一种锻件雾化喷射快速降温装置论文和设计-吴云龙

全文摘要

本实用新型涉及一种锻件雾化喷射快速降温装置，属于装备行业锻件降温设备技术领域。技术方案是：空气总管（2）和供水总管（4）分别横向固定在支架（1）上，空气立管（8）和供水立管（9）分别连接在空气总管（2）和供水总管（4）上，空气立管（8）和供水立管（9）上分别设有立管空气控制阀（6）和立管供水控制阀（7），空气立管（8）和供水立管（9）上分别连接多组空气支管（11）和供水支管（12），每组空气支管（11）和供水支管（12）分别连接一个雾化喷头（10），所述雾化喷头（10）的喷水方向朝向锻件。本实用新型的有益效果是：能够满足各种锻件的降温处理要求，提高锻件的冷却效果。

主设计要求

1.一种锻件雾化喷射快速降温装置，其特征在于：包含支架（1）、空气总管（2）、空气控制阀（3）、供水总管（4）、水控制阀（5）、立管空气控制阀（6）、立管供水控制阀（7）、空气立管（8）、供水立管（9）、雾化喷头（10）、空气支管（11）和供水支管（12），空气总管（2）和供水总管（4）分别横向固定在支架（1）上，空气总管（2）和供水总管（4）上分别设有空气控制阀（3）和水控制阀（5），空气立管（8）和供水立管（9）分别连接在空气总管（2）和供水总管（4）上，空气立管（8）和供水立管（9）上分别设有立管空气控制阀（6）和立管供水控制阀（7），空气立管（8）和供水立管（9）上分别连接多组空气支管（11）和供水支管（12），每组空气支管（11）和供水支管（12）分别连接一个雾化喷头（10），所述雾化喷头（10）的喷水方向朝向锻件。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种锻件雾化喷射快速降温装置，其特征在于：所述雾化喷头（10）包含喷头主体（22）、空气过滤器（23）、水过滤器（24）、喷嘴（25）、喷嘴螺杆（26）、喷嘴帽（29）、喷嘴帽压盖（30）、空气旋流片（31）、进气口（32）、进水口（33）、气体通道（34）和进风套（35），喷头主体（22）上设有进气口（32）和进水口（33），空气支管（11）和供水支管（12）分别连接在进气口（32）和进水口（33）上，喷头主体（22）内设有与进气口（32）连通的气体通道（34）和与进水口（33）连通的喷嘴（25），气体通道（34）内设有空气过滤器（23），进水口（33）内设有水过滤器（24），喷嘴（25）内设有喷嘴螺杆（26），喷嘴（25）的外周设有与气体通道（34）连通的进风套（35），进风套（35）内设有空气旋流片（31），进风套（35）设有喷气口（36），喷嘴帽（29）通过喷嘴帽压盖（30）固定连接在喷嘴（25）上。

3.根据权利要求2所述的一种锻件雾化喷射快速降温装置，其特征在于：所述进风套（35）的喷气口（36）为锥形口。

4.根据权利要求1所述的一种锻件雾化喷射快速降温装置，其特征在于：所述供水总管（4）上设有泄压阀（14）和空气吹扫阀（15）。

5.根据权利要求1所述的一种锻件雾化喷射快速降温装置，其特征在于：所述空气立管（8）和供水立管（9）分别与空气总管（2）和供水总管（4）垂直布置。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种锻件雾化喷射快速降温装置，属于装备行业锻件降温设备设备技术领域。

背景技术

国内锻造行业在锻件热处理出炉后需要从台车上吊下来进行快速降温处理，需要将锻件的温度从650℃~800℃降到350℃~400℃。目前，锻件的降温大部分采用大型轴流风机鼓风降温处理工艺，少部分采用喷水降温工艺，喷水降温工艺由于受场地条件、降温设备水平、季节以及室内外温度限制采用这种工艺的不多。

鼓风降温存在以下缺点：一是所需时间长，因锻件几何尺寸、体积、重量不同，降温用时也不一样，一般在8~12h，夏季更长，耗时较多影响交货；二是电耗高，一般锻件几何尺寸都较大，单重也大，因此，一个锻件冷却降温就需要几台甚至10台以上的轴流风机，每个轴流风机功率大多是11kw，总的电耗高，间接增大了工序成本；三是风机在线使用数量大，吊下降温处理的锻件经常遇到几个锻件同时走降温工艺的情况，轴流风机在线使用数量大，经常是几十台同时使用；四是风机维检量大，由于轴流风机在线用量大，经常因用吊车移动而损坏，再加工作时间长，锻件辐射热的影响，风机电机极易损坏，行业内都存在轴流风机大量离线维检，影响工作效率，影响产品合同周期的情况。

喷水降温对场地有严格要求：一是现场必须有排水设施；二是需要有一个半封闭环境便于收集未蒸发的的冷却水；喷水降温使用的喷头雾化颗粒大，喷在锻件上对锻件表面硬度的一致性有影响，水量消耗也大；喷水降温水的蒸发量大，一般锻造热处理炉车间冬季是不采暖的，蒸发的水蒸气及多余水量结冰在冬季对生产车间环境构成影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种锻件雾化喷射快速降温装置，能够满足各各种锻件的降温处理要求，解决背景技术中存在的问题。

本实用新型的技术方案是：

一种锻件雾化喷射快速降温装置，包含支架、空气总管、空气控制阀、供水总管、水控制阀、立管空气控制阀、立管供水控制阀、空气立管、供水立管、雾化喷头、空气支管和供水支管，空气总管和供水总管分别横向固定在支架上，空气总管和供水总管上分别设有空气控制阀和水控制阀，空气立管和供水立管分别连接在空气总管和供水总管上，空气立管和供水立管上分别设有立管空气控制阀和立管供水控制阀，空气立管和供水立管上分别连接多组空气支管和供水支管，每组空气支管和供水支管分别连接一个雾化喷头，所述雾化喷头的喷水方向朝向锻件。

所述雾化喷头包含喷头主体、空气过滤器、水过滤器、喷嘴、喷嘴螺杆、喷嘴帽、喷嘴帽压盖、空气旋流片、进气口、进水口、气体通道和进风套，喷头主体上设有进气口和进水口，空气支管和供水支管分别连接在进气口和进水口上，喷头主体内设有与进气口连通的气体通道和与进水口连通的喷嘴，气体通道内设有空气过滤器，进水口内设有水过滤器，喷嘴内设有喷嘴螺杆，喷嘴的外周设有与气体通道连通的进风套，进风套内设有空气旋流片，进风套设有喷气口，喷嘴帽通过喷嘴帽压盖固定连接在喷嘴上。

所述进风套的喷气口为锥形口。

所述供水总管上设有泄压阀和空气吹扫阀。

所述空气立管和供水立管分别与空气总管和供水总管垂直布置。

采用本实用新型，将车间内的浊环水源及压缩空气源通过快速接头与供水总管和空气总管连接，水和空气通过供水立管及空气立管进入立管供水控制阀及立管空气控制阀；经过流量调节后的水和空气通过供水支管和空气支管进入雾化喷头，水经过喷嘴螺杆时产生快速旋转水流薄膜从喷嘴喷出，同时气流从进风套的锥形喷口喷出，并与水流在喷嘴帽内切向碰撞混合形成水雾流，从喷嘴帽的雾化喷口喷出，实现对锻件进行快速喷雾冷却处理的目的。

本实用新型的有益效果是：能够满足各种锻件的降温处理要求，而且雾化喷头能够使喷雾达到颗粒细小、均匀一致的雾化效果，从而提高锻件的冷却效果。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图：

图2为本实用新型平面图：

图3为本实用新型立面图：

图4为雾化喷头剖视图：

图中：支架1、空气总管2、空气控制阀3、供水总管4、水控制阀5、立管空气控制阀6、立管供水控制阀7、空气立管8、供水立管9、雾化喷头10、空气支管11、供水支管12、快速接头13、泄水阀14、空气吹扫阀15、锻件16、丝堵21、喷头主体22、空气过滤器23、水过滤器24、喷嘴25、喷嘴螺杆26、垫片27、喷嘴帽固定套28、喷嘴帽29、喷嘴帽压盖30、空气旋流片31、进气口32、进水口33、气体通道34、进风套35、喷气口36。

具体实施方式

以下结合附图，通过实例对本实用新型作进一步说明。

参照附图1-4，一种锻件雾化喷射快速降温装置，包含支架1、空气总管2、空气控制阀3、供水总管4、水控制阀5、立管空气控制阀6、立管供水控制阀7、空气立管8、供水立管9、雾化喷头10、空气支管11和供水支管12，空气总管2和供水总管4分别横向固定在支架1上，空气总管2和供水总管4上分别设有空气控制阀3和水控制阀5，空气立管8和供水立管9分别连接在空气总管2和供水总管4上，空气立管8和供水立管9上分别设有立管空气控制阀6和立管供水控制阀7，空气立管8和供水立管9上分别连接多组空气支管11和供水支管12，每组空气支管11和供水支管12分别连接一个雾化喷头10，所述雾化喷头10的喷水方向朝向锻件。

具体实施例：

在本实施例中，参照附图1、2、3，该装置设置在锻件16的两侧，雾化喷头分为十组，共30个喷头，且十组雾化喷头可根据锻件形状、大小、降温强度要求，通过立管供水控制阀和空气控制阀进行任意组合和增减喷头数量，实现对锻件的喷雾降温。

供水总管4上还安装有泄压阀14和空气吹扫阀15，冬季使用时，如果是在不连续工作的情况下，利用泄压阀14先卸掉管中的水，然后用空气吹扫阀15进行压缩空气吹扫，防止冬季车间内气温低冻坏管道。

参照附图4，所述雾化喷头10包含丝堵21、喷头主体22、空气过滤器23、水过滤器24、喷嘴25、喷嘴螺杆26、喷嘴帽29、喷嘴帽压盖30、空气旋流片31、进气口32、进水口33、气体通道34和进风套35，喷头主体22上设有进气口32和进水口33，空气支管11和供水支管12分别连接在进气口32和进水口33上，喷头主体22内设有与进气口32连通的气体通道34和与进水口33连通的喷嘴25，进气口32与气体通道34交叉布置，气体通道34的一端设有丝堵21，气体通道34内设有空气过滤器23，进水口33内设有水过滤器24，喷嘴25内设有中心孔，喷嘴25的中心孔内设有喷嘴螺杆26，喷嘴25的外周设有进风套35，进风套35与气体通道34的另一端连通，进风套35内设有空气旋流片31，进风套35设有喷气口36，喷气口36为锥形口，喷气口36与喷嘴25的中心孔同心布置，喷嘴帽29通过喷嘴帽压盖30固定连接在在喷嘴25上。

压缩空气经过进气口32进入空气过滤器23过滤后进入进风套35内，压缩空气在进风套35内部的空气旋流片31作用下形成高速旋转的气流薄膜；同时浊环水从进水口33经水过滤器24进入喷嘴25内，在经过喷嘴螺杆26时，产生快速旋转水流薄膜从喷嘴25的中心孔旋转喷出，同时气流从进风套35的喷气口36呈锥形状态喷出，与水流在喷嘴帽29内切向碰撞混合，气流和水流薄膜形成反向旋转在高速旋转力作用下，相互切向碰撞、剪切，在喷嘴帽29内混合均匀后，再形成水雾流从喷嘴帽29的雾化喷口喷出，对锻件等产品进行快速喷雾冷却处理。

在本实施例中锻件重量为10t，长度为5m，从650℃降到400℃的散热量为988821750 kcal\/h，而30个水雾化喷嘴喷雾用水513kg\/h就可以吸收995652014.74 kcal\/h热量，也就是说仅30个水雾化喷嘴喷雾一小时就能吸收该锻件降温散出的热量；但考虑到理论计算可能的偏差及现场的准备所需要的时间，还有锻件规格与以上模拟锻件的重量、外形、材质偏差，一个锻件的水喷雾降温时间应该在1至4小时之间。

设计图

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主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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