CN212457948U - 一种碳管炉水冷交换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种碳管炉水冷交换装置，包括内炉壁、外炉壁和控制装置，所述内炉壁与外炉壁之间形成空腔；所述空腔内设有水冷交换器，所述水冷交换器包括第一螺旋管、第二螺旋管；第一螺旋管的上端通过第一连接管与第一三通连接，第一三通的另一端通过水泵、水温传感器与第二连接管的一端连接，第二连接管的另一端与第二螺旋管的上端连接；第一螺旋管的下端通过第三连接管与第二三通连接，第二三通的另一端通过L型的第四连接管与第二螺旋管的下端连接；所述第一三通通过电磁阀与出水管连接；所述第二三通通过单向阀与进水管连接；本装置通过螺旋管路实现内循环，让冷却水充分吸热后再排出，充分发挥冷却水的吸收效果，较为节约水资源。
Description
技术领域
本实用新型涉及碳管炉技术领域，具体涉及一种碳管炉水冷交换装置。
背景技术
碳管炉主要适用于金属粉末的碳化、石墨粉的烧结，可在保护气氛中对碳化物和其他高温材质及硬质合金进行烧结加热等。碳化炉以碳管发热为主，设备主要由炉体、碳管、水冷管路等组成，炉体为立式壳体，其内层做成圆筒，外层为碳钢，两层之间的夹层内设有水冷交换器，将传递到炉壳内壁的温度带走；炉体上部是炉盖，与炉体通过螺栓连接。
在碳管炉工作过程中，碳管产生的热量会传递到外壳上，将外壳的温度升高，而在实际生产时，又需要技术人员在碳管炉附近进行技术操作，技术人员有烫伤的风险，为保护技术人员的安全问题，这又需要碳管炉的壳体温度一般不得超过50℃，因此在制作时，一般通过水冷或者风冷的方式对进行降温。
通过水冷的方式对碳管炉进行水冷降温，虽然降温效果较好，常态下常见物质比热容最大的是水；但是流动的水，仅仅吸收了一部分热量便排放掉，水的温度仅仅上升了十几度；无法充分发挥水冷的效果还浪费了大量水资源；为此发明人设计一种碳管炉水冷交换装置；本装置通过螺旋管路实现内循环，让冷却水充分吸热后再排出，充分发挥冷却水的吸收效果，较为节约水资源。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种碳管炉水冷交换装置，本装置通过螺旋管路实现内循环，让冷却水充分吸热后再排出，充分发挥冷却水的吸收效果，较为节约水资源。
本实用新型采用的技术方案如下：一种碳管炉水冷交换装置,包括内炉壁、外炉壁和控制装置，所述内炉壁与外炉壁之间形成空腔，所述内炉壁为圆柱型结构、外炉壁为长方体结构；所述空腔内设有水冷交换器，所述水冷交换器包括第一螺旋管、第二螺旋管；内炉壁的外侧设有用于容纳第一螺旋管、第二螺旋管的容纳槽，第一螺旋管、第二螺旋管交错设置，紧贴于内炉壁的外壁；第一螺旋管的上端通过L型的第一连接管与第一三通连接，第一三通的另一端通过水泵、水温传感器与第二连接管的一端连接，第二连接管的另一端与第二螺旋管的上端连接；第一螺旋管的下端通过第三连接管与第二三通连接，第二三通的另一端通过L型的第四连接管与第二螺旋管的下端连接；所述第一三通的第三端通过电磁阀与出水管连接；所述第二三通的第三端通过单向阀与进水管连接，第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四连接管穿出外炉壁右侧；外炉壁前侧设有安装通道，安装通道与涡流管冷气一端连接；外炉壁的后侧均匀设有出气通道。
具体的，控制装置包括plc、电磁阀、水泵与水温传感器，所述水温传感器与plc的输入端电性连接，电磁阀、水泵与plc的输出端电性连接。
作为优化，所述进水管上设有手动球阀。
本实用新型的有益效果在于：
1.本装置通过螺旋管路实现内循环，让冷却水充分吸热后再排出，充分发挥冷却水的吸收效果，较为节约水资源；
2.安装通道与涡流管冷气一端连接，涡流管产生冷气，降低空腔内的温度；
3.内炉壁的外侧设有用于容纳第一螺旋管、第二螺旋管的容纳槽，增加换热效率。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构示意图。
图2为内炉壁、外炉壁结构示意图。
图3为安装通道位置示意图。
图4为水冷交换器结构示意图一。
图5为水冷交换器结构示意图二。
图6为容纳槽结构示意图。
图7为水冷交换器拆分示意图一。
图8为水冷交换器拆分示意图二。
图9为本实用新型的plc电路示意图。
图10为本实用新型的水温传感器电路示意图。
图11为本实用新型的水泵电路示意图。
图12为本实用新型的电磁阀电路示意图。
图中：内炉壁1、外炉壁2、控制装置3、空腔4、水冷交换器5、第一螺旋管6、第二螺旋管7、容纳槽8、第一连接管9、第一三通10、水泵11、水温传感器12、第二连接管13、第三连接管14、第二三通15、第四连接管16、电磁阀17、出水管18、单向阀19、进水管20、手动球阀21、安装通道22、涡流管23、出气通道24、plc25。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍，以下所述，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
一种碳管炉水冷交换装置,包括内炉壁1、外炉壁2和控制装置3，还设置有炉盖，炉盖与炉体通过螺栓连接；所述内炉壁1与外炉壁2之间形成空腔4，所述内炉壁1为圆柱型结构、外炉壁2为长方体结构；所述空腔4内设有水冷交换器5，所述水冷交换器5包括第一螺旋管6、第二螺旋管7；考虑到增加水冷交换器5的换热效率，内炉壁2的外侧设有用于容纳第一螺旋管6、第二螺旋管7的容纳槽8；第一螺旋管6、第二螺旋管7交错设置，紧贴于内炉壁1的外壁；第一螺旋管6的上端通过L型的第一连接管9与第一三通10连接，第一三通10的另一端通过水泵11、水温传感器12与第二连接管13的一端连接，第二连接管13的另一端与第二螺旋管7的上端连接；第一螺旋管6的下端通过第三连接管14与第二三通15连接，第二三通15的另一端通过L型的第四连接管16与第二螺旋管7的下端连接；所述第一三通10的第三端通过电磁阀17与出水管18连接；第一连接管9、第二连接管13、第三连接管14、第四连接管16穿出外炉壁2右侧；所述第二三通15的第三端通过单向阀19与进水管20连接；将进水管与外界水源连接，单向阀19可以保证在电磁阀17关闭的情况下，第一螺旋管6、第二螺旋管7形成一个内循环；进行降温时，控制装置3控制水泵11开启，由于单向阀19单向导通，电磁阀17处于关闭，冷却水在第一螺旋管6、第二螺旋管7循环降温，当水温传感器12检测到第一螺旋管6、第二螺旋管7的循环水温超过85℃，电磁阀17开启，水泵11关闭；由于水压的作用，第一螺旋管6、第二螺旋管7的高温水从出水管18排出，当水温传感器12检测到水温小于20℃时，电磁阀17关闭，水泵11开启，继续进行降温；外炉壁2前侧设有安装通道22，安装通道22与涡流管23冷气一端连接；外炉壁2的后侧均匀设有出气通道24；将外界高压气源与涡流管23进气一端连接，涡流管向内炉壁1吹出冷气，辅助降温。
如电路图所示，控制装置3包括plc25、电磁阀17、水泵11与水温传感器12，所述水温传感器12与plc25的输入端电性连接，电磁阀17、水泵11与pl25c的输出端电性连接。
进水管20与手动球阀21相连，手动球阀21可以作为一个手动阀门，控制整个水冷系统。
使用方法为：将进水管与外界水源连接，单向阀19可以保证在电磁阀17关闭的情况下，第一螺旋管6、第二螺旋管7形成一个内循环；当内炉壁1需要降温时，控制装置3控制水泵11开启，由于单向阀19单向导通，电磁阀17处于关闭，冷却水在第一螺旋管6、第二螺旋管7循环降温，当水温传感器12检测到第一螺旋管6、第二螺旋管7的循环水温超过85℃，电磁阀17开启，水泵11关闭；由于水压的作用，第一螺旋管6、第二螺旋管7的高温水从出水管18排出，当水温传感器12检测到水温小于20℃时，电磁阀17关闭，水泵11开启，继续进行降温。
尽管参照前述实例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行和修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种碳管炉水冷交换装置,包括内炉壁、外炉壁、和控制装置，所述内炉壁与外炉壁之间形成空腔；所述空腔内设有水冷交换器，其特征在于：所述水冷交换器包括第一螺旋管、第二螺旋管；第一螺旋管、第二螺旋管交错设置；第一螺旋管的上端通过L型的第一连接管与第一三通连接，第一三通的另一端通过水泵、水温传感器与第二连接管的一端连接，第二连接管的另一端与第二螺旋管的上端连接；第一螺旋管的下端通过第三连接管与第二三通连接，第二三通的另一端通过L型的第四连接管与第二螺旋管的下端连接；所述第一三通的第三端通过电磁阀与出水管连接；所述第二三通的第三端通过单向阀与进水管连接；第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四连接管穿出外炉壁右侧。
2.根据权利要求1所述的一种碳管炉水冷交换装置，其特征在于：所述内炉壁为圆柱型结构、外炉壁为长方体结构。
3.根据权利要求2所述的一种碳管炉水冷交换装置，其特征在于：所述外炉壁前侧设有安装通道，安装通道与涡流管冷气一端连接；外炉壁的后侧均匀设有出气通道。
4.根据权利要求1所述的一种碳管炉水冷交换装置，其特征在于：控制装置包括plc、电磁阀、水泵与水温传感器，所述水温传感器与plc的输入端电性连接，电磁阀、水泵与plc的输出端电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种碳管炉水冷交换装置，其特征在于：所述内炉壁的外侧设有用于容纳第一螺旋管、第二螺旋管的容纳槽。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种碳管炉水冷交换装置，其特征在于：所述进水管上设有手动球阀。
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