消失模熱砂余熱利用裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及消失模鑄造裝置領(lǐng)域，具體涉及一種消失模熱砂余熱利用裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在鑄造行業(yè)中，消失模是新興的、最先進(jìn)的鑄造工藝之一，消失模鑄造過(guò)程通常是先將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結(jié)組合成模型，刷涂耐火涂料并烘干后，將模型置于砂箱中，然后填入干砂振動(dòng)造型，最后在負(fù)壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成鑄件，鑄件從砂型中取出后，整個(gè)砂型消失又成為散落的砂子，這些砂子初始的溫度非常高，通常有200_500°C，有些砂型產(chǎn)生的熱砂的溫度可以高達(dá)上千攝氏度，但是這些熱砂只有冷卻到50°C左右才可以重新使用。
[0003]目前對(duì)熱砂的冷卻方式通常有三種:一是將熱砂放在指定的場(chǎng)地自然晾曬，讓熱砂自然降溫，這種方式降溫很慢，因而在整個(gè)消失模工藝中需要大量的干砂周轉(zhuǎn)，而且晾曬熱砂也需要一定面積的場(chǎng)地，導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高，而且很不方便；二是風(fēng)冷，即將熱砂放置在特定的設(shè)備上，向設(shè)備通風(fēng)，將熱砂的熱量帶走，這種方式降溫速度也比較慢，而且會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵污染空氣，導(dǎo)致工作環(huán)境很惡劣；三是將熱砂通過(guò)換熱裝置進(jìn)行降溫，目前的換熱裝置通常包括一個(gè)繞自身的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒，滾筒的軸心通常是水平或者接近水平方向，熱砂由滾筒的一端進(jìn)入，由另一端流出，滾筒的上方設(shè)有一根噴水管，噴水管向滾筒的外表面噴水，吸收滾筒的熱量從而使?jié)L筒內(nèi)的熱砂降溫，而目前這種換熱裝置對(duì)熱砂的冷卻效率通常比較低，而且滾筒和熱砂的重量比較重，因此驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)需要很大的動(dòng)力，導(dǎo)致使用時(shí)的能耗比較高，并且水灑在滾筒表面后一部分形成蒸汽，液態(tài)的水則灑在滾筒的周?chē)?，?dǎo)致工作環(huán)境很差，這些對(duì)熱砂的冷卻方式使熱砂包含的巨大熱量完全浪費(fèi)掉了，沒(méi)有得到利用。
[0004]在消失模鑄造的生產(chǎn)過(guò)程中根據(jù)工藝流程的順序通常設(shè)有以下幾個(gè)工作車(chē)間:制造模型的制模車(chē)間、為模型涂上涂料的噴涂室、將涂上涂料的模型烘干的烘干室，烘干室也通常根據(jù)工藝分為白模烘干室和黑模烘干室，白模烘干室通常需要25-50攝氏度的室溫，黑模烘干室通常需要30-60攝氏度的室溫，因此需要大量的熱量來(lái)維持烘干室的室溫，當(dāng)處于冬天外界環(huán)境溫度較低時(shí)，為了工人的工作舒適，其他的工作車(chē)間，如噴涂室，制模車(chē)間等都需要供暖，目前所用的方式是為烘干室等車(chē)間設(shè)置一套專門(mén)的供熱裝置，通常采用鍋爐供熱或者電熱裝置供熱。
[0005]—方面，是熱砂急需冷卻；另一方面，是消失模鑄造的工作車(chē)間需要供熱?，F(xiàn)在急需一種能對(duì)熱砂進(jìn)行有效冷卻、又能對(duì)熱砂余熱進(jìn)行有效利用的消失模熱砂余熱利用裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能對(duì)熱砂進(jìn)行冷卻、又能利用熱砂余熱供熱的消失模熱砂余熱利用裝置。
[0007]本方案提供的基礎(chǔ)方案為:消失模熱砂余熱利用裝置，包括機(jī)架、熱回收部分、水栗、熱利用部分和熱砂收集池;熱回收部分包括熱砂內(nèi)管和外套管，外套管套接在熱砂內(nèi)管上，外套管和熱砂內(nèi)管間存在環(huán)柱型空腔，外套管兩端與熱砂內(nèi)管密封固定，外套管一端設(shè)有換熱水進(jìn)口，另一端設(shè)有換熱水出口，外套管傾斜固定在機(jī)架上，熱砂內(nèi)管位于熱砂收集池上方，熱砂內(nèi)管上設(shè)有電磁閥，熱砂內(nèi)管內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器，機(jī)架上還設(shè)有顯示器，顯示器和溫度傳感器電連接;熱利用部分包括換熱管和蓄水箱，蓄水箱設(shè)有進(jìn)水口和出水口，換熱管固定在需要供熱的車(chē)間，換熱管的一端通過(guò)管道連接換熱水出口，換熱管的另一端通過(guò)管道連接進(jìn)水口，出水口通過(guò)管道連接換熱水進(jìn)口，水栗設(shè)置在出水口和換熱水進(jìn)口之間的管道上。
[0008]本方案的工作原理及優(yōu)點(diǎn)在于:首先，啟動(dòng)水栗，讓蓄水池內(nèi)的水，通過(guò)管道進(jìn)入到外套管與熱砂內(nèi)管的環(huán)柱型空腔中。然后，讓熱砂從熱砂內(nèi)管的較高端進(jìn)入到熱砂內(nèi)管中，由于熱砂內(nèi)管是傾斜的，因此在重力的作用下，熱砂從熱砂內(nèi)管的較高管沿著熱砂內(nèi)管向下流動(dòng)，最后流入熱砂收集池中。熱砂在熱砂內(nèi)管流動(dòng)的過(guò)程中，會(huì)與外套管內(nèi)的水相互接觸，外套管內(nèi)的水會(huì)對(duì)熱砂起到冷卻的作用。熱砂的溫度降低，水的溫度升高，經(jīng)過(guò)冷卻后的熱砂流入到熱砂收集池中，方便對(duì)熱砂的再次取用，同時(shí)溫度較高的水進(jìn)入到換熱管中，由于換熱管固定在需要供熱的車(chē)間，即水將熱砂的熱量帶到了需要供熱的車(chē)間。水流經(jīng)換熱管，最后進(jìn)入到蓄水池中。蓄水池能對(duì)水起到輔助散熱的作用，方便散熱之后的對(duì)，再次對(duì)熱砂進(jìn)行冷卻。
[0009]熱砂內(nèi)管內(nèi)設(shè)置的溫度傳感器可以檢測(cè)熱砂的溫度，作為冷卻效果的反饋，使用者可從顯示器上讀出溫度傳感器反饋出來(lái)的熱砂的溫度，如果溫度過(guò)高，則可以通過(guò)減小電磁閥的開(kāi)口，減小熱砂的流量來(lái)提升熱砂與水的接觸時(shí)間，從而保證冷卻效果。如果溫度過(guò)低，增加電磁閥的開(kāi)口程度，增大熱砂的流量來(lái)減少熱砂與水的接觸時(shí)間，從而提升冷卻效率。
[0010]本方案消失模熱砂余熱利用裝置，通過(guò)讓環(huán)柱型空腔內(nèi)的水和熱砂內(nèi)管中的熱砂進(jìn)行相互接觸，讓水對(duì)熱砂進(jìn)行冷卻。傾斜設(shè)置的熱砂內(nèi)管，讓熱砂在重力的作用下流動(dòng)，在熱砂流動(dòng)的過(guò)程中與水相互接觸，避免了傳統(tǒng)水冷過(guò)程需要轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒的驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)也避免了水資源的浪費(fèi);加熱之后的水，進(jìn)入到需要供熱的車(chē)間中，對(duì)車(chē)間進(jìn)行供熱，一方面，水將熱量散發(fā)出來(lái)，準(zhǔn)備下一次再對(duì)熱砂進(jìn)行冷卻，另一方面也實(shí)現(xiàn)了對(duì)熱砂余熱的重復(fù)利用。
[0011 ]優(yōu)選方案一:作為基礎(chǔ)方案的優(yōu)選方案，換熱水進(jìn)口位于外套管的較低端，換熱水的出口位于外套管的較高端。水在水栗的作用下，從下往上升，在上升過(guò)程中和熱砂相互接觸。熱砂從熱砂內(nèi)管的較端進(jìn)入熱砂內(nèi)管中，熱砂向下流動(dòng)，熱砂向下和水向上存在一個(gè)相互運(yùn)動(dòng)，可以提高冷卻效率。
[0012]優(yōu)選方案二:作為優(yōu)選方案一的優(yōu)選方案:還包括設(shè)置在機(jī)架上的PLC控制器，PLC控制器與溫度傳感器、電磁閥和水栗電連接。PLC控制器可以接受到溫度傳感器的反饋，從而代替使用者對(duì)電磁閥進(jìn)行操作，同時(shí)，PLC控制器還可以控制水栗，通過(guò)控制水栗的功率，來(lái)控制水流的速度，達(dá)到對(duì)熱砂進(jìn)行有效冷卻的目的。
[0013]優(yōu)選方案三:作為優(yōu)選方案二的優(yōu)選方案:進(jìn)水口設(shè)置在蓄水池的上方，出水口設(shè)置在蓄水池的下方。進(jìn)水口的水溫度較高，進(jìn)水口在蓄水池的上方，可以有利于水和空氣進(jìn)行熱教換，將水中的熱量散發(fā)到空氣中。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型消失模熱砂余熱利用裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)