智能氣旋式風場的製作方法

2023-10-07 17:28:24 5

專利名稱：智能氣旋式風場的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風電法蘭熱處理工藝裝備，更具體地說，是涉及智能氣旋式 風場。
背景技術：
風力發電機塔架法蘭是一種大型鍛造環件。由於風力發電機塔架安裝在不同的自 然環境，特別是在高寒地區工作，對塔架法蘭的機械性能要求不同於一般法蘭，它要求有高 的抗低溫脆性。基本要求是環境溫度-40°C 50°C，抗拉強度450MpiT630Mpa，衝擊韌性 -40°C時衝擊功Akv彡27J，甚至Akv彡45J。為此，熱處理工藝要求「正火+回火」這樣一 個過程，正火是將經過熱處理爐加熱920°C -940°C的鍛件置於空氣中，通過其與周邊空氣 交換熱量，降低其溫度，從出爐溫度降至室溫的一種熱處理工藝方法，目的是獲得高的機械 強度和低溫衝擊韌性。由於法蘭鍛件熱處理時批量大，出爐冷卻集中，造成環件冷卻環境溫 度升高，阻礙環件熱量散發；到了夏季，天氣炎熱，又無風，空氣流動性差，導致熱處理效果 不理想，熱處理鍛件的性能降低。

實用新型內容本實用新型就是針對上述問題，提供了 一種智能氣旋式風場。為了實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案，本實用新型利用了龍捲風的 原理，以環形擺放的軸流風機組合成高流速氣旋，讓籠罩在正火法蘭鍛件周圍的熱空氣快 速移出熱交換場地，並使外界的冷空氣迅速從風場的周邊向工件底部聚集後盤旋上升，實 現冷空氣與熱工件的熱交換，達到正火的熱處理理想效果。所述風場為一平面向上的旋風式氣旋風場，包括設置於風場底部平面四周的風 機，風機是以風場的中心為圓心，按直徑25 30m的圓形排布於風場的外圍，風機出口的風 向向上與水平面間的傾角30 50°，風機出口的風向與風機至風場中心方向的徑向的夾 角為30 50° ；所述的風機的個數為40 80臺，相鄰的兩個風機的距離為1 an。在風場內設置有導風筒，導風筒的出口端設置於風場內底部的平面處，導風筒的 進口端處於風場外與鼓風機的氣體出口相連。所述導風筒的出口端設置於風場中心至距離風場邊緣4 IOm處。於風場上方頂部設有出風口，出風口與外界相通。所述的風機工作時，風向為逆時針旋轉，風機功率為0. 5 2. 0KW。所述風場內設置有控制系統，控制系統包括溫度檢測器或溫度傳感器和控制器， 溫度檢測器或溫度傳感器與控制器信號連接，溫度控制器或溫度傳感器可以檢測風場內的 溫度，並將信號發送給控制器，控制器與風機的控制開關信號連接，控制器根據風場內的溫 度來控制風機的開關和轉速。本實用新型的有益效果使用本實用新型的風場，可以快速、方便地對風場內的法蘭進行降溫，而且這樣的
3設計可以使法蘭的各個部位均勻地降溫，使處理後的法蘭的韌性更高，實驗證明，本實用新 型可使熱處理環件性能強度比沒有經過常規處理的相同數量環件的性能強度高出20%，低 溫衝擊韌性指標提高近兩倍。本實用新型解決法蘭鍛件熱處理時批量大，出爐冷卻集中，造成環件冷卻環境溫 度升高，阻礙環件熱量散發；夏季天氣炎熱，無風，空氣流動性差，導致熱處理效果不理想， 熱處理鍛件的性能降低的難題。本實用新型讓大型風電發蘭鍛件正火生產的連續、可靠和 規模生產成為可能。另外，本實用新型設置了控制系統，通過控制系統，將風場的風機的數量及開關頻 率與環境溫度情況進行調控，實現旋風式風場的智能化。

圖1為本實用新型風場的結構示意圖，圖1中1為法蘭，2為軸流風機，3為鼓風機， 4為導風筒。
具體實施方式
實施例1本實用新型屬於風電法蘭熱處理工藝裝備，適用於正火工藝的冷卻。風電法蘭正 火是將經過熱處理爐加熱920°C -940°C的鍛件置於空氣中，通過其與周邊空氣交換熱量， 降低其溫度，從出爐溫度降至室溫的一種熱處理工藝方法。目的是獲得高的機械強度和低 溫衝擊韌性。本實用新型是一種利用龍捲風生成原理，以環形擺放的軸流風機組合成高流速氣 旋，讓籠罩在正火發蘭鍛件周圍的熱空氣快速移出熱交換場地，並使外界的冷空氣迅速從 風場的周邊向工件底部聚集後盤旋上升，實現冷空氣與熱工件的熱交換，達到正火的熱處 理理想效果。實驗結果證明，智能氣旋式正火風場的熱處理環件性能強度比沒有經過該風 場處理的相同數量環件的性能強度高出20%，低溫衝擊韌性指標提高近兩倍。大型環件正火風場的設計風電發蘭鍛件熱處理在燃氣式加熱臺車爐進行。一次裝爐多達48件，重150T 左右，Φ 4000mm-Φ觀00讓，正火冷卻區域面積約為500 — 700m2大約是直徑Φ25ι (可為 Φ 25-Φ 30) m。周邊每隔an (可為1 2m)放置一功率2. OKff (可為0. 5 2. OKff)軸流風 機，風向向上傾角30° (可為30 50° )，風向與中心夾角30° (可為30 50° )，均布40臺 (可為40-80臺)。當風機逐個啟動後，會在風場周邊形成一個強大氣旋，將風場內的熱空氣驅上高 處，從車間的天窗迅速移出；在風場內，中心部位和距邊緣TlOm處，均勻設置若干個導風 筒及出口，導風筒另一端在風場外，安裝有鼓風機，將冷空氣送入風場底部；而在風場周邊 的冷空氣被強大氣旋吸引，由下方流入風場底部；再經過與工件的熱交換迅速攀升，最後被 氣旋帶到室外。充分流動的空氣經過與工件的熱交換，迫使工件溫度按擬定的工藝要求降 下來，達到正火目的。本實用新型可採用程序控制，通過控制系統將旋風式風場的風機的數量及開關頻 率與環境溫度情況進行調控，實現旋風式風場的智能化，使工件的正火控制在工藝要求指標範圍內。 該風場可以在固定場所，也可在流動場地。比如，正火在甲區域，建立旋風式風場， 完成工作後(工件溫度200°C以下)，將旋風式風場設備轉移到乙區域繼續工作。
權利要求1.智能氣旋式風場，其特徵在於所述風場為一平面向上的旋風式氣旋風場，包括設 置於風場底部平面四周的風機，風機是以風場的中心為圓心，按直徑25 30m的圓形排布 於風場的外圍，風機出口的風向向上與水平面間的傾角30 50°，風機出口的風向與風機 至風場中心方向的徑向的夾角為30 50° ；所述的風機的個數為40 80臺，相鄰的兩個 風機的距離為1 an。
2.根據權利要求1所述的智能氣旋式風場，其特徵在於在風場內設置有導風筒，導風 筒的出口端設置於風場內底部的平面處，導風筒的進口端處於風場外與鼓風機的氣體出口 相連。
3.根據權利要求2所述的智能氣旋式風場，其特徵在於所述導風筒的出口端設置於 風場中心至距離風場邊緣4 IOm處。
4.根據權利要求1所述的智能氣旋式風場，其特徵在于于風場上方頂部設有出風口，出風口與外界相通。
5.根據權利要求1所述的智能氣旋式風場，其特徵在於所述的風機工作時，風向為逆時針旋轉，風機功率為0. 5 2. 0KW。
6.根據權利要求1所述的智能氣旋式風場，其特徵在於所述風場內設置有控制系統，控制系統包括溫度檢測器或溫度傳感器和控制器，溫度 檢測器或溫度傳感器與控制器信號連接，溫度控制器或溫度傳感器可以檢測風場內的溫 度，並將信號發送給控制器，控制器與風機的控制開關信號連接，控制器根據風場內的溫度 來控制風機的開關和轉速。
專利摘要本實用新型提供了一種智能氣旋式風場。所述風場為一平面向上的旋風式氣旋風場，包括設置於風場底部平面四周的風機，風機是以風場的中心為圓心，按直徑25～30m的圓形排布於風場的外圍，風機出口的風向向上與水平面間的傾角30~50°，風機出口的風向與風機至風場中心方向的徑向的夾角為30～50°；所述的風機的個數為40～80臺，相鄰的兩個風機的距離為1～2m。本實用新型利用了龍捲風的原理，以環形擺放的軸流風機組合成高流速氣旋，讓籠罩在正火法蘭鍛件周圍的熱空氣快速移出熱交換場地，並使外界的冷空氣迅速從風場的周邊向工件底部聚集後盤旋上升，實現冷空氣與熱工件的熱交換，達到正火的熱處理理想效果。
文檔編號C21D1/28GK201896184SQ201020629610
公開日2011年7月13日 申請日期2010年11月29日 優先權日2010年11月29日
發明者任廣波, 安鳳軍, 宋洪海, 徐科, 徐高太, 馬玉國 申請人:丹東豐能工業股份有限公司