式如下：

从高温炉1出来的高温惰性气体通过第一控制阀2在高温循环风机8的抽送下经过第二控制阀3进入气体缓冲罐4，并与高温循环风机8出来的经过第五控制阀10输送过来的部分冷却后的惰性气体在气体缓冲罐4内混合，实现高温气的预降温，从气体缓冲罐4出来的高温惰性气体通过第三控制阀5进入气水冷却器6，高温惰性气体与低温水在气水冷却器6内进行热交换而被冷却至40℃以下而成为低温惰性气体，低温惰性气体通过第四控制阀7进入高温循环风机8，在高温循环风机内经过升压后通过第十一控制阀9进入高温炉1内进对流传热，移除高温产品或化学反应过程的热量而为成高温惰性气体，同时高温产品或化学反应过程实现被降温、冷却。第十一控制阀9前的管路上安装有在线氧含量监测仪11，当氧含量超过工艺要求的某一值时，通过控制系统的指令打开放空管路上的第七控制阀12，排放部分不合格循环气，同时，通过控制系统的指令打开惰性气体补充管路上的第六控制阀13，向惰性气体循环系统补充适量的新鲜的高纯惰性气体，当循环系统氧含量降至规定的工艺要求值以下时，通过控制系统的指令关闭第七控制阀12和第六控制阀13。气水冷却器6实现热交换过程所需要的冷却水通过第八控制阀14进入循环水泵15，在循环水泵15内升压后通过第九控制阀16进入气水冷却器6，完成热交换而被升温的循环水通过第十控制阀17去后序工段冷却后重新回系统参与循环利用。

与现有技术相比，本实施例所提供的用惰性气体循环冷却高温产品的降温系统，通过构建循环管路，并采用惰性气体进行热量传送循环介质，不会对产品产生影响，降低热敏性产品和易氧化产品在降温时产生变性可能；同时采用冷却水与惰性气体进行热交换，保证了冷却的效率，可以实现高温产品或化学反应过程的快速降温冷却；通过将高温循环风机出口和气体缓冲罐进口管路连通，可以利用高温循环风机出来的部分冷却后的低温惰性气体与高温炉出来高温惰性气体在气体缓冲罐中混合，实现高温惰性气体的预降温，进一步提高冷却效率；通过设置在线氧含量监测仪，可以实时监测氧含量，当氧含量过高时，可以通过循环气排放管路排放不合格循环气，并通过惰性气体进气管路补充高纯惰性气体；气水冷却器需要的冷却水可以通过冷却水进水管路和出水管路实现循环，并能通过循环水泵实现冷却水的升压，保证冷却水循环的实现。

综上所述，本实施例所提供的用惰性气体循环冷却高温产品的降温系统，采用惰性气体循环冷却的方法，可以实现高温产品或化学反应过程的快速降温冷却、降低热敏性产品和易氧化产品在降温时产生变性可能，惰性气体可以循环利用，可以降低运行成本，减小设备投资。

需要说明的是，本实用新型中的高温炉还可以是高温反应器等形式的等同物，在不付出创造性劳动的基础上，对本实用新型所提供的技术方案的变化均应在本实用新型的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括哪些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种用惰性气体循环冷却高温产品的降温系统，其特征在于，包括依次管路连通的高温炉、气体缓冲罐、气水冷却器、高温循环风机，所述高温炉高温惰性气体出气管道处设置有第一控制阀，所述气体缓冲罐进气管路处设置有第二控制阀，所述气体缓冲罐与所述气水冷却器之间的管路上设置有第三控制阀，所述气水冷却器与所述高温循环风机之间的管路上设置有第四控制阀，所述高温循环风机与所述高温炉管路连通，并所述高温炉进气口处设置有第十一控制阀，所述高温炉、所述气体缓冲罐、所述气水冷却器、所述高温循环风机形成循环管路。

2.根据权利要求1所述的用惰性气体循环冷却高温产品的降温系统，其特征在于，所述高温循环风机出口与所述气体缓冲罐进口管路连通，并在该管路上设置有第五控制阀。

3.根据权利要求1所述的用惰性气体循环冷却高温产品的降温系统，其特征在于，所述高温循环风机与所述高温炉之间的管路上设置有在线氧含量监测仪；所述循环管路上连接有惰性气体进气管路和循环气排放管路，所述惰性气体进气管路上设置有第六控制阀，所述循环气排放管路上设置有第七控制阀，所述第六控制阀和所述第七控制阀与所述在线氧含量监测仪通讯连接。

4.根据权利要求1所述的用惰性气体循环冷却高温产品的降温系统，其特征在于，所述气水冷却器连通有冷却水进水管路和出水管路，所述进水管路上沿水流方向依次设置有第八控制阀、循环水泵和第九控制阀，所述出水管路上设置有第十控制阀。