鋁加工中的槽液冷卻系統的製作方法

2023-12-12 02:37:07 1

專利名稱：鋁加工中的槽液冷卻系統的製作方法
技術領域：
鋁加工中的槽液冷卻系統技術領域[0001]本實用新型涉及一種鋁加工中的槽液冷卻系統，更具體的說，尤其涉及一種設 置有兩個分別利用地下水和水池中的水進行對槽液進行降溫的鋁加工中的槽液冷卻系 統。
背景技術：
[0002]鋁合金型材氧化、二次電解著色和電泳的槽液溫度，分別控制在18 M°C、 20 25°C和18 25°C。在生產過程中，槽液溫度會不斷上升，超過工藝要求的上限時， 鋁型材表面會出現各種弊病，導致無法繼續生產，必須採取冷卻措施，把槽液溫度控制 在工藝要求的範圍內。[0003]以水為介質的冷卻槽液，水溫在不大於22°C、流量達到一定值時，就可以把槽 液溫度控制在工藝範圍內，進而滿足鋁型材的加工要求。但是現有的冷卻系統使用製冷 系統，需要消耗的能量較高，不利於能源的節約。發明內容[0004]本實用新型為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種設置有兩個分別利用地 下水和水池中的水進行對槽液進行降溫的的鋁加工中的槽液冷卻系統。[0005]本實用新型的鋁加工中的槽液冷卻系統，包括第一冷卻系統，其特徵在於所 述第一冷卻系統包括地下水源、與槽液冷卻管相連接的若干一級換熱器和與槽液冷卻管 相連接的若干二級換熱器；所述一級換熱器的冷卻水進口通過抽水裝置與地下水源相連 通，所述的一級換熱器的冷卻水出口均與回流管相連通，所述的二級換熱器的冷卻水進 口均與回流管相連通，所述的二級換熱器的冷卻水出口均與出口與地下水入口連通的管 路相連通；所述一級換熱器的冷卻水進口與冷卻水出口通過設置有調節閥的管路相連 通，所述每個一級換熱器的冷卻水出水口處均設置有截止閥，所述每個二級換熱器的冷 卻水進口和冷卻水出口處分別設置有調節閥和截止閥。第一冷卻系統利用的是地下水， 可以在大氣溫度大於或等於18°C時給整個鋁型材加工系統進行冷卻，由於地下水的溫度 較低，既利於對槽液的冷卻，有利於節約能源。所述的每個一級換熱器的冷卻水進口均 連接有一抽水裝置，每個抽水裝置與地下水源相連通；設置在換熱器冷卻水進口與冷卻 水出口之間的調節閥用於調節流經一級換熱器的冷卻水流量，實現對每個換熱器所對應 的槽液溫度控制；設置在二級換熱器冷卻水進口上的調節閥可實現對進入到二級換熱器 中的冷卻水流量進行調節，進而實現對流經二級換熱器的槽液溫度進行控制。流經整個 冷卻系統的冷卻水最終通過地下水入口進入到地下，實現了水資源的節約和防止對水資 源的汙染。[0006]本實用新型的鋁加工中的槽液冷卻系統，包括第二冷卻系統，所述第二冷卻系 統包括第二水源、第一冷卻塔和第二冷卻塔；所述的一級換熱器均分為第一組換熱器 和第二組換熱器，所述的第一組換熱器的冷卻水進口通過抽水裝置與第二冷卻水源相連通，所述的第一冷卻塔的進水口與二級換熱器的出水口相連通，所述的第一冷卻塔的出 水口連接有分別與地下水入口和第二組換熱器的冷卻水進口相連通的溢流管和回水管， 所述溢流管還與第二冷卻水源相連通，所述第二組換熱器的冷卻水出口與第二冷卻塔的 進水口相連通，第二冷卻塔的出水口與溢流管相連通；所述的與地下水源和第二冷卻水 源連通的抽水裝置的管路上均設置有截止閥。第二冷卻系統適於應用在大氣溫度低於 18°C時給整個鋁型材加工系統進行冷卻，這時外界的溫度較低，採用溫度不是很低的冷 卻水即可實現對整個冷卻系統的冷卻。所述的第二冷卻系統利用的第二冷卻水源為普通 的水池水源，這時所需求的抽水裝置的功率較低，有利於節約電能。設置在抽水裝置上 的截止閥用於對第一冷卻系統和第二冷卻系統進行選擇。[0007]本實用新型的鋁加工中的槽液冷卻系統，所述的匯流管與地下水入口相連通， 在匯流管與地下水入口相連接的管道上設置有第一截止閥和第二截止閥，在第一截止閥 和第二截止閥之間設置有與第一冷卻塔的進水口相連通的管路；所述的溢流管與地下水 入口和第二冷卻水源連接的管路上均設置有截止閥。第一截止閥可實現對流經二級換熱 器總的流量進行控制，使冷卻水的能量得到充分利用的同時，也可有效控制二級換熱器 中冷卻水的壓力。第二截止閥在第一冷系統工作時處於開啟狀態，在第二冷卻系統工作 時處於閉合狀態。把與第一冷卻塔的進水口相連接的管路設置在第一截止閥和第二截止 閥之間，有利於實現第一冷卻系統和第二冷卻系統之間的轉換。在溢流管與地下水入 口和第二冷卻水源連接的管路上均設置截止閥的目的也是為了實現兩冷卻系統之間的轉 換。[0008]本實用新型的鋁加工中的槽液冷卻系統，所述的地下水源的深度大於或等於60 米，且地下水源的數量為1至6個；所述的地下水入口的數量為1至6個，地下水入口的 深度不小於60米；所述的第二冷卻水源為水池。使地下水源的深度不小於60米，就可 保證冷卻水有較低的溫度，利於整個系統的工作。把地下水源的數量設置為1至6個的 目的是為了保證每個一級換熱器均對應有一個抽水裝置，利於整個系統的工作。[0009]本實用新型的鋁加工中的槽液冷卻系統，所述的第一冷卻塔距離地面的高度為8 至10米，所述溢流管中水位的最大高度比第一冷卻塔出水管的高度小300mm。保證溢 流管中水位的最大高度比第一冷卻塔出水管的高度小300mm，即可實現第二組換熱器中 的冷卻水有足夠的壓力，也可保證流經第二組換熱器中的冷卻水的壓力不致過高，當第 一冷卻塔的出水口流出的冷卻水通過第二組中的換熱器不足以流出時，多餘的冷卻水就 會通過溢流管流出。[0010]本實用新型的鋁加工中的槽液冷卻系統，所述的第一冷卻系統中與換熱器的冷 卻水進口相連接的每個抽水裝置的功率為5.5千瓦，第二冷卻系統中與換熱器的冷卻水進 口相連接的每個抽水裝置的功率為20千瓦；所述的第一冷卻塔和第二冷卻塔的功率均為 5.5千瓦。[0011]本實用新型的有益效果是本實用新型中的第一冷卻系統利用地下水作為冷卻 水源，並把流經整個系統的冷卻水輸送到地下，不僅達到了鋁型材加工過程中的溫度要 求，而且還實現了環保節能的目的；還設置了在外界溫度不大於18時使用的第二冷卻系 統，第二冷卻系統的水源來自水池，實現了進一步節約能源的目的；本實用新型的鋁加 工中的槽液冷卻系統控制槽液溫度穩定、投入少。


[0012]圖1為本實用新型中第一冷卻系統和第二冷卻系統綜合在一起的原理示意圖；[0013]圖2為本實用新型的第一冷卻系統的原理圖；[0014]圖3為本實用新型的第二冷卻系統的原理圖；[0015]圖中1地下水源，2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7、2-8、2-9 換熱器，3匯流管，4第一截止閥，5第一冷卻塔，6溢流管，7回水管，8第二冷卻塔，9地下水入 口，10第二冷卻水源，11第二截止閥。
具體實施方式
[0016]
以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。[0017]如圖1所示，所示的一級換熱器的數量為6個，6個換熱器0-1、2-2、2_3、 2-4、2-5、2-6)用於冷卻給鋁型材氧化的槽液，三個換熱器0-7、2_8、2-9)為二級換 熱器，三個二級換熱0-7、2-8、2-9)其中的兩個用於冷卻著色槽液，一個用於冷卻電 泳槽液。每個換熱器均包括冷卻水進口、冷卻水出口、槽液進口、槽液出口。地下水源 1的深度大於60米，第二冷卻水源10為設置在地表上的水池；第一冷卻塔5設置在距離 地面8至10米的高處，第二冷卻塔8設置在地面上。地下水入口 9中水的深度與地下水 源的深度相同。6個一級換熱器0-1、2-2、2-3、2-4、2_5、2-6)的進水管均通過相應 的抽水裝置與地下水源1相連接，在地下水源1與6個一級換熱器的冷卻水進水管相連 接的管路上均設置有截止閥。在第二冷卻系統工作的過程中，6個一級換熱器平均分為 第一組換熱器0-1、2-2、2- 和第二組換熱器0-4、2-5、2-6)，第一組換熱器0_1、 2-2、2-3)包含的換熱器的數量為三個，這三個換熱器的冷卻水進口通過抽水裝置與第二 水源10相連接，在第一組換熱器0-1、2-2、2- 與第二水源10相連接的管路上設置有 截止閥。設置在抽水裝置管路上的截止閥可選擇進入到冷卻系統中的水源，在一級換熱 器的冷卻水進口與冷卻水出口之間設置有調節閥，通過調節閥可以調節流經每個一級換 熱器的冷卻水流量。設置在一級換熱器冷卻水出口上的截止閥可實現對相應冷卻器管路 的進行控制，實現相應迴路的開啟和關閉。[0018]6個一級換熱器0-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6)的冷卻水出口均與匯流管3 相連通，二級換熱器的冷卻水進口與匯流管3相連通，具體的說，第一組換熱器0-4、 2-5、2-6)的冷卻水出口先相互連通之後，再經過第三截止閥12與第一組換熱器0-1、 2-2、2- 的冷卻水出口相連通。設置第三截止閥12的目的是為了配合第一冷卻系統和 第二冷卻系統的工作。匯流管3與溢流管6相連接，並且在回流管3與溢流管6之間的 管路上依次設置有第一截止閥4和第二截止閥11，在第一截止閥4和第二截止閥11之間 的管路上設置有與第一冷卻塔5的進水口相連接的管路。三個二級換熱器0-7、2-8、 2-9)的冷卻水出口也均與第一冷卻塔5的進水口相連接。[0019]第一冷卻塔5的出水口連接有溢流管6和回水管7，回水管7與第二組換熱器 (2-4, 2-5、2-6)的冷卻水進口相連通，在回水管與第二組換熱器0-4、2_5、2-6)連接 的管路上均設置有截止閥，第二組換熱器0-4、2-5、2-6)的冷卻水出口與第二冷卻塔8 的進水口相連通，第二冷卻塔8的出水口與溢流管相連通，溢流管6還與地下水入口9和第二冷卻水水源10相連通。在溢流管6與地下水入口 9和第二冷卻水源10相連接的管 路上均設置有截止閥，以便實現第一冷卻系統和第二冷卻系統的選擇。[0020]圖2給出了第一冷卻系統工作狀態下的原理圖，要實現第一冷卻系統工作，需 要關閉圖1中所示的與第二冷卻水源10相連接的抽水管路上的截止閥，關閉第一冷卻 塔5和第二冷卻塔8，打開第二截止閥11，關閉溢流管6與第二冷卻水源10之間的截止 閥，打開溢流管6與地下水入口 9之間的截止閥以及地下水源1與一級換熱器冷卻水進 口之間的截止閥，第一冷卻系統進行工作。如圖2所示，6個一級換熱器0-1、2-2、 2-3、2-4、2-5、2-6)的冷卻水進口分別通過抽水裝置與地下水源1相連通，一級換熱器 (2-1, 2-2、2-3、2-4、2_5、2-6)的冷卻水進口與冷卻水出口之間設置有調節閥，通過 調節閥的調節，可以實現流經一級換熱器中冷卻水的流量，進而實現對相應的槽液冷卻 的目的。設置在二級換熱器0-7、2-8、2-9)的進水口上的調節閥可以實現對流經每個 二級換熱器0-7、2-8、2-9)冷卻水流量的調節。設置在一級換熱器和二級換熱器出水 管上的截止閥，用於實現對相應管路的關閉，以便於維修相應管路。第一冷卻系統可以 在外界溫度大於或等於18°C時開啟，可以達到較好的冷卻效果。[0021]圖3給出了第二冷卻系統工作狀態下的原理圖，要實現第二冷卻系統的工作， 需要關閉圖1中所示的一級換熱器與地下水源1連接管路上的截止閥、第二截止閥11、 第三截止閥12、溢流管6與地下水入口 9連接管路上的截止閥，開啟一級換熱器與第二 水源之間的抽水管路上的截止閥、溢流管與第二冷卻水源10之間的截止閥。如圖3所 示，所示的一級換熱器分為第一組換熱器0-1、2-2、2-3)和第二組換熱器0-4、2-5、 2-6)，第一組換熱器中的三個換熱器通過通過抽水裝置與水池相連接，然後第一組換熱 器0-1、2-2、2- 的冷卻水出口均與匯流管3相連通，二級換熱器的冷卻水進口與匯流 管3相連通，二級換熱器0-7、2-8、2-9)的冷卻水進口與第一冷卻塔的進水口相連接， 第一冷卻塔的出水口通過溢流管6和回水管7分別與第二冷卻水源10和第二組換熱器的 冷卻水進口相連接。第二組換熱器的冷卻水出口與第二冷卻塔10的進水口相連接。通 過上面所述的圖3中的連接關係和冷卻水流動過程，可實現在外界溫度小於18°C時對整 個鋁型材加工過程的冷卻。為了避免流經第二組換熱器0-4、2-5、2-6)的壓力過大， 以保證溢流管中水位的最大高度比第一冷卻塔出水管的高度小300mm，這樣就能把多餘 的冷卻水通過溢流管流出。[0022]一般情況下，以6條氧化槽、2條二次電解著色槽和1條電泳槽，年產1萬噸鋁 型材計算，最少需要電功率270KW，能耗極大。假設第一冷卻系統中，6個一級換熱器 中的每個換熱器相對應的抽水裝置的功率為20kw;第二冷卻系統中，三個第一組換熱器 中的每個換熱器所對應的抽水裝置的功率均為5.5kw，第一冷卻塔5和第二冷卻塔8的功 率均為5.5kw。那麼，利用地下水作為冷卻水源的第一冷卻系統，需要消耗的電功率為 120KW,以年產300天計算，可以節約電能的總量為150kwXM小時X300天。使用 完的地下水可重新回流到地下，實現了既不浪費地下水，又達到了環保的目的。[0023]當大氣溫度小於18°C時，使用的是第二冷卻系統，需要的總的能量僅為 27.5kw,與現有的制冷機制消耗的能量O70kw)相比較，少 2.5kW。以年產300天計 算，可以節約電能的總量為242.5kwXM小時X300天。[0024]由上面的數據對比來看，第一冷卻系統和第二冷卻系統的節能效果十分的明顯。在使用的過程中，根據外界的溫度情況，選擇性的實現第一冷卻系統和第二冷卻系 統工作，進而實現整個系統最節能的運行方式。
權利要求1.一種鋁加工中的槽液冷卻系統，包括第一冷卻系統，其特徵在於所述第一冷卻 系統包括地下水源(1)、與槽液冷卻管相連接的若干一級換熱器和與槽液冷卻管相連接的 若干二級換熱器；所述一級換熱器的冷卻水進口通過抽水裝置與地下水源相連通(1)， 所述的一級換熱器的冷卻水出口均與回流管C3)相連通，所述的二級換熱器的冷卻水進 口均與回流管C3)相連通，所述的二級換熱器的冷卻水出口均與出口與地下水入口(9)連 通的管路相連通；所述一級換熱器的冷卻水進口與冷卻水出口通過設置有調節閥的管路 相連通，所述每個一級換熱器的冷卻水出水口處均設置有截止閥，所述每個二級換熱器 的冷卻水進口和冷卻水出口處分別設置有調節閥和截止閥。
2.根據權利要求1所述的鋁加工中的槽液冷卻系統，其特徵在於包括第二冷卻系 統，所述第二冷卻系統包括第二水源(10)、第一冷卻塔( 和第二冷卻塔(8)；所述的一 級換熱器均分為第一組換熱器和第二組換熱器，所述的第一組換熱器的冷卻水進口通過 抽水裝置與第二冷卻水源(10)相連通，所述的第一冷卻塔(5)的進水口與二級換熱器的 出水口相連通，所述的第一冷卻塔( 的出水口連接有分別與地下水入口(9)和第二組換 熱器的冷卻水進口相連通的溢流管(6)和回水管(7)，所述溢流管(6)還與第二冷卻水源 (10)相連通，所述第二組換熱器的冷卻水出口與第二冷卻塔(8)的進水口相連通，第二 冷卻塔的出水口與溢流管(6)相連通；所述的與地下水源(1)和第二冷卻水源(10)連通 的抽水裝置的管路上均設置有截止閥。
3.根據權利要求2所述的鋁加工中的槽液冷卻系統，其特徵在於所述的匯流管(3) 與地下水入口(9)相連通，在匯流管( 與地下水入口(9)相連接的管道上設置有第一截 止閥(4)和第二截止閥(11)，在第一截止閥(4)和第二截止閥(11)之間設置有與第一冷 卻塔( 的進水口相連通的管路；所述的溢流管(6)與地下水入口(9)和第二冷卻水源連 接的管路上均設置有截止閥。
4.根據權利要求2所述的鋁加工中的槽液冷卻系統，其特徵在於所述的地下水源 (1)的深度大於或等於60米，且地下水源的數量為1至6個；所述的地下水入口(9)的 數量為1至6個，地下水入口(9)的深度不小於60米；所述的第二冷卻水源為水池。
5.根據權利要求2所述的鋁加工中的槽液冷卻系統，其特徵在於所述的第一冷卻 塔距離地面的高度為8至10米，所述溢流管(6)中水位的最大高度比第一冷卻塔(5)出 水管的高度小300mm。
6.根據權利要求2所述的鋁加工中的槽液冷卻系統，其特徵在於所述的第一冷卻 系統中與換熱器的冷卻水進口相連接的每個抽水裝置的功率為5.5千瓦，第二冷卻系統中 與換熱器的冷卻水進口相連接的每個抽水裝置的功率為20千瓦；所述的第一冷卻塔(5) 和第二冷卻塔(8)的功率均為5.5千瓦。
專利摘要本實用新型的鋁加工中的槽液冷卻系統，包括第一冷卻系統，其特徵在於所述第一冷卻系統包括地下水源、與槽液冷卻管相連接的若干一級換熱器和與槽液冷卻管相連接的若干二級換熱器；所述的二級換熱器的冷卻水出口均與出口與地下水入口連通的管路相連通；所述一級換熱器的冷卻水進口與冷卻水出口通過設置有調節閥的管路相連通，所述每個一級換熱器的冷卻水出水口處均設置有截止閥，所述每個二級換熱器的冷卻水進口和冷卻水出口處分別設置有調節閥和截止閥。本實用新型不僅實現了環保節能的目的，還使得槽液冷卻系統控制槽液溫度穩定、投入少。
文檔編號C25D11/04GK201809467SQ201020271378
公開日2011年4月27日 申請日期2010年7月27日 優先權日2010年7月27日
發明者鄭松秋 申請人:鄭松秋