[實用新型]消失模熱砂余熱利用裝置

有效

• 申請號: 201520994616.5
• 申請日: 2015-12-05
• 公開（公告）號: CN205324625U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 張小波
• 申請（專利權）人: 重慶市永川區華益機械鑄造有限責任公司
• 主分類號: B22C5/08
• 分類號: B22C5/08
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 成艷

技術領域

本實用新型涉及消失模鑄造裝置領域，具體涉及一種消失模熱砂余熱利用裝置。

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，刷涂耐火涂料并烘干后，將模型置于砂箱中，然后填入干砂振動造型，最后在負壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據模型位置，凝固冷卻后形成鑄件，鑄件從砂型中取出后，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，通常有200-500℃，有些砂型產生的熱砂的溫度可以高達上千攝氏度，但是這些熱砂只有冷卻到50℃左右才可以重新使用。

目前對熱砂的冷卻方式通常有三種：一是將熱砂放在指定的場地自然晾曬，讓熱砂自然降溫，這種方式降溫很慢，因而在整個消失模工藝中需要大量的干砂周轉，而且晾曬熱砂也需要一定面積的場地，導致生產成本較高，而且很不方便；二是風冷，即將熱砂放置在特定的設備上，向設備通風，將熱砂的熱量帶走，這種方式降溫速度也比較慢，而且會產生大量的粉塵污染空氣，導致工作環境很惡劣；三是將熱砂通過換熱裝置進行降溫，目前的換熱裝置通常包括一個繞自身的軸心轉動的滾筒，滾筒的軸心通常是水平或者接近水平方向，熱砂由滾筒的一端進入，由另一端流出，滾筒的上方設有一根噴水管，噴水管向滾筒的外表面噴水，吸收滾筒的熱量從而使滾筒內的熱砂降溫，而目前這種換熱裝置對熱砂的冷卻效率通常比較低，而且滾筒和熱砂的重量比較重，因此驅動滾筒旋轉需要很大的動力，導致使用時的能耗比較高，并且水灑在滾筒表面后一部分形成蒸汽，液態的水則灑在滾筒的周圍，導致工作環境很差，這些對熱砂的冷卻方式使熱砂包含的巨大熱量完全浪費掉了，沒有得到利用。

在消失模鑄造的生產過程中根據工藝流程的順序通常設有以下幾個工作車間：制造模型的制模車間、為模型涂上涂料的噴涂室、將涂上涂料的模型烘干的烘干室，烘干室也通常根據工藝分為白模烘干室和黑模烘干室，白模烘干室通常需要25-50攝氏度的室溫，黑模烘干室通常需要30-60攝氏度的室溫，因此需要大量的熱量來維持烘干室的室溫，當處于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，如噴涂室，制模車間等都需要供暖，目前所用的方式是為烘干室等車間設置一套專門的供熱裝置，通常采用鍋爐供熱或者電熱裝置供熱。

一方面，是熱砂急需冷卻；另一方面，是消失模鑄造的工作車間需要供熱。現在急需一種能對熱砂進行有效冷卻、又能對熱砂余熱進行有效利用的消失模熱砂余熱利用裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種能對熱砂進行冷卻、又能利用熱砂余熱供熱的消失模熱砂余熱利用裝置。

本方案提供的基礎方案為：消失模熱砂余熱利用裝置，包括機架、熱回收部分、水泵、熱利用部分和熱砂收集池；熱回收部分包括熱砂內管和外套管，外套管套接在熱砂內管上，外套管和熱砂內管間存在環柱型空腔，外套管兩端與熱砂內管密封固定，外套管一端設有換熱水進口，另一端設有換熱水出口，外套管傾斜固定在機架上，熱砂內管位于熱砂收集池上方，熱砂內管上設有電磁閥，熱砂內管內還設有溫度傳感器，機架上還設有顯示器，顯示器和溫度傳感器電連接；熱利用部分包括換熱管和蓄水箱，蓄水箱設有進水口和出水口，換熱管固定在需要供熱的車間，換熱管的一端通過管道連接換熱水出口，換熱管的另一端通過管道連接進水口，出水口通過管道連接換熱水進口，水泵設置在出水口和換熱水進口之間的管道上。

本方案的工作原理及優點在于：首先，啟動水泵，讓蓄水池內的水，通過管道進入到外套管與熱砂內管的環柱型空腔中。然后，讓熱砂從熱砂內管的較高端進入到熱砂內管中，由于熱砂內管是傾斜的，因此在重力的作用下，熱砂從熱砂內管的較高管沿著熱砂內管向下流動，最后流入熱砂收集池中。熱砂在熱砂內管流動的過程中，會與外套管內的水相互接觸，外套管內的水會對熱砂起到冷卻的作用。熱砂的溫度降低，水的溫度升高，經過冷卻后的熱砂流入到熱砂收集池中，方便對熱砂的再次取用，同時溫度較高的水進入到換熱管中，由于換熱管固定在需要供熱的車間，即水將熱砂的熱量帶到了需要供熱的車間。水流經換熱管，最后進入到蓄水池中。蓄水池能對水起到輔助散熱的作用，方便散熱之后的對，再次對熱砂進行冷卻。