換熱單元及其集熱器的製作方法
2023-05-23 13:51:31 2
專利名稱：換熱單元及其集熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及消失模鑄造領域，尤其涉及一種與熱交換相關的換熱單元及其集熱器。
背景技術：
在鑄造行業中，消失模是新興的、最先進的鑄造工藝之一，消失模鑄造過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組合成模型，刷塗耐火塗料並烘乾後，將模型置於砂箱中，然後填入幹砂振動造型，最後在負壓下澆注，使模型氣化，液體金屬佔據模型位置，凝固冷卻後形成鑄件，鑄件從砂型中取出後，整個砂型消失又成為散落的砂子，這些砂子初始的溫度非常高，平均有200°C _500°C，有些砂型產生的熱砂溫度能夠高達上千度，只有冷卻到50°C左右才可以用作製造砂型，由於消失模鑄造需要的砂子的量很大，因此熱砂產生的熱量很多，通常的冷卻方式中，熱砂的熱量都白白浪費掉了，沒有得到利用，而消失模鑄造過程中，必須要建有烘乾室，對塗上塗料的模型進行烘乾，烘乾室也通常根據工藝分為白模烘乾室和黑模烘乾室，白模烘乾室通常需要25-50攝氏度的室溫，黑模烘乾室通常需要30-60攝氏度的室溫，因此需要大量的熱量來維持烘乾室的室溫，當處於冬天外界環境溫度較低時，為了工人的工作舒適，其他的工作車間，如噴塗室，制模車間等都需要供暖，目前所用的方式是為烘乾室等車間設置一套專門的供熱裝置，通常採用鍋爐供熱或者電熱裝置供熱，在整個消失模生產工藝中，為烘乾室等車間的供熱需要的費用大約要佔整個工藝成本的5%左右，而熱砂所產生的熱量完全可以供應消失模其他工藝過程需要的熱量，現在卻沒有合適設備對熱砂的熱量進行收集利用。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種與熱砂交換熱量的換熱單元，以及利用此換熱單元製成的集熱器。為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是一種換熱單元，包括相互平行的進液管和出液管，所述進液管的一端設有進液連接部，另一端連接有第一連接管，所述第一連接管連通所述出液管，所述出液管的一端設有出液連接部，另一端連接有第二連接管，所述第二連接管連通所述進液管，所述進液管的進液口方向與所述出液管的出液口方向相反。作為一種優選方案，所述第一連接管和第二連接管平行設置且均垂直於所述進液管。由於採用了上述技術方案，通過向進液管通入熱工介質，使熱工介質從進液管通過第一連接管和第二連接管流向出液管，熱砂包覆在換熱單元外周，將熱量傳遞給熱工介質，熱工介質將熱量吸收，通過相應的設備傳遞到需要供熱的區域，本實用新型具有如下幾個好處(I)結構簡單，使用方便、靈活，由於進液管設有進液連接部，所述出液管上設有出液連接部，可通過將不同換熱單元的進液連接部和出液連接部連接起來，把不同數量的換熱單元進行任意組裝，以此處理不同數量的熱砂；(2)可以作為散熱裝置使用，將所述換熱單元安裝於消失模鑄造的烘乾室等車間內，裡面通有高溫的熱工介質用於散熱為室內供暖，可以根據室內的需要安裝合適數量的換熱單元。一種集熱器，包括支架，所述支架上設有集砂箱，所述集砂箱包括箱壁，所述箱壁形成容納腔，所述箱壁上方形成進砂口，所述箱壁的下方形成出砂口，所述出砂口的面積小於所述進砂口的面積，所述容納腔內設有由若干換熱單元組裝而成的換熱器，所述換熱單元之間有間隙，所述換熱單元包括相互平行的進液管和出液管，所述進液管的一端設有進液連接部，另一端連接有第一連接管，所述第一連接管連通所述出液管，所述出液管的一端設有出液連接部，另一端連接有第二連接管，所述第二連接管連通所述進液管，所述進液管的進液口方向與所述出液管的出液口方向相反。作為一種優選方案，所述容納腔為漏鬥形。 由於採用了上述技術方案，將熱砂通過進砂口輸送到集砂箱的容納腔內，熱砂由出砂口向進砂口移動時與換熱單元接觸，熱砂與換熱單元內的熱工介質換熱，熱工介質將熱砂的熱量吸收，為消失模鑄造工藝中的其他環節供熱，由於熱砂包含的熱量很大，足以為消失模生產中的烘乾室提供烘乾模型的熱量以及噴塗室和制模車間等工作車間提供取暖的熱量，因此可以集熱器為烘乾室等車間供熱，可以取代消失模生產工藝中為烘乾室等車間建造的供熱裝置，起到了節約生產成本，節能減排，降低環境汙染的作用，並且熱砂通過熱交換得以迅速的降溫，縮短熱砂的降溫時間，提高了熱砂的使用率。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型進一步說明。圖I是本實用新型換熱單元實施例的結構示意圖；圖2是圖I的左視圖；圖3是本實用新型集熱器實施例的結構示意圖；圖中1，換熱單元；11，進液管；111，進液連接部；12，第一連接管；13，第二連接管；14，出液管；141，出液連接部；15，直角彎頭；2，支架；3，箱壁；4，進液管道；5，出液管道。
具體實施方式
如圖I所示，一種換熱單元1，包括相互平行的進液管11和出液管14，所述進液管11的一端連接有進液連接部111，另一端連接有第一連接管12，所述第一連接管12連通所述出液管14，所述出液管14的一端設有出液連接部141，另一端連接有第二連接管13，所述第二連接管13連通所述進液管11，所述第一連接管12和第二連接管13平行設置且均垂直於所述進液管11，所述第一連接管12與進液管11通過直角彎頭15連接，所述第二連接管13與所述出液管14通過直角彎頭15連接，所述進液管11的進液口方向與所述出液管14的出液口方向相反，此換熱單元I在消失模鑄造中的應用較為廣泛，可以將此換熱單元I通過組裝形成換熱器，使熱砂的熱量傳遞給換熱單元I內的熱工介質，收集熱砂的熱量，也可應用此換熱單元I作為散熱器鋪設在烘乾室內，整個換熱單元I與地面平行放置，將若干換熱單元I連接起來形成一排，所有換熱單元I位於同一平面內，換熱單元I內通有溫度較高的熱工介質，為烘乾室加溫，刷好耐火塗料的模型放置在換熱單元I上，既方便了搬運，也方便了模型的烘乾。如圖3所示，一種集熱器，包括支架2，所述支架2上設有集砂箱，所述集砂箱包括箱壁3，所述箱壁3形成容納腔，所述箱壁3上方形成進砂口，所述箱壁3的下方形成出砂口，所述出砂口的面積小於所述進砂口的面積，所述容納腔為漏鬥形，所述容納腔內設有由若干換熱單元I組裝而成的換熱器，所述換熱單元I之間有間隙，根據處理熱砂的量的大小，所述換熱單元I的數量以及換熱單元I之間的間隙可以合理的調整，所述換熱單元I包括相互平行的進液管11和出液管14，所述進液管11的一端設有進液連接部111，另一端連接有第一連接管12，所述第一連接管12連通所述出液管14，所述出液管14的一端設有出液連接部141，另一端連接有第二連接管13，所述第二連接管13連通所述進液管11，所述進液管11的進液口方向與所述出液管14的出液口方向相反，所述換熱器通過進液管道4連接供應熱工介質的裝置，所述換熱器通過出液管道5，將加熱後的熱工介質輸送到指定的設 備。 使用時，將熱砂由進砂口輸送到集砂箱的容納腔內，將熱工介質通過進液管道4通入換熱器內，熱砂在重力作用下流向出砂口，熱砂流經換熱單元I時，與換熱單元I內的熱工介質進行熱交換，熱工介質通常選用水，熱工介質將熱砂熱量吸走，並通過出液管道5將熱工介質送到消失模鑄造的烘乾室的散熱器內，為烘乾室加溫，在天冷時，還可以將熱工介質輸送到制模車間和噴塗室等地點進行取暖，首先，這樣就可以不必為烘乾室等工作車間設置專門的加熱設備，這些設備的建造成本較高，而本實用新型的製造成本較低，因此大大降低了建設加熱設備的成本；其次集熱器使用的現有熱砂的熱量進行加熱，不需要採用額外的加熱能源，減少了購買能源的成本，既節約了能源，又減少了環境汙染，起到了節能減排的作用，因此本實用新型大大降低了整個消失模鑄造工藝的生產成本，並且使用此集熱器可以使熱砂迅速的降溫，使熱砂的冷卻時間變短，能夠儘快的重新使用，從而提高了砂子的利用率。
權利要求1.換熱單元，其特徵在於包括相互平行的進液管和出液管，所述進液管的一端設有進液連接部，另一端連接有第一連接管，所述第一連接管連通所述出液管，所述出液管的一端設有出液連接部，另一端連接有第二連接管，所述第二連接管連通所述進液管，所述進液管的進液口方向與所述出液管的出液口方向相反。
2.如權利要求I所述的換熱單元，其特徵在於所述第一連接管和第二連接管平行設置且均垂直於所述進液管。
3.集熱器，包括支架，所述支架上設有集砂箱，所述集砂箱包括箱壁，所述箱壁形成容納腔，所述箱壁上方形成進砂口，所述箱壁的下方形成出砂口，所述出砂口的面積小於所述進砂口的面積，其特徵在於所述容納腔內設有由若干換熱單元組裝而成的換熱器，所述換熱單元之間有間隙，所述換熱單元包括相互平行的進液管和出液管，所述進液管的一端設有進液連接部，另一端連接有第一連接管，所述第一連接管連通所述出液管，所述出液管的一端設有出液連接部，另一端連接有第二連接管，所述第二連接管連通所述進液管，所述進液管的進液口方向與所述出液管的出液口方向相反。
4.如權利要求3所述的集熱器，其特徵在於所述容納腔為漏鬥形。
專利摘要本實用新型公開了一種換熱單元，包括相互平行的進液管和出液管，進液管的一端設有進液連接部，另一端連接有第一連接管，第一連接管連通出液管，出液管的一端設有出液連接部，另一端連接有第二連接管，第二連接管連通進液管，進液管的進液口方向與出液管的出液口方向相反,此換熱單元結構簡單，使用方便，可用於收集熱砂的熱能，本實用新型還公開一種集熱器，所述集熱器包括支架，支架上設有集砂箱，集砂箱的上方設有進砂口，下方設有出砂口，內腔設有由若干上述換熱單元組裝而成的換熱器，換熱單元之間有間隙，使用時，熱砂從出砂口進入，由出砂口流出，熱砂流經換熱器時與換熱單元內的熱工介質熱交換，從而將熱量傳遞給熱工介質。
文檔編號F28D7/00GK202599157SQ201220270410
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月9日 優先權日2012年6月9日
發明者王少豐, 王寶圖 申請人:濰坊鼎信鑄造有限公司