CN218097249U

CN218097249U - 封闭式中频电炉冷却系统

Info

Publication number: CN218097249U
Application number: CN202222479984.9U
Authority: CN
Inventors: 孙兴学; 王建国; 李华
Original assignee: Shandong Kangda Electric Furnace Co ltd
Current assignee: Hunan Fengpu Technology Co ltd
Priority date: 2022-09-20
Filing date: 2022-09-20
Publication date: 2022-12-20
Anticipated expiration: 2032-09-20

Abstract

本实用新型涉及冷却系统技术领域，具体为一种封闭式中频电炉冷却系统，包括中频电炉、冷却水管、冷却装置、设于冷却水管与冷却装置之间的第一水泵及第二水泵，冷却水管绕设于中频电炉外壁，冷却装置包括通过管路依次相连成闭合回路的热交换筒、压缩机、冷凝器及减压器。本实用新型通过将冷却水管、冷却装置及第一水泵和第二水泵密封连接形成封闭的冷却回路，使给中频电炉降温的水在循环过程中是封闭式的，冷却水不会被污染，也不会蒸发，节约了用水；另外，通过环绕设置于中频电炉外壁的冷却水管及依次相连的热交换机构、压缩机、冷凝器及减压器使水循环流动快速的吸热、放热，达到对中频电炉进行高效循环冷却的效果。

Description

封闭式中频电炉冷却系统

技术领域

本实用新型涉及冷却系统技术领域，具体为一种封闭式中频电炉冷却系统。

背景技术

中频电炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频300HZ以上至10000HZ的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流，由于电流的热效应，在大电流条件下工作，必然会产生一定的热量，造成附带温升，在中频电炉中，电炉线圈、磁轭、水冷电缆和电源柜等承载大电流的元件都需要冷却降温，如果不及时实施冷却，不但会影响设备的性能和功率，甚至还会烧坏设备。

水冷系统是对中频电炉进行冷却、保障设备安全运行的关键系统，现有的一种常见的冷却系统包括冷却池、水池水输送管和冷却水回流管以及冷却塔，水池水输送管一端与冷却池出水口相连通，另一端与冷却塔进水口相连接，冷却塔出水口与冷却水回流管一端相连通，冷却水回流管另一端与冷却池进水口相连通，水池水输送管和冷却水回流管上设有电动机，这种冷却系统会导致循环水受到污染，而且循环水易蒸发损失，造成水资源浪费，增加了企业用水成本。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种封闭式中频电炉冷却系统。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种封闭式中频电炉冷却系统，包括中频电炉、冷却水管、冷却装置、第一水泵及第二水泵，冷却水管绕设于中频电炉外壁，冷却水管两端与冷却装置密封连接形成封闭的冷却回路；冷却装置包括通过管路依次相连成闭合回路的热交换筒、压缩机、冷凝器及减压器，热交换筒外周侧壁设有循环水入口及循环水出口，第一水泵连接于循环水出口和冷却水管一端之间，第二水泵连接于循环水入口和冷却水管另一端之间；热交换筒内设有蒸发室、冷却室及冷凝室，蒸发室和冷凝室位于热交换筒两端，二者之间通过多个制冷剂通道连通，冷却室与制冷剂通道、蒸发室和冷凝室隔开，循环水入口和循环水出口与冷却室连通，冷凝室通过管路与减压器连通，蒸发室通过管路与压缩机连通。

优选地，所述热交换筒外周侧壁还设有冷却水口，冷却水口与第三水泵连接。

进一步优选地，所述热交换筒内设有隔板，隔板将热交换筒内腔分隔成所述蒸发室、冷却室及冷凝室，所述多个制冷剂通道环绕冷却室设置，冷却室与制冷剂通道、蒸发室和冷凝室被隔板隔开，冷却水口和循环水入口与冷却室连通且靠近蒸发室，循环水出口与冷却室连通且靠近冷凝室。

进一步优选地，所述冷却室内设有多个折流板，该多个折流板彼此交错地固定于热交换筒内壁且沿着热交换筒轴线等距间隔排布，相邻的两个折流板分别固定于热交换筒内壁的相对两侧。

进一步优选地，所述中频电炉外壁设有第一测温探头，所述冷却水管的另一端处设有第二测温探头。

本实用新型通过将冷却水管、冷却装置以及设于冷却水管与冷却装置之间的第一水泵和第二水泵密封连接形成封闭的冷却回路，使给中频电炉降温的水在循环过程中是封闭式的，这样冷却水不会被污染，也不会蒸发，节约了用水，充分利用了水资源；另外，通过环绕设置于中频电炉外壁的冷却水管及依次相连的热交换机构、压缩机、冷凝器及减压器使水循环流动快速的吸热、放热，达到对中频电炉进行高效循环冷却的效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型优选实施例提供的封闭式中频电炉冷却系统的结构示意图；

图2是图1冷却装置的结构示意图；

图3是图2沿A-A线的剖视图；

图中：1、中频电炉；2、冷却水管；3、冷却装置；31、热交换机构；310、热交换筒；3101、冷却水口；3102、循环水入口；3103、循环水出口；3104、制冷剂入口；3105、制冷剂出口；7、第三水泵；311、隔板；312、蒸发室；313、冷却室；314、冷凝室；315、制冷剂通道；316、折流板；32、压缩机；33、冷凝器；34、减压器；4、第一水泵；5、第二水泵；61、第一测温探头；62、第二测温探头。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

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。

如图1、图2和图3所示，本实用新型一优选实施例提供的一种封闭式中频电炉冷却系统，包括中频电炉1、绕设于中频电炉1外壁的冷却水管2、冷却装置3以及设于冷却水管2与冷却装置3之间的第一水泵4和第二水泵5。冷却水管2环绕设置于中频电炉1外壁，具有较大的接触面积，提高了对中频电炉1的冷却效果。冷却水管2两端与冷却装置3密封连接形成封闭的冷却回路，使冷却水在冷却水管2和冷却装置3内循环流动。

冷却装置3用于对水进行降温，包括通过管路依次相连的热交换机构31、压缩机32、冷凝器33及减压器34，热交换机构31、压缩机32、冷凝器33及减压器34通过管路相连形成一个闭合回路。

热交换机构31为圆筒状，包括一热交换筒310，热交换筒310外周侧壁设有冷却水口3101、循环水入口3102及循环水出口3103，热交换筒310两端处设有制冷剂入口3104及制冷剂出口3105。冷却水口3101连接第三水泵7，利用第三水泵7将热交换筒310内的水抽出，或者连接外界水源将水抽入热交换筒310。循环水出口3103连接第一水泵4的入口，第一水泵4的出口与冷却水管2的进水端连接；第二水泵5的入口与冷却水管2的出水端连接，第二水泵5的出口连接循环水入口3102。

热交换筒310内设有隔板311，隔板311将热交换筒310内腔分隔成蒸发室312、冷却室313及冷凝室314，蒸发室312和冷凝室314位于热交换筒310两端，二者之间通过多个制冷剂通道315连通，该多个制冷剂通道315环绕冷却室313设置，蒸发室312内设有气态制冷剂，冷凝室314内设有液态制冷剂，冷却室313与制冷剂通道315、蒸发室312和冷凝室314被隔板311隔开，冷却水口3101和循环水入口3102与冷却室313连通且靠近蒸发室312，循环水出口3103与冷却室313连通且靠近冷凝室314。制冷剂入口3104与冷凝室314连通，制冷剂出口3105与蒸发室312连通，制冷剂入口3104通过管路直接与减压器34连接，制冷剂出口3105通过管路直接与压缩机32连接，冷凝器33通过管路连接在压缩机32和减压器34之间。

进一步地，冷却室313内设有多个折流板316，该多个折流板316彼此交错地固定于热交换筒310内壁且沿着热交换筒310轴线等距间隔排布，相邻的两个折流板316分别固定于热交换筒310内壁的相对两侧，从冷却水口3101或循环水出口3103进入冷却室313的冷却水，折流板316对水流进行扰动，使冷却水与制冷剂通道315内的制冷剂充分进行热交换，降低冷却室313内冷却水的温度。制冷剂从冷凝室314沿着制冷剂通道315流向蒸发室312，制冷剂沿着制冷剂通道315流动过程中与冷却室313内的冷却水进行热交换吸热蒸发，气态制冷剂从蒸发室312流出沿着管路流入压缩机32进行压缩，再由冷凝器33冷凝、减压器34减压后从制冷剂入口3104进入冷凝室314。

进一步地，第三水泵7、第一水泵4、第二水泵5、压缩机32、冷凝器33及减压器34均与PLC控制器电性连接，以便PLC控制器对第三水泵7、第一水泵4、第二水泵5、压缩机32、冷凝器33及减压器34的工作状态进行控制。

优选地，中频电炉1外壁设有第一测温探头61，第一测温探头61用于检测中频电炉1外壁的温度；冷却水管2的出水端设有第二测温探头62，第二测温探头62用于检测冷却水管2出水端处的水温，第一测温探头61和第二测温探头62均与PLC控制器电性连接，将检测的温度信号传送给PLC控制器；当第一测温探头61检测到中频电炉1外壁的温度以及第二测温探头62检测到冷却水管2出水端的水温高于或低于预设温度值时，PLC控制器控制第一水泵4、第二水泵5、压缩机32、冷凝器33及减压器34运行或停止，从而节约能耗。

使用上述冷却装置3对中频电炉1进行冷却时，首先通过第三水泵7将冷却水抽入热交换筒310，冷却水在第三水泵7的驱动作用下从冷却水口3101进入热交换筒310的冷却室313内，冷却水在冷却室313内与制冷剂通道315内的制冷剂进行热交换，第一水泵4将冷却水从循环水出口3103抽到冷却水管2内，利用冷却水管2与中频电炉1之间较大的接触面积对中频电炉1进行冷却，冷却水管2内的冷却水吸收中频电炉1产生的热量温度升高变成热水，通过第二水泵5将热水抽入热交换筒310的冷却室313，热水在冷却室313内再次与制冷剂通道315内的制冷剂进行热交换，使水温降低，并再次被第一水泵4抽到冷却水管2内对中频电炉1进行冷却，如此循环往复。

本实用新型通过将冷却水管2、冷却装置3以及设于冷却水管2与冷却装置3之间的第一水泵4和第二水泵5密封连接形成封闭的冷却回路，使给中频电炉1降温的水在循环过程中是封闭式的，这样水不会被污染，也不会蒸发，节约了用水，充分利用了水资源；另外，通过环绕设置于中频电炉1外壁的冷却水管2及依次相连的热交换机构31、压缩机32、冷凝器33及减压器34使水循环流动快速的吸热、放热，达到对中频电炉1进行高效循环冷却的效果。

以上本实用新型的具体实施方式中凡未涉及到的说明属于本领域的公知技术，可参考公知技术加以实施。

以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims

1.一种封闭式中频电炉冷却系统，其特征在于：包括中频电炉、冷却水管、冷却装置、第一水泵及第二水泵，冷却水管绕设于中频电炉外壁，冷却水管两端与冷却装置密封连接形成封闭的冷却回路；冷却装置包括通过管路依次相连成闭合回路的热交换筒、压缩机、冷凝器及减压器，热交换筒外周侧壁设有循环水入口及循环水出口，第一水泵连接于循环水出口和冷却水管一端之间，第二水泵连接于循环水入口和冷却水管另一端之间；热交换筒内设有蒸发室、冷却室及冷凝室，蒸发室和冷凝室位于热交换筒两端，二者之间通过多个制冷剂通道连通，冷却室与制冷剂通道、蒸发室和冷凝室隔开，循环水入口和循环水出口与冷却室连通，冷凝室通过管路与减压器连通，蒸发室通过管路与压缩机连通。

2.根据权利要求1所述的封闭式中频电炉冷却系统，其特征在于：所述热交换筒外周侧壁还设有冷却水口，冷却水口与第三水泵连接。

3.根据权利要求2所述的封闭式中频电炉冷却系统，其特征在于：所述热交换筒内设有隔板，隔板将热交换筒内腔分隔成所述蒸发室、冷却室及冷凝室，所述多个制冷剂通道环绕冷却室设置，冷却室与制冷剂通道、蒸发室和冷凝室被隔板隔开，冷却水口和循环水入口与冷却室连通且靠近蒸发室，循环水出口与冷却室连通且靠近冷凝室。

4.根据权利要求3所述的封闭式中频电炉冷却系统，其特征在于：所述冷却室内设有多个折流板，该多个折流板彼此交错地固定于热交换筒内壁且沿着热交换筒轴线等距间隔排布，相邻的两个折流板分别固定于热交换筒内壁的相对两侧。

5.根据权利要求4所述的封闭式中频电炉冷却系统，其特征在于：所述中频电炉外壁设有第一测温探头，所述冷却水管的另一端处设有第二测温探头。