專(zhuān)利名稱(chēng)：真空爐氣體回收及氦氮?dú)怏w混合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種エ業(yè)氣體回收處理設(shè)備，具體涉及ー種真空爐氣體回收及氦氮?dú)怏w混合系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在熱處理行業(yè)，隨著質(zhì)量要求的不斷提高及自動(dòng)化程度的不斷提高，真空熱處理爐越來(lái)越多的取代傳統(tǒng)的鹽浴爐及其他空氣加熱爐，而且隨著節(jié)能減排要求的不斷提高，真空高壓氣淬爐的使用量慢慢超越真空油淬爐成為行業(yè)的趨勢(shì)。真空高壓氣淬爐具備淬火質(zhì)量?jī)?yōu)良，表面光潔度高，不用清洗，變形小，工作環(huán)境清潔等特點(diǎn)。但同時(shí)，也存在著以下的問(wèn)題I、每次淬火均要消耗大量氮?dú)鈦?lái)冷卻エ件，冷卻完畢后直接排放。尤其大容量高壓カ的氣淬爐，其使用成本比真空油淬爐要高了 10-20倍，這對(duì)使用者是ー筆比較大的生產(chǎn)成本，且氮?dú)庖驗(yàn)榧兌纫筝^高，多以液氮汽化后使用，液氮在生產(chǎn)及運(yùn)輸過(guò)程中要消耗較多的能源，不利于國(guó)家及社會(huì)的節(jié)能減排。2、真空氣淬爐的冷卻速度通常由氣體的壓力、氣體的種類(lèi)、流動(dòng)速度等、熱交換器效果決定。在設(shè)備及エ藝條件一致的情況下，冷卻氣體是決定設(shè)備熱處理質(zhì)量的頭等因素。目前市場(chǎng)上的設(shè)備冷卻氣體選用氮?dú)猓鋵?shí)從冷卻效果并非是最佳選擇，因?yàn)樵谕葪l件下，氮?dú)獾臒醾鲗?dǎo)速度與氫氣及氦氣相比差出6-7倍，但氫氣由于易燃易爆不常用于熱處理生產(chǎn)；而液氦價(jià)格超出液氮近百倍，過(guò)于高昂。若能解決氦氣成本及消耗的問(wèn)題，則氦氣冷卻是更優(yōu)越的冷卻介質(zhì)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供ー種真空爐氣體回收及氦氮?dú)怏w混合系統(tǒng)。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是ー種真空爐氣體回收及氦氮?dú)怏w混合系統(tǒng)，由管道，單向閥，過(guò)渡罐，氣體凈化裝置，氣體純度檢驗(yàn)裝置，排氣電磁閥及手動(dòng)安全閥，增壓泵，儲(chǔ)氣罐，壓カ傳感器，流量檢測(cè)裝置，PLC控制器組成。該系統(tǒng)通過(guò)密封法蘭對(duì)接氣淬爐的排氣ロ法蘭，在通過(guò)管道連接過(guò)渡罐，過(guò)渡罐與氣淬爐之間加裝單向閥，過(guò)渡罐之后管道連接氣體浄化裝置與氣體純度檢測(cè)裝置，在氣體監(jiān)測(cè)裝置之后有兩個(gè)管道，ー個(gè)是直接排放管道，上面有排氣電磁閥及手動(dòng)安全閥；另一管道連接增壓泵，增壓泵后的管道通向生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的儲(chǔ)氣罐，在此之間的官道上加裝壓カ傳感器及流量檢測(cè)裝置。更進(jìn)一歩的，所述PLC控制器分別與排氣電磁閥及手動(dòng)安全閥、壓カ傳感器及流量檢測(cè)裝置電氣相連，并控制協(xié)調(diào)工作。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于所述真空爐氣體回收及氦氮?dú)怏w混合系統(tǒng)采用了模塊式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，且不用破壞及改變現(xiàn)有使用氣淬爐，只要對(duì)接ー個(gè)法蘭接ロ即可，最重要的是在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中將解決以下問(wèn)題。I、解決真空氣淬生產(chǎn)成本高昂的問(wèn)題現(xiàn)有的高壓真空氣淬爐在淬火冷卻過(guò)程中使用氮?dú)饫鋮s，淬火完成之后，氮?dú)庵苯优欧牛瑹o(wú)任何循環(huán)利用的エ藝。按照評(píng)估國(guó)內(nèi)市場(chǎng)現(xiàn)有的真空氣淬爐的保有量大約在8000-10000臺(tái)，常用爐型是755、966、1288，常用壓カ是6_10公斤，我們按6公斤計(jì)算，通常每次淬火消耗氮?dú)饧s35公斤，每天每爐可開(kāi)3-4次，全國(guó)熱處理行業(yè)因此可以節(jié)約的成本非常驚人，且空分行業(yè)是能耗大戶(hù)，運(yùn)輸及分裝過(guò)程中又要消耗大量的能越及人工，若能回收現(xiàn)有氣體，則于企業(yè)于社會(huì)則都將大大的節(jié)能降耗。2、解決現(xiàn)有真空氣淬爐的冷卻速度不足的問(wèn)題國(guó)內(nèi)市場(chǎng)現(xiàn)存的近萬(wàn)臺(tái)設(shè)備的冷卻效果，已逐漸不能滿(mǎn)足更高品質(zhì)要求，國(guó)內(nèi)的現(xiàn)行的高端設(shè)備與國(guó)際高端設(shè)備冷卻效果也存在一定差距，價(jià)格上的差距則更大，動(dòng)輒幾百萬(wàn)計(jì)。我國(guó)機(jī)電行業(yè)尤其是高端制造行業(yè)每年進(jìn)ロ的高壓真空爐以以?xún)|計(jì)，而使用氮?dú)?與使用氦氣或氦氮混合氣冷卻，則其冷速可以提高30% 100%，而該專(zhuān)利產(chǎn)品既很好的解決了氦氣一次性消耗不起的問(wèn)題，也解決了氦氮混合監(jiān)控的問(wèn)題。相當(dāng)于對(duì)現(xiàn)有老設(shè)備進(jìn)行了一次精確的原地升級(jí)；也可以在新購(gòu)置設(shè)備上加裝以達(dá)到更高級(jí)別設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)。為企業(yè)節(jié)省巨大的成本。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖其中，(I)為管道，(2)為單向閥，(3)為過(guò)度罐，(4)為氣體浄化裝置，(5)為氣體純度檢驗(yàn)裝置，(6)為排氣電磁閥及手動(dòng)安全閥，(7)為增壓泵，⑶為儲(chǔ)氣罐，(9)為壓カ傳感器，(10)為流量檢測(cè)裝置，(11)為PLC控制器。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)具有多種方式，以下優(yōu)選例為為了公眾更好的理解本實(shí)用新型所述的技術(shù)內(nèi)容，而不是對(duì)所述技術(shù)內(nèi)容的限制。事實(shí)上，在不違反本實(shí)用新型所連發(fā)明精神實(shí)質(zhì)內(nèi)所做的對(duì)任意元件的增減、替換和改進(jìn)都在本實(shí)用新型所要求保護(hù)的技術(shù)方案之內(nèi)。如圖I所示，ー種真空爐氣體回收及氦氮?dú)怏w混合系統(tǒng)，由管道(1)，單向閥門(mén)
(2)，過(guò)渡罐(3)，氣體浄化裝置(4)，氣體純度檢驗(yàn)裝置(5)，排氣電磁閥及手動(dòng)安全閥(6)，增壓泵(7)，儲(chǔ)氣罐(8)，壓カ傳感器(9)，流量檢測(cè)裝置(10)，PIC控制器(11)等組成。該系統(tǒng)通過(guò)密封法蘭對(duì)接氣淬爐的排氣ロ法蘭，在通過(guò)管道(I)連接過(guò)渡罐(3)，過(guò)渡罐(3)與氣淬爐之間加裝單向閥(2)，過(guò)渡罐(3)之后管道連接氣體浄化裝置(4)與氣體純度檢測(cè)裝置(5)，在氣體純度檢測(cè)裝置(5)之后有兩個(gè)管道，ー個(gè)是直接排放管道，上面有排氣電磁閥及手動(dòng)安全閥出)。另一管道連接增壓泵(7)，增壓泵(7)后的管道通向生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的儲(chǔ)氣罐(8)，在此之間的官道上加裝壓カ傳感器(9)及流量檢測(cè)裝置(10)。PLC控制器(11)分別與排氣電磁閥及手動(dòng)安全閥出)、壓カ傳感器(9)及流量檢測(cè)裝置(10)電氣相連，并控制協(xié)調(diào)工作。使用單ー氣體其工作過(guò)程如下真空氣淬爐冷卻結(jié)束，打開(kāi)排氣閥開(kāi)始排氣，該系統(tǒng)開(kāi)始工作，排出氣體通過(guò)密封法蘭及管道進(jìn)入該系統(tǒng)的過(guò)渡罐，期間的單向閥可以避免氣體的回流，過(guò)渡罐的氣體經(jīng)過(guò)浄化裝置浄化，濾除掉顆粒雜質(zhì)及微量的水分及氧氣，再經(jīng)過(guò)在線式氣體純度檢測(cè)。若純度達(dá)不到設(shè)定的要求吋，則回收閥門(mén)關(guān)閉，增壓泵不工作，而排放閥門(mén)自動(dòng)打開(kāi)對(duì)外排放，手動(dòng)閥門(mén)則是用于電磁閥失效的待修狀態(tài)。若純度可以達(dá)到設(shè)定要求，則排放閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉，回收閥門(mén)打開(kāi)，增壓泵開(kāi)啟エ作，以便把回收氣體壓入更高壓カ的氣淬爐儲(chǔ)罐中。在與氣淬爐儲(chǔ)罐相連的管道中，有壓カ傳感器，以便在線監(jiān)控灌裝過(guò)程中壓カ有無(wú)超過(guò)設(shè)定壓力，一旦超過(guò)，則增壓泵停止工作，避免充入過(guò)高壓カ的氣體。以上是使用單ー氣體的工作過(guò)程，若使用混合氦氮混合氣體，則其配置及工作過(guò)程與使用單ー氣體稍有區(qū)別，區(qū)別在于以下兩點(diǎn) I、氣體檢測(cè)裝置要多設(shè)置混合氣的分別檢測(cè)裝置。2、在使用過(guò)程中要設(shè)定混合氣成分中氮?dú)饧昂獾谋壤?，在?shí)際生產(chǎn)中氦氣由于分子小容易有微量泄漏，在積累到一定程度時(shí)，會(huì)對(duì)淬火冷卻速度產(chǎn)生變化，所以，系統(tǒng)設(shè)置其上下線的比例，超過(guò)比例報(bào)警提示，并及時(shí)由預(yù)留的充裝ロ充裝。
權(quán)利要求1.一種真空爐氣體回收及氦氮?dú)怏w混合系統(tǒng)，是由管道(1)，單向閥(2)，過(guò)渡罐(3)，氣體凈化裝置(4)，氣體純度檢驗(yàn)裝置(5)，排氣電磁閥及手動(dòng)安全閥￠)，增壓泵(7)，儲(chǔ)氣罐(8)，壓力傳感器(9)，流量檢測(cè)裝置(10)和PLC控制器(11)組成，其特征在于通過(guò)管道(I)將氣淬爐的排氣連接過(guò)度罐(3)，過(guò)度罐(3)之后管道連接氣體凈化裝置(4)與氣體純度檢驗(yàn)裝置(5)，氣體純度檢驗(yàn)裝置(5)有兩個(gè)管道，一個(gè)是直接排放管道，上面有排氣電磁閥和手動(dòng)安全閥￠)，另一管道連接增壓泵(7)，增壓泵(7)之后的管道通向儲(chǔ)氣罐⑶。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種真空爐氣體回收及氦氮?dú)怏w混合系統(tǒng)，其特征在于所述的單向閥(2)安裝在過(guò)渡罐與氣淬爐之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種真空爐氣體回收及氦氮?dú)怏w混合系統(tǒng)，其特征在于所述的壓力傳感器(9)和流量檢測(cè)裝置(10)安裝在增壓泵(7)與儲(chǔ)氣罐⑶之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種真空爐氣體回收及氦氮?dú)怏w混合系統(tǒng)，其特征在于所述的PLC控制器(11)分別與排氣電磁閥及手動(dòng)安全閥￠)、壓力傳感器(9)和流量檢測(cè)裝置(10)電氣連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種真空爐氣體回收及氦氮?dú)怏w混合系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)由管道(1)，單向閥(2)，過(guò)渡罐(3)，氣體凈化裝置(4)，氣體純度檢驗(yàn)裝置(5)，排氣電磁閥及手動(dòng)安全閥(6)，增壓泵(7)，儲(chǔ)氣罐(8)，壓力傳感器(9)，流量檢測(cè)裝置(10)和PLC控制器(11)組成。所述系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，且不用破壞及改變現(xiàn)有使用的氣淬爐，提高了真空氣淬爐的冷卻速度又降低了生產(chǎn)成本低。
文檔編號(hào)C21D1/613GK202543264SQ20122011867
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者陳海洋 申請(qǐng)人:陳海洋