[0025] 本發(fā)明所述的冷工件驅動裝置或熱工件驅動裝置為氣缸。采用上述結構，實現(xiàn)冷 熱工件方便、快速的進出殼體，從而實現(xiàn)冷熱工件的進料和出料。
[0026] 本發(fā)明所述冷工件進料口和冷工件出料口與冷工件軌道相連通；所述的熱工件出 料口與熱工件軌道相連通，方便傳熱結束后，氣缸活塞桿將工件推出。在冷工件的進料口徑 向方向上存在軌道，當工件通過軌道傳輸進入進料口后，工件正好處于氣缸的活塞桿前，氣 缸活塞桿的推送頻率根據(jù)工件傳送速度控制，當工件在進料口后，氣缸的活塞桿推動工件 進入腔體內。
[0027] 本發(fā)明的裝置，除了底座和支架以及驅動裝置之外，其它均采用耐高溫陶瓷材料 制備。如市售氧化鋯陶瓷等。
[0028] 本發(fā)明的冷工件運行載體軸向通過熱工件運行載體的圓盤所在端軸向套入到熱 工件運行載體中，冷工件運行載體的兩端均設置冷轉動軸，一個套入到熱工件運行載體的 熱轉動軸中，另一個上設置齒輪用于與步進電機輸出端的齒輪相互嚙合。且采用冷工件運 行載體和熱工件運行載體旋轉方向相反，實現(xiàn)逆向傳熱目的。
[0029] 1.工件行進方式介紹
[0030] 當圓筒旋轉，軌道帶著工件轉動到最高點處時，有一個活塞裝置，將工件沿著軌道 向里推進略大于一個工件的長度，給下一個工件進入裝置留出空間。軌道用簡單的細棍架 成，結構簡單，可以盡可能地提高換熱效率。隨著工件一個個進入軌道，一個推著一個逐漸 向出口行進，并且逐漸釋放熱量，最后冷卻一定溫度后從出口推出，進入收集箱內。
[0031] 2.成本分析
[0032] 2. 1裝置成本
[0033] 表1裝置整體成本

[0036] 2. 2節(jié)電、用電量計算
[0037] 2. 21電機用電量
[0038] 電機功率：
[0040] 式中：P--為電機功率，W ;
[0041] M = J · α--扭矩；
[0042] J = m · r2--轉動慣量；
[0043]
--角加速度；
[0044] η--轉速，r/min ;
[0045] m--負載質量，Kg ;
[0046] r--軸半徑，m;
[0047] 由上述的關系，得到電機實際功率：
[0049] 根據(jù)流水線工件運作時間和裝置實際情況得出：η = 0· 5r/min ;r = 0· 5m ;m = 300Kg ；
[0050] At = 60s
[0051] 計算得到電機功率：P = 0· 2056w/s = 740w/h
[0052] 流水線一天運作7小時，故兩個步進電機每天耗電量為10360w/h
[0053] 2. 22生產線用電量
[0054] 表2工廠每月用電量統(tǒng)計
[0055] L0058」 以400T生嚴線為例：
[0059] 冷原坯在裝置中預計可以從室溫20°C加熱到430°C ;C = 495X/(Kg · °C ); Λ t = 410°C ;總用鋼量=26812. 7kg ;中頻爐用電量=15960kw · h ;總生產線用電量= 22040kw · h〇
[0060] 根據(jù)節(jié)電率公式：
[0061]
[0062] 每月節(jié)電量占中頻爐用電量：
[0063] μ1= 495kJ/(kg*〇C ) X410°C X26812. 7kg/(15960kw *hX3. 6X106J) = 9. 47%
[0064] 每月節(jié)電量占總生產線用電量：
[0065] μ 2= 495kJ/(kg *°C ) X410°C X 26812. 7kg/(22040kw *hX3. 6X 106J) = 6. 85%
[0066] 400T :每月總節(jié)電量=6. 85% X 22040kw · h = 1511. 56kw · h
[0067] 每月節(jié)省電費=1511. 56kw · hXO. 9 元 /kw · h = 1360. 404 元
[0068] 推廣到其他生產線
[0069] 630T :每月總節(jié)電量=6· 85% X65840kw · h = 4510. 04kw · h
[0070] 每月節(jié)省電費=4510. 04kw · hXO. 9 元 /kw · h = 4059. 036 元
[0071] 電動螺旋：每月總節(jié)電量=6· 85% X25398kw · h = 1739. 763kw · h
[0072] 每月節(jié)省電費=1739. 763kw · hXO. 9 元 /kw · h = 1565. 7867 元
[0073] 整廠一月總節(jié)電量為776L 363kw · h，節(jié)省電費6985. 2267元
[0074] 整廠生產線去除雙休日月工作25天，所以：
[0075] 400T生產線日節(jié)電54. 41元；
[0076] 630T生產線日節(jié)電162. 36 ;
[0077] 電動螺旋生產線日節(jié)電62. 63元；
[0078] 表4全廠節(jié)電量表（單價：0· 9元/kw · h)

[0081] 3 總結
[0082] 結合鍛造廠實際用電量，換熱裝置的節(jié)電量，當整廠三條流水線正常運作時節(jié)電 率預計可以達到6. 85 %，月節(jié)電量預計可以達到7761. 363KW · h，按照工業(yè)用電0. 9元/ kw *h計算整個裝置每月可以節(jié)約6985. 2267元?？紤]到裝置本身的耗電量，單個裝置步進 電機的耗電233. 1兀，每一條生產線都設置一臺該換熱器，貝1J一個月電機總耗電699. 3兀。 整個裝置每月可以為整個鍛造廠節(jié)約成本6285. 9元。
[0083] 據(jù)統(tǒng)計，我國每年鑄造生產消耗的電等能源折合標煤約2000萬t，即495億kw ·1ι 的電量。在推行該輻射換熱器節(jié)能裝置后，每年可節(jié)省電量33. 91億kw *h，折合標煤約137 萬t。每年可節(jié)省電力成本30. 52億元。
【主權項】
1. 一種旋轉式逆向輻射換熱器，其特征在于： 包括底座（1)，設置于底座上的冷工件運行載體（2)、熱工件運行載體（3)、保溫外殼 (4)、冷工件載體驅動裝置（5)、冷工件驅動裝置（5. 1)、熱工件載體驅動裝置（6)和熱工件 驅動裝置（6. 1);所述的熱工件運行載體（3)套合在冷工件運行載體（4)外側，且熱工件運 行載體（3)和冷工件運行載體（4)之間相對周向轉動；所述的熱工件運行載體外側套合有 保溫外殼（4);所述的熱工件運行載體軸向設置有與熱工件驅動裝置轉動連接的熱轉動軸 (3. 1)，所述的冷工件運行載體軸向設置有與冷工件驅動裝置轉動連接的冷轉動軸（2. 1); 且熱工件載體驅動裝置與冷工件驅動裝置位于保溫外殼的一端，冷工件載體驅動裝置與熱 工件驅動裝置位于保溫外殼的另一端； 所述的保溫殼體外側壁設置有與熱工件載體相連通的熱工件進料口（7)，保溫外殼位 于熱工件驅動裝置（6.1)的另一端對應設置有熱工件出料口（8);所述的保溫殼體位于冷 工件驅動裝置（5. 1)所在端對應設置有冷工件進料口（9)、保溫外殼另一端對應位置設置 有冷工件出料口；所述的保溫外殼（4)兩端均設置有端蓋。2. 根據(jù)權利要求1所述的旋轉式逆向輻射換熱器，其特征在于：所述的冷工件載體驅 動裝置或熱工件載體驅動裝置包括步進電機（5. 2)，所述的步進電機（5.2)的輸出端設置 有第二齒輪（5.3);所述的熱轉動軸或冷轉動軸上設置有第一齒輪（5. 4)，所述的第一齒輪 (5. 4)與第二齒輪（5. 3)相嚙合。3. 根據(jù)權利要求2所述的旋轉式逆向輻射換熱器，其特征在于：所述的底座上設置有 支架（10)，所述的冷工件載體驅動裝置（5)、冷工件驅動裝置（5. 1)、熱工件載體驅動裝置 (6)和熱工件驅動裝置（6. 1)均設置有支架上。4. 根據(jù)權利要求1所述的旋轉式逆向輻射換熱器，其特征在于：所述的熱工件運行載 體包括第一柱形框架（3. 2)，第一柱形框架的一端設置有圓盤（3. 3)，另一端設置有圓環(huán) (3. 4);圓盤與圓環(huán)之間通過熱工件軌道（3. 5)連接；所述的熱工件軌道包括沿軸向呈長方 體狀的容置腔，容置腔靠近柱形框架的中心的一側面上設置有第一鋼筋（3. 6)，其余側面 為實心側面，且實心側面上設有與熱工件進料口連通的通孔；所述的冷工件運行載體包括 第二柱形框架（2. 2)，第二柱形框架兩端均為圓盤設置，圓盤之間通過長方體狀的冷工件 軌道（2.3)相互連接，所述的冷工件軌道位于第二柱形框架外側的側面上設置有第二鋼筋 (2. 4)，其余側面為實心側面。5. 根據(jù)權利要求4所述的旋轉式逆向輻射換熱器，其特征在于：所述冷工件進料口（9) 和出料口與冷工件軌道相連通；所述的熱工件出料口與熱工件軌道相連通。6. 根據(jù)權利要求1所述的旋轉式逆向輻射換熱器，其特征在于：所述的冷工件驅動裝 置或熱工件驅動裝置為氣缸。
【專利摘要】一種旋轉式逆向輻射換熱器，包括底座，底座上的冷工件運行載體、熱工件運行載體、保溫外殼、冷工件和冷工件載體驅動裝置、熱工件和熱工件載體驅動裝置；熱工件運行載體套合在冷工件運行載體外側；所述的熱工件運行載體外側套合有保溫外殼；熱工件運行載體軸向設置有熱轉動軸，冷工件運行載體軸向設置有冷轉動軸；保溫殼體外側壁設置有與熱工件載體相連通的熱工件進料口，保溫殼體位于熱工件驅動裝置相對的另一端設置有熱工件出料口；保溫殼體位于冷工件驅動裝置的一端設置有與冷工件驅動裝置相對應的冷工件進料口，另一端設置有與進料口對應的冷工件出料口；保溫外殼兩端設置有端蓋。具有能有效回收鍛造件余熱的優(yōu)點。
【IPC分類】B21J1/06, B21J17/00
【公開號】CN105033130
【申請?zhí)枴緾N201510451264
【發(fā)明人】胡長興, 陳耀威, 劉揚, 施旭, 龔嘉俊, 王燁波, 毛敏, 趙燕娜
【申請人】浙江大學寧波理工學院
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月28日