CN217604497U - 多炉群组的水冷却节能系统 - Google Patents

Abstract

多炉群组的水冷却节能系统，包括多个加热炉，每个加热炉上连接根据炉体水温调节状态的内循环冷却管路，多炉群组旁铺设可吸收内循环冷却管路热量且可调节输出功率的外循环冷却管路，内循环冷却管路和外循环冷却管路均由控制系统控制，所述的内循环冷却管路通过热交换器并联至外循环冷却管路中，内循环冷却管路连通热交换器的放热流动通道，外循环冷却管路连通热交换器的吸热流动通道，使外循环冷却管路和内循环冷却管路的流动路径相互独立。本实用新型省去人力实时监测及调节，有效节省能耗和人力，避免外循环冷却管路全程同功率运行，实现根据多炉群组的冷却需求及时调整能耗，有效节能。

Description

多炉群组的水冷却节能系统

技术领域

本实用新型涉及一种多炉群组的水冷却节能系统，属于加热炉水冷却技术领域。

背景技术

热处理循环水系统是指专用于为热处理设备进行冷却的水循环系统，通常以水泵为动力，使冷却水不间断地经过热处理设备并形成循环，达到冷却的目的。比如：模具车间下辖热处理工段，负责模具工件淬火、回火及成品模具氮化两项加工内容。其工作过程中均需对工件高温加热，淬火设备炉膛温度高达 1150℃左右，氮化设备炉膛温度达 540℃左右。为保护设备炉膛烧损，需用循环水冷却降温。现有的冷却水系统功率设计考虑是有极端情况下（天气最热，每台炉子最高温度）满足冷却要求，而设计功率是全年不停顿运行的。随着市场订单的波动变化，发生了任务多寡不均的现象，设备满负荷运作时，单位用电能耗控制合理；生产任务不足时，设备间歇运作时电耗偏高，形成明显的能源浪费。电能浪费不但关系企业的成本，而且影响整个社会的电能分配，增加了社会负担，故节能问题成为热处理循环水系统亟待解决的一个重要问题。

实用新型内容

本实用新型提供的多炉群组的水冷却节能系统，加热炉上的内循环冷却管路通过热交换器并联到外循环冷却管路中，省去人力实时监测及调节，有效节省能耗和人力，避免外循环冷却管路全程同功率运行，实现根据多炉群组的冷却需求及时调整能耗，有效节能。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

多炉群组的水冷却节能系统，包括多个加热炉，其特征在于：每个加热炉上连接根据炉体水温调节状态的内循环冷却管路，多炉群组旁铺设可吸收内循环冷却管路热量且可调节输出功率的外循环冷却管路，内循环冷却管路和外循环冷却管路均由控制系统控制，所述的内循环冷却管路通过热交换器并联至外循环冷却管路中，内循环冷却管路连通热交换器的放热流动通道，外循环冷却管路连通热交换器的吸热流动通道，使外循环冷却管路和内循环冷却管路的流动路径相互独立。

优选的，所述的内循环冷却管路包括热交换器、内循环冷却水箱、加热炉内的冷却水道和根据炉体水温调整水流速的内循环功率调节管路，管道连通冷却水道的进水口和出水口，并串联热交换器、内循环冷却水箱和内循环功率调节管路形成闭合的内循环路径，内循环功率调节管路位于冷却水道进水口一侧，热交换器位于冷却水道出水口一侧，内循环冷却水箱设置在内循环功率调节管路和热交换器之间。

优选的，所述的内循环功率调节管路包括连接在内循环冷箱的出水口与冷却水道的进水口之间的功率管路一以及与功率管路一并联的功率管路二，功率管路一的输出功率大于功率管路二的输出功率使功率管路一中的水流速大于功率管路二中的水流速。

优选的，所述的功率管路一包括功率水泵一和与功率水泵一连通且控制功率管路一启闭的控制阀门一，功率水泵一联通内循环冷却水箱的出水口，控制阀门一联通冷却水道的进水口。

优选的，所述的功率管路二包括输出功率小于功率水泵一的功率水泵二和与功率水泵二连通且控制功率管路二启闭的控制阀门二，功率水泵二联通内循环冷却水箱的出水口，控制阀门二联通冷却水道的进水口，功率管路二和功率管路一上均安装手动阀门。

优选的，所述的外循环冷却管路包括对外循环水进行冷却的外循环冷却装置、通过调节输出功率控制外循环管路中水流速的变频控制水泵，管道连通过外循环冷却装置的出水口、进水口和变频控制水泵并形成闭合的外循环路径，变频控制水泵靠近外循环冷却装置的出水口，且变频控制水泵的两端安装外循环控制阀门。

优选的，所述的外循环冷却管路与热交换器吸热流动通道的进水口连接的一端装有控制阀门三，冷却水道进水口一侧和冷却水道出水口一侧分别安装水压传感器和水温传感器，外循环冷却管路与热交换器连接的两端分别装有水温传感器。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的多炉群组的水冷却节能系统，内循环冷却管路通过热交换器并联到外循环冷却管路中，外循环冷却管路和内循环冷却管路流动路径相互独立，保证内循环冷却管路水质纯净的不易结垢，内循环冷却管路和外循环冷却管路的运行由控制系统控制，根据炉体水温自动调节内循环冷却管路的状态，保证每个内循环冷却管路状态的及时调节，省去人力实时监测及调节，有效节省能耗和人力；控制器控制外循环冷却管路根据各内循环冷却管路与外循环冷却管路的通断状态而自动调节输出功率，降低外循环冷却管路的能耗，避免外循环冷却管路全程同功率运行，进一步节省能耗，实现根据多炉群组的冷却需求及时调整能耗，有效节能。

内循环功率调节管路由功率管路一和功率管路二并联而成，当炉体中冷却水道的冷却需求高时，控制系统控制功率管路一开启且功率管路二关闭，此时内循环冷却管路中冷却水的水流速更大，内循环冷却管路的循环效率更高，冷却效率更高，满足炉体中冷却水道的高温冷却需求；当炉体中冷却水道的冷却需求降低，功率管路二开启且功率管路一关闭，此时内循环冷却管路中冷却水的水流速更小，内循环冷却管路的循环效率更低，冷却效率更低，能耗更低，满足内炉冷却水道泠却需求的同时降低能耗，内循环冷却管路的结构简单，节能效率高。

附图说明

图1为具体实施方式中多炉群组的水冷却节能系统的示意图。

图2为图1的局部放大图。

具体实施方式

下面结合图1~2对本实用新型的实施例做详细说明。

多炉群组的水冷却节能系统，包括多个加热炉1，其特征在于：每个加热炉1上连接根据炉体水温调节状态的内循环冷却管路2，多炉群组旁铺设可吸收内循环冷却管路2热量且可调节输出功率的外循环冷却管路3，内循环冷却管路2和外循环冷却管路3均由控制系统控制，所述的内循环冷却管路2通过热交换器并联至外循环冷却管路3中，内循环冷却管路2连通热交换器的放热流动通道，外循环冷却管路3连通热交换器的吸热流动通道，使外循环冷却管路和内循环冷却管路的流动路径相互独立。

以上所述的多炉群组的水冷却节能系统，内循环冷却管路2通过热交换器并联到外循环冷却管路3中，外循环冷却管路3和内循环冷却管路流动2路径相互独立，保证内循环冷却管路2水质纯净的不易结垢，内循环冷却管路2和外循环冷却管路3的运行由控制系统控制，根据炉体水温自动调节内循环冷却管路的状态，保证每个内循环冷却管路2状态的及时调节，避免内循环冷却管路2全程不停顿运行，省去人力实时监测及调节，有效节省能耗和人力；控制器控制外循环冷却管路3根据各内循环冷却管路2与外循环冷却管路3的通断状态而自动调节输出功率，降低外循环冷却管路3的能耗，避免外循环冷却管路3全程同功率运行，进一步节省能耗，实现根据多炉群组的冷却需求及时调整能耗，有效节能。

其中，所述的内循环冷却管路2包括热交换器21、内循环冷却水箱22、加热炉内的冷却水道23和根据炉体水温调整水流速的内循环功率调节管路24，管道连通冷却水道23的进水口和出水口，并串联热交换器21、内循环冷却水箱22和内循环功率调节管路24形成闭合的内循环路径，内循环功率调节管路24位于冷却水道23进水口一侧，热交换器21位于冷却水道23出水口一侧，内循环冷却水箱22设置在内循环功率调节管路23和热交换器21之间。内循环冷却水箱22的出水口流出冷却水经内循环功率调节管路24、冷却水道23、热交热器21再流至内循环冷却水箱22的进水口中，形成闭合回路。内循环功率调节管路24根据冷却水道23中的水温调节水流速，保证有效冷却的同时有效节能，冷却水道23中的水温不同，则内循环冷却管路2中的水流速不同，根据冷却需求控制相应的冷却效率，有效节能。

其中，所述的内循环功率调节管路24包括连接在内循环冷箱22的出水口与冷却水道23的进水口之间的功率管路一4以及与功率管路一4并联的功率管路二5，功率管路一4的输出功率大于功率管路二5的输出功率使功率管路一4中的水流速大于功率管路二5中的水流速。内循环功率调节管路24由功率管路一4和功率管路二5并联而成，当炉体中冷却水道的冷却需求高时，控制系统控制功率管路一4开启且功率管路二5关闭，此时内循环冷却管路2中冷却水的水流速更大，内循环冷却管路2的循环效率更高，冷却效率更高，满足炉体中冷却水道的高温冷却需求；当炉体中冷却水道的冷却需求降低，功率管路二5开启且功率管路一4关闭，此时内循环冷却管路2中冷却水的水流速更小，内循环冷却管路2的循环效率更低，冷却效率更低，能耗更低，满足内炉冷却水道泠却需求的同时降低能耗，内循环冷却管路的结构简单，节能效率高。在控制器内设定高功率启动水温，当冷却水道23中的温度传感器感应到的水温等于或大于高功率启动水温时，控制器控制功率管路一4开启且同步关闭功率管路二5，当冷却水道23中的传感器感应到的水温小于高功率启动水温时，控制器控制功率管路一4关闭且同步开启功率管路二5，根据冷却水道23中水温的变化控制功率管路一4和功率管路二5的启闭，实现内循环冷却管路2根据炉体水温变化自动调节水流速。

其中，所述的功率管路一4包括功率水泵一41和与功率水泵一41连通且控制功率管路一启闭的控制阀门一42，功率水泵一41联通内循环冷却水箱22的出水口，控制阀门一42联通冷却水道23的进水口。功率水泵一41的输出功率高，能耗高，水压大水流速高，使内循环冷却管路2的循环效率高，冷却效率高，控制系统对控制阀一42进行控制，进一步调节功率管路一4中的水流速，并控制功率管路一4的开启或关闭。

其中，所述的功率管路二5包括输出功率小于功率水泵一41的功率水泵二51和与功率水泵二51连通且控制功率管路二5启闭的控制阀门二52，功率水泵二51联通内循环冷却水箱22的出水口，控制阀门二52联通冷却水道23的进水口，功率管路二5和功率管路一4上均安装手动阀门53。功率水泵二51的输出功率低，能耗低，水压小水流速低，使内循环冷却管路2的循环效率低，冷却效率低，控制系统对控制阀二52进行控制，进一步调节功率管路二5中的水流速，并控制功率管路二5的开启或关闭。通过手动阀门53也可实现手动控制功率管路一4及功率管路二一5的启闭，便于在自动控制失效时及时对功率管路一4或功率管路二一5的开启或关闭进行调节。

其中，所述的外循环冷却管路3包括对外循环水进行冷却的外循环冷却装置31、通过调节输出功率控制外循环管路3中水流速的变频控制水泵32，管道连通过外循环冷却装置31的出水口、进水口和变频控制水泵32并形成闭合的外循环路径，变频控制水泵32靠近外循环冷却装置31的出水口，且变频控制水泵32的两端安装外循环控制阀门33。控制系统控制变频控制水泵32根据各个内循环冷却管路2与外循环冷却管路3的通断状态而自动调节输出功率，当每个加热炉的内循环冷却管路2均与外循环冷却管路3并联连通时变频控制水泵32的输出功率最大，当一个或多个内循环冷却管路2断开与外循环冷却管路3的并联时变频控制水泵32相应减小输出功率，变频控制水泵32随内循环冷却管路2并联连通数量的变化而调节输出功率，降低外循环冷却管路3的能耗，避免外循环冷却管路全程同功率运行，进一步节省能耗，实现根据多炉群组的冷却需求及时调整能耗，有效节能。外循环控制阀门33控制外循环冷却管路3的启闭。

其中，所述的外循环冷却管路3与热交换器21吸热流动通道的进水口连接的一端装有控制阀门三6，冷却水道23进水口一侧和冷却水道23出水口一侧分别安装水压传感器7和水温传感器8，外循环冷却管路3与热交换器21连接的两端分别装有水温传感器8。在冷却水道23的水温低至只需内循环冷却管路2就可满足冷却需求时，控制系统控制控制阀门三6关闭及时断开内循环冷却管路2与外循环冷却管路3的并联，通过内循环冷却管路2自身的散热满足冷却需求，实现外循环冷却管路3根据炉体水温变化自动调节与内循环冷却管路2的并联通断，有效节能。

以上结合附图对本实用新型的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.多炉群组的水冷却节能系统，包括多个加热炉，其特征在于：每个加热炉上连接根据炉体水温调节状态的内循环冷却管路，多炉群组旁铺设可吸收内循环冷却管路热量且可调节输出功率的外循环冷却管路，内循环冷却管路和外循环冷却管路均由控制系统控制，所述的内循环冷却管路通过热交换器并联至外循环冷却管路中，内循环冷却管路连通热交换器的放热流动通道，外循环冷却管路连通热交换器的吸热流动通道，使外循环冷却管路和内循环冷却管路的流动路径相互独立。

2.根据权利要求1所述的多炉群组的水冷却节能系统，其特征在于：所述的内循环冷却管路包括热交换器、内循环冷却水箱、加热炉内的冷却水道和根据炉体水温调整水流速的内循环功率调节管路，管道连通冷却水道的进水口和出水口，并串联热交换器、内循环冷却水箱和内循环功率调节管路形成闭合的内循环路径，内循环功率调节管路位于冷却水道进水口一侧，热交换器位于冷却水道出水口一侧，内循环冷却水箱设置在内循环功率调节管路和热交换器之间。

3.根据权利要求2所述的多炉群组的水冷却节能系统，其特征在于：所述的内循环功率调节管路包括连接在内循环冷箱的出水口与冷却水道的进水口之间的功率管路一以及与功率管路一并联的功率管路二，功率管路一的输出功率大于功率管路二的输出功率使功率管路一中的水流速大于功率管路二中的水流速。

4.根据权利要求3所述的多炉群组的水冷却节能系统，其特征在于：所述的功率管路一包括功率水泵一和与功率水泵一连通且控制功率管路一启闭的控制阀门一，功率水泵一联通内循环冷却水箱的出水口，控制阀门一联通冷却水道的进水口。

5.根据权利要求4所述的多炉群组的水冷却节能系统，其特征在于：所述的功率管路二包括输出功率小于功率水泵一的功率水泵二和与功率水泵二连通且控制功率管路二启闭的控制阀门二，功率水泵二联通内循环冷却水箱的出水口，控制阀门二联通冷却水道的进水口，功率管路二和功率管路一上均安装手动阀门。

6.根据权利要求3所述的多炉群组的水冷却节能系统，其特征在于：所述的外循环冷却管路包括对外循环水进行冷却的外循环冷却装置、通过调节输出功率控制外循环管路中水流速的变频控制水泵，管道连通过外循环冷却装置的出水口、进水口和变频控制水泵并形成闭合的外循环路径，变频控制水泵靠近外循环冷却装置的出水口，且变频控制水泵的两端安装外循环控制阀门。

7.根据权利要求2所述的多炉群组的水冷却节能系统，其特征在于：所述的外循环冷却管路与热交换器吸热流动通道的进水口连接的一端装有控制阀门三，冷却水道进水口一侧和冷却水道出水口一侧分别安装水压传感器和水温传感器，外循环冷却管路与热交换器连接的两端分别装有水温传感器。

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