專利名稱：液浮式換熱器的制作方法
技術領域：
本發明涉及ー種熱交換裝置，尤其涉及一種液浮式換熱器。
背景技術：
在鋳造行業中，消失模是新興的、最 先進的鋳造エ藝之一，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，冷卻后可以重復使用，然而在整個消失模エ藝中，產生的熱砂的量非常巨大，熱砂沒有冷卻到一定的溫度時不能使用的，目前對熱砂冷卻的方式通常有三種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，因而在整個消失模エ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；ニ是風冷，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ー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，滾筒的上方設有ー根噴水管，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。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種液浮式換熱器，它冷卻熱砂的速度快而且能耗低。為解決上述技術問題，本發明的技術方案是一種液浮式換熱器，包括支架，所述支架上轉動安裝有由動カ裝置驅動的滾筒，所述滾筒的一端設有進砂ロ，另一端設有出砂ロ，所述滾筒內設有使砂由進砂ロ向出砂ロ移動的推進機構，所述滾筒的下方安裝有冷卻箱，所述冷卻箱內裝有液態的熱エ介質，所述滾筒底部浸設于所述熱エ介質內，所述冷卻箱上設有控制液位和熱エ介質溫度的溫液控制機構。使用時，動カ裝置驅動滾筒轉動，熱砂由進砂ロ進入滾筒后向出砂ロ移動，最終由出砂ロ出來，熱砂在滾筒內將熱量經由滾筒壁傳遞給冷卻箱內的熱エ介質，實現熱砂的迅速降溫，采用這種結構具有以下幾個好處(I)熱砂降溫的速度快，由于滾筒不停地轉動，使冷卻箱內的熱エ介質不斷地流動，能夠很快的將滾筒散發出來的熱量帶走，溫液控制機構使冷卻箱內的熱エ介質保持低溫，使熱交換持續高效的進行，并且在滾筒的轉動以及推動機構的作用下滾筒內的砂子不停地運動，可以將砂子的熱量盡快的傳遞到滾筒上，從而加快熱砂的降溫速度，使砂子盡快達到可以重新使用的溫度，這樣就減少了消失模鑄造需要周轉的干砂的量，從而節約了時間，降低了成本，而且節省了晾曬熱砂的空間。(2)驅動滾筒轉動所需的動力小，能耗低，由于滾筒和砂子的總重量非常大，在滾筒只受重力的情況下想要驅動滾筒轉動需要很大的動力，為了保證動カ的順暢的傳遞，通常是通過齒輪傳遞動力，因此齒輪的負荷很大，比較容易損壞，而本發明當中，滾筒是浸設在熱エ介質中的，滾筒受到熱エ介質的浮力作用，浮力和重力相抵消，在滾筒浸入熱エ介質的深度達到一定程度時，液體的浮力可 以完全抵消滾筒和砂子的重力，從而使動カ裝置驅動滾筒轉動的動カ極小，降低了很大的能耗，并且傳遞動力的設備受到的負荷也很小，不容易損壞，使用壽命長。(3)工作環境干凈整潔，由于熱エ介質位于冷卻箱內，熱エ介質在冷卻箱內的進出有專門的溫液控制裝置控制，因此熱エ介質不會從冷卻箱內溢出，可以保證工作環境的整潔。作為本發明的ー種改迸，所述滾筒的一端設有進風ロ，另一端設有出風ロ，所述出風ロ連接有吸風機，所述吸風機上設有除塵裝置。這樣就可以通過吸風機在出風ロ吸風使空氣由進風ロ進入滾筒，并在滾筒內形成空氣流，通過空氣流動帶走熱砂的一部分熱量，加快熱砂的降溫速度，通過除塵裝置將空氣流中的灰塵處理掉，從而保持室內的空氣潔凈，防止粉塵污染。作為本發明的進ー步改進，所述滾筒內設有根據熱砂溫度向熱砂噴水降溫的自動噴淋裝置，由于進入滾筒內的熱砂的溫度范圍很大，從幾百攝氏度到上千攝氏度不等，當熱砂的溫度較高吋，自動噴淋裝置就可以向熱砂噴水，通過水和砂子的直接接觸帶走很大ー部分熱量，而且由于砂子溫度較高，水落到砂子上后很快就氣化蒸發，同時水蒸汽在吸風機的作用下從出風ロ排出，不會將砂子弄濕影響使用。作為ー種優選方案，所述自動噴淋裝置包括至少I個向熱砂噴水的霧化噴淋頭，所述霧化噴淋頭連接水源，還包括根據進砂ロ處熱砂的溫度開啟或關閉所述霧化噴淋頭的第一溫控開關，所述第一溫控開關的溫度傳感器位于所述滾筒的進砂ロ處，當進砂ロ處的溫度較高時，溫度傳感器向第一溫控開關發送信號，使第一溫控開關打開，霧化噴淋頭開始噴水，為熱砂降溫，當進砂ロ處熱砂的溫度較低時，不需要使用噴水為熱砂降溫時，第一溫控開關關閉霧化噴淋頭，實現噴淋的自動控制，節省了人力，降低工人的勞動強度。作為ー種優選方案，所述溫液控制機構包括安裝在所述冷卻箱上的進液口和出液ロ，所述進液ロ上設有根據熱エ介質的溫度開啟或關閉所述進液ロ的第二溫控開關，當液位上升超過出液ロ位置時，熱エ介質通過出液ロ排出到指定位置，當熱エ介質的溫度超過預定的溫度，影響與滾筒熱交換的速度時，通過第二溫控開關向冷卻箱內輸送溫度較低的熱エ介質，由液體的性質決定，溫度較高的液體質量較輕會在溫度較低的液體的上方，因此當溫度較低的熱エ介質流入時，溫度較高的液體通過出液ロ排出。作為ー種優選方案，所述動カ裝置包括與電動機連接的主動摩擦輪，所述滾筒上設有與所述主動摩擦輪相抵靠在一起的從動摩擦輪，由于驅動滾筒需要的動カ較小，因此采用這種結構足以驅動滾筒的轉動，而且本結構比較耐用，不易損壞。作為ー種優選方案，所述滾筒水平設置，采用水平設置滾筒的安裝和使用都較為方便。
作為ー種優選方案，所述推進機構包括安裝于所述滾筒內的螺旋葉片。


下面結合附圖和實施例對本發明進ー步說明。圖I是本發明實施例的結構示意圖；
圖2是本發明自動噴淋裝置的原理圖；圖中1，進砂槽；2，進風ロ ；3，進液ロ ；4，冷卻箱；5，電動機；6，支架；7，殼體；8，導軌；9，從動摩擦輪；10，滾筒；11，出風ロ ； 12，出砂槽。
具體實施例方式如圖I所示，一種液浮式換熱器，包括支架6，所述支架6上轉動安裝有由動カ裝置驅動的滾筒10，所述滾筒10水平設置，所述動カ裝置包括與電動機5連接的主動摩擦輪，所述滾筒10上設有與所述主動摩擦輪相抵靠在一起的從動摩擦輪9，所述從動摩擦輪9上設有兩個，每個從動摩擦輪9上均設有凸起的環形導軌8，所述環形導軌8限制滾筒10在軸向上的位置，防止滾筒10在軸向上活動，所述主動摩擦輪的外側包覆有殼體7，所述滾筒10的一端設有進砂ロ，所述進砂ロ連接有進砂槽1，所述滾筒10的另一端設有出砂ロ，所述出砂ロ連接有出砂槽12，所述滾筒10內設有使砂由進砂ロ向出砂ロ移動的推進機構，所述推動機構包括安裝于所述滾筒10內的螺旋葉片，所述滾筒10的下方安裝有冷卻箱4，所述冷卻箱4內裝有液態的熱エ介質，所述滾筒10底部浸設于所述熱エ介質內，所述熱エ介質優選為水，因為水的比熱容和密度都比較大，能提供較大的浮力和吸收較多的熱量，而且取材方便，不造成污染；所述冷卻箱4上設有控制液位和熱エ介質溫度的溫液控制機構，所述溫液控制機構包括安裝在所述冷卻箱4上的進液ロ 3和出液ロ，所述進液ロ 3上設有根據熱エ介質的溫度開啟或關閉所述進液ロ 3的第二溫控開關，所述第二溫控開關的溫度傳感器位于冷卻箱4內熱エ介質的內，且位于上部的液體內用于感知頂部液體的溫度，所述滾筒10的一端設有進風ロ 2，另一端設有出風ロ 11，所述出風ロ 11連接有吸風機，所述吸風機上設有除塵裝置，所述滾筒10內設有根據熱砂溫度向熱砂噴水降溫的自動噴淋裝置，所述自動噴淋裝置包括至少I個向熱砂噴水的霧化噴淋頭，所述霧化噴淋頭連接水源，還包括根據進砂ロ處熱砂的溫度開啟或關閉所述霧化噴淋頭的第一溫控開關，所述第一溫控開關的溫度傳感器位于所述滾筒10的進砂ロ處，如圖3所示的自動噴淋裝置有Al、A2和A3三個第ー溫控開關，分別對應BI、B2和B3三個霧化噴淋頭，霧化噴淋頭直接通過水泵從冷卻箱4內供水，A1、A2和A3可分別設定噴水的臨界溫度為100°C、200°C和300°C。本發明的工作原理為熱砂通過進砂槽I經由進砂ロ輸送到滾筒10內，滾筒10在電動機5的作用下轉動，砂子在螺旋葉片的作用下向出砂ロ方向運動，滾筒10跟下方的冷卻箱4內的水熱交換，水在滾筒10的轉動帶動下不停地流動，加快了換熱過程，使熱砂迅速的降溫，冷卻后的砂子通過出砂ロ從滾筒10內流出，由出砂槽12輸送到指定地點，同時吸風機啟動，空氣不斷地通過進風ロ 2流向出風ロ 11，空氣流過熱砂將大量的熱量帶走，カロ快了熱砂冷卻速度，同時灰塵也通過出風ロ 11進入吸風機，并通過除塵裝置除去，防止空氣的污染，保證里工作環境的整潔，當進砂ロ處的熱砂的溫度超過100°C時，第一溫控開關Al控制霧化噴淋頭BI開啟，向熱砂噴水降溫，加快熱砂的冷卻速度，當進砂ロ處的熱砂的溫度超過200°C時，第一溫控開關A2控制霧化噴淋頭B2開啟，向熱砂噴水降溫，從而加大了噴水量，加快熱砂的降溫速度，當進砂ロ處的熱砂的溫度超過300°C吋，則第一溫控開關A3控制霧化噴淋頭B3開啟，向熱砂噴水降溫，此時霧化噴淋頭B1、B2和B3同時工作，使熱砂迅速由高溫降到低溫，加快熱砂的冷卻速度，水遇到熱砂產生的水蒸汽通過出風ロ 11排出，不會凝結后將降溫后的熱砂弄濕，影響使用，通過本發明可以將大量的熱砂由高溫迅速的降低到能夠重新使用的溫度，提高了砂子的利 用率，降低了使用砂子的成本。
權利要求
1.液浮式換熱器，包括支架，所述支架上轉動安裝有由動カ裝置驅動的滾筒，所述滾筒的一端設有進砂ロ，另一端設有出砂ロ，所述滾筒內設有使砂由進砂ロ向出砂ロ移動的推進機構，其特征在于所述滾筒的下方安裝有冷卻箱，所述冷卻箱內裝有液態的熱エ介質，所述滾筒底部浸設于所述熱エ介質內，所述冷卻箱上設有控制液位和熱エ介質溫度的溫液控制機構。
2.如權利要求I所述的液浮式換熱器，其特征在于所述滾筒的一端設有進風ロ，另ー端設有出風ロ，所述出風ロ連接有吸風機，所述吸風機上設有除塵裝置。
3.如權利要求2所述的液浮式換熱器，其特征在于所述滾筒內設有根據熱砂溫度向熱砂噴水降溫的自動噴淋裝置。
4.如權利要求3所述的液浮式換熱器，其特征在于所述自動噴淋裝置包括至少I個向熱砂噴水的霧化噴淋頭，所述霧化噴淋頭連接水源，還包括根據進砂ロ處熱砂的溫度開啟或關閉所述霧化噴淋頭的第一溫控開關，所述第一溫控開關的溫度傳感器位于所述滾筒的進砂ロ處。
5.如權利要求I至4任ー權利要求所述的液浮式換熱器，其特征在于所述溫液控制機構包括安裝在所述冷卻箱上的進液口和出液ロ，所述進液口上設有根據熱エ介質的溫度開啟或關閉所述進液ロ的第二溫控開關。
6.如權利要求I所述的液浮式換熱器，其特征在于所述動カ裝置包括與電動機連接的主動摩擦輪，所述滾筒上設有與所述主動摩擦輪相抵靠在一起的從動摩擦輪。
7.如權利要求I所述的液浮式換熱器，其特征在于所述滾筒水平設置。
8.如權利要求I所述的液浮式換熱器，其特征在于所述推進機構包括安裝于所述滾筒內的螺旋葉片。
全文摘要
本發明公開了一種液浮式換熱器，包括支架，所述支架上轉動安裝有由動力裝置驅動的滾筒，所述滾筒的一端設有進砂口，另一端設有出砂口，所述滾筒內設有使砂由進砂口向出砂口移動的推進機構，所述滾筒的下方安裝有冷卻箱，所述冷卻箱內裝有液態的熱工介質，所述滾筒底部浸設于所述熱工介質內，所述冷卻箱上設有控制液位和熱工介質溫度的溫液控制機構，通過滾筒在熱工介質內轉動，從而加快滾筒內熱砂的散熱速度，使熱砂迅速降溫，而且通過熱工介質對滾筒的浮力作用，降低驅動滾筒轉動的動力，從而降低能耗。
文檔編號B22C5/08GK102688983SQ201210180950
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月4日 優先權日2012年6月4日
發明者王寶圖, 王少豐 申請人:濰坊鼎信鑄造有限公司