專利名稱：一種用于實驗爐模擬物料加熱的水冷裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水冷裝置，特別涉及一種用于實驗爐模擬物料加熱的水冷裝
置。是冷卻系統在多功能實驗爐上應用的新裝置，該冷卻系統在多功能實驗爐上采取爐內 預埋可調水管，以及外置式循環冷卻塔。
背景技術：
實驗爐技術目前被廣泛應用于材料、冶金、化工實驗設備領域。現有的實驗爐中基 本沒有冷卻系統，也就無法對加熱物料進行模擬。 如中國專利號01218853. 0公開了一種材料等試驗設備領域使用的多功能高溫試 驗爐，精度高、功能全，但是不能模擬加熱物料，中國專利號為95247051. 9 "水泥高溫實驗 爐"和中國專利號02279182. 5 "新型箱式高溫爐"等均不能實現對加熱物料的模擬，另外 還有的實驗裝置冷卻系統過于簡單，調節不靈活而且沒有自動控制功能，如中國專利號 03208963.5 "多功能小型焚燒爐"等。
發明內容本實用新型的目的在于開發出一種用于實驗爐模擬物料加熱的水冷裝置，針對實 驗加熱爐不同的熱負荷可以連續可調的，并且保持爐溫的循環冷卻水系統，通過控制預先 埋設在爐底的數支冷卻水管的流量和進出口溫度來達到爐溫的調節。 本實用新型的技術方案是， —種用于實驗爐模擬物料加熱的水冷裝置，設置于實驗爐爐底；其包括，進水總 管、出水總管，分別連接冷卻水塔，其中，進水總管上接設一流量調節閥和一水泵；若干冷卻 組件，分別包括，二固定架，固定支架，滑設于所述的二固定架上，冷卻水管，設置于固定支 架上，其為內外套管結構，內、外管分別通過接頭和軟管與出水總管、進水總管連接，其自由 端對應設置于實驗爐爐底。 進一步，本實用新型還包括若干熱電偶，分別設置于進水總管和若干冷卻水管中。 所述的連接冷卻水管內套管的軟管還設有球閥。 另外，本實用新型還設可編程控制器PLC，流量調節閥為電磁閥，可編程控制器分 別與流量調節閥及熱電偶電性連接。 本實用新型設置了冷卻水循環系統，即通過控制預先埋設在爐底的數支冷卻水管
的流量和進出口溫度來達到爐溫的調節，真實地模擬實際生產情況。 本實用新型的有益效果 本實用新型預埋冷卻水支管采用推拉結構設計，使得在爐內工作冷卻水管數量、 長度可調，調節靈活，可以大大提高冷卻系統手動調節能力。例如在爐子升溫階段，支水管 應抽出爐膛，提高爐子升溫速度。 本實用新型在進水總管、出水支管分別布置了熱電偶對這些點的溫度進行檢測。 冷卻水自動控制系統可以根據溫度變化利用自動調節閥調節水流量。不僅手動調節靈活，并且自動化水平高。 本實用新型的冷卻水采用采用循環冷卻塔冷卻，實現了水的循環使用，節約了水 資源。
圖1為本實用新型的結構示意圖； 圖2為本實用新型冷卻系統的側視圖； 圖3為圖2的A部放大示意圖。
具體實施方式參見圖1 圖3，本實用新型一種用于實驗爐模擬物料加熱的水冷裝置，設置于實 驗爐爐底；其包括，進水總管1、出水總管2，分別連接冷卻水塔3，其中，進水總管1上接設 一流量調節閥4和一水泵5 ;若干冷卻組件6，分別包括，二固定架61，固定支架62，滑設于 所述的二固定架61上；冷卻水管63，設置于固定支架61上，其為內外套管結構，內管631、 外管632分別通過接頭64、64'和軟管65、65'與出水總管2、進水總管1連接，其自由端對 應設置于實驗爐爐底；若干熱電偶7，分別設置于進水總管l和若干冷卻水管63中。所述 的連接冷卻水管63內管631的軟管65還設有球閥66。 在實驗爐工作前，打開進水閥，使冷卻水塔3、進水總管1、出水總管2、冷卻水管63 中注滿水后關閉進水閥。在實驗爐烘爐階段，為使實驗爐快速升溫，4根冷卻水管63應利用 從爐內抽出，當實驗爐達到實驗要求溫度時，打開流量調節閥4為10 %開度，啟動水泵5，等 到運行正常后調節流量調節閥4到合適閥位，并且根據實驗需要決定冷卻水管63伸入爐內 的位置、數量、以及長度。實驗時可以利用冷卻系統調節爐溫，從而模擬物料加熱過程。較 低溫度的冷卻水經過進水總管1分別流入4根冷卻水管63，當冷卻水管63伸入處于加熱狀 態下的爐子時，冷卻水通過冷卻水管62外管632換熱，吸收部分燃料燃燒生成的熱量，冷卻 水換熱后溫度升高，經冷卻水管63內管631流到出水總管2，然后進入冷卻塔冷卻后循環使 用。 冷卻系統不僅可以通過手動控制調節爐溫，而且可以通過冷卻水流量自動調節閥 來調節爐子溫度。控制采用可編程控制器PLC控制，當爐子熱負荷一定時，實驗要求降低爐 溫時，控制系統通過加大流量調節閥4的閥門開度；實驗要求升高爐溫時，控制系統減小流 量調節閥4的閥門開度。 一般系統要求各支管冷卻水的出口溫度不超過45°C。 為了彌補現有設備的不足，使實驗爐爐溫調節靈活、并且使實驗爐具備模擬物料 加熱的功能，本實用新型實驗爐采用可調節推拉式預埋爐底水管以及外置循環冷卻塔，并 配有自動控制系統。實驗爐不經手動調節方便靈活，而且可以通過自動控制系統實時采集 水的入口溫度以及各支管出口溫度，再由PLC系統通過PID運算實時調節水流量，很好的滿 足了實驗爐物料加熱的模擬、以及爐溫調節的實驗要求。
權利要求一種用于實驗爐模擬物料加熱的水冷裝置，設置于實驗爐爐底；其特征是，包括，進水總管、出水總管，分別連接冷卻水塔，其中，進水總管上接設一流量調節閥和一水泵；若干冷卻組件，分別包括，二固定架，固定支架，滑設于所述的二固定架上；冷卻水管，設置于固定支架上，其為內外套管結構，內、外管分別通過接頭和軟管與出水總管、進水總管連接，其自由端對應設置于實驗爐爐底。
2. 如權利要求1所述的用于實驗爐模擬物料加熱的水冷裝置，其特征是，還包括若干 熱電偶，分別設置于進水總管和若干冷卻水管中。
3. 如權利要求1所述的用于實驗爐模擬物料加熱的水冷裝置，其特征是，所述的連接 冷卻水管內套管的軟管還設有球閥。
4. 如權利要求1所述的用于實驗爐模擬物料加熱的水冷裝置，其特征是，還設可編程 控制器，流量調節閥為電磁閥，可編程控制器分別與流量調節閥及熱電偶電性連接。
專利摘要一種用于實驗爐模擬物料加熱的水冷裝置，設置于實驗爐爐底；其包括，進水總管、出水總管，分別連接冷卻水塔，其中，進水總管上接設一流量調節閥和一水泵；若干冷卻組件，分別包括，二固定架，固定支架，滑設于所述的二固定架上，冷卻水管，設置于固定支架上，其為內外套管結構，內、外管分別通過接頭和軟管與出水總管、進水總管連接，其自由端對應設置于實驗爐爐底。本實用新型針對實驗加熱爐不同的熱負荷可以連續可調的，并且保持爐溫的循環冷卻水系統，通過控制預先埋設在爐底的數支冷卻水管的流量和進出口溫度來達到爐溫的調節。
文檔編號F27B17/02GK201436542SQ20092006805
公開日2010年4月7日 申請日期2009年2月24日 優先權日2009年2月24日
發明者馮俊小, 朱亞平, 溫治, 石洪志, 郭水華, 饒文濤 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司;北京科技大學