CN111397386A - 一种等温淬火炉废气及余热处理装置 - Google Patents

Abstract

一种等温淬火炉废气及余热处理装置，结构为：支架宽度方向有控制箱、等温淬火炉的本体、第一抽风机，控制箱内有单片机、断路器、电源模块；第一抽风机与本体间有第一至第三进气管；第一抽风机通过第一出气管与净化水箱连通，第一出气管上有温度传感器且伸入净化水箱内；净化水箱上侧有包括气体过滤器的第二出气管，气体过滤器包括筒体及其内的吸水部件和过滤部件，第二出气管与第二抽风机、第三出气管连通；温度传感器、断路器与单片机连接，第一抽风机、第二抽风机通过断路器与单片机连接，电源模块与温度传感器、断路器、单片机连接。采用该装置，本体内的高温有害气体得到热量利用和净化处理，提高了本体的散热效率，不会污染大气。

Description

一种等温淬火炉废气及余热处理装置

技术领域

本发明涉及一种等温淬火炉废气及余热处理装置。

背景技术

金属热处理行业的淬火炉是工件淬火前进行加热的炉子，其热源可用电、气体燃料、液体燃料，其内的温度可用带有热电偶的仪表来测量、调节；淬火炉包括：有马弗网带连续等温淬火炉、无马弗网带连续等温淬火炉。淬火是把工件放入淬火炉内、加热到临界点以上的淬火温度并保持一段时间，然后把工件迅速地从淬火炉内取出并投入淬火液内淬火。

金属热处理企业采用淬火炉进行加热工件后，淬火炉的炉腔内产生废气(它为高温有害气体，包括：杂质、有害物质、具有异味的物质)，气体的温度高达900至1000℃，目前，一般是将上述气体直接排放到企业及周围的大气中，这样，淬火炉的炉腔内的高温有害气体得不到热量利用和净化处理，降低了淬火炉的散热效率，还会污染企业及周围的大气，给操作人员和周边人员带来一定的安全隐患。

另，现在，一些高校为便于更好地开展相关课程的教学活动，会利用校内教学楼的教室，在教室内设置淬火炉等设备，作为相关课程的学校实验室，但，因多种因素影响，学校一般未能同步配备相应的废气处理装置。

众所周知，高校的老师及学生众多、人员密集，校内相邻教学楼之间的间距也较为狭窄。

当老师及学生采用淬火炉进行教学实验、加热工件(如：长尾夹等)后，淬火炉的炉腔内会产生高温废气，上述气体势必会直接排放到校园及周围的大气中，这样，淬火炉的炉腔内的高温有害气体得不到热量利用和净化处理，降低了淬火炉的散热效率，还会污染校园及周围的大气，给老师及学生带来一定的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种等温淬火炉废气及余热处理装置，采用该处理装置，本体内的高温有害气体得到热量利用和净化处理，提高了本体的散热效率，不会污染大气。

本发明的技术方案为：

一种等温淬火炉废气及余热处理装置，包括等温淬火炉的本体、设置于本体下侧的支架；

支架的宽度方向一侧设置控制箱、另一侧设置第一抽风机，本***于控制箱和第一抽风机之间，控制箱内设有单片机、断路器、电源模块；

第一抽风机的进风口与本体之间通过并联方式连通有第一进气管、第二进气管、第三进气管；

设定：本体的长度方向靠近其工件进入侧的那侧为前侧，本体的长度方向靠近其工件离开侧的那侧为后侧；

本体上用于与第一进气管相连通的第一出气口位于本体的前侧，本体上用于与第三进气管相连通的第三出气口位于本体的后侧，本体上用于与第二进气管相连通的第二出气口位于本体的中段，第一出气口、第二出气口和第三出气口的高度依次递增；

第一抽风机的出风口通过第一出气管与净化水箱连通，第一出气管远离第一抽风机的那侧管路竖直且自上而下地伸入净化水箱内的下部，第一出气管介于第一抽风机和净化水箱之间的管路上设有温度传感器；

净化水箱的上侧连通有第二出气管，第二出气管的管路上连通有气体过滤器，气体过滤器包括筒体、设置在筒体内且依次间隔平行布置的吸水部件和过滤部件，吸水部件和过滤部件的法线与筒体的中心线相平行，吸水部件靠近净化水箱，过滤部件远离净化水箱，第二出气管的出气口与第二抽风机的进气口连通，第二抽风机的出气口与第三出气管连通；

温度传感器、断路器与单片机连接，第一抽风机、第二抽风机均通过断路器与单片机连接，电源模块分别与温度传感器、断路器、单片机连接。

所述的电源模块为温度传感器、断路器、单片机供电。

为能简洁、清楚地说明问题起见，以下对本发明所述一种等温淬火炉废气及余热处理装置均简称为本处理装置。

本处理装置的工作原理及其优点：

使用本处理装置前，先在净化水箱内添加用于净化气体的净化液体(比如：水和/或化学药剂等)；

使用本处理装置时，启动第一抽风机、第二抽风机；

借助于第一抽风机、第一进气管、第二进气管、第三进气管，分别从本体的前侧下部、中段中部、后侧上部处，充分、高效地抽取本体内的高温有害气体，并通过第一出气管将气体送入净化水箱内，气体内的杂质、有害物质、具有异味的物质为净化水箱内的净化液体所吸附、初步给予净化；

再借助于第二抽风机、第二出气管、气体过滤器(包括吸水部件和过滤部件)，对初步净化的气体进行水分吸收、再次地吸附过滤，最终从第三出气管流出的是干燥、洁净的气体；

第三出气管可与外置的暖气片连通，或直接排放到大气中，这样，本体内的高温有害气体得到热量利用和净化处理，提高了本体的散热效率，不会污染大气；

第一出气管介于第一抽风机和净化水箱之间管路内的气体的温度大体等于本体1内的气体的温度；

温度传感器将气体的上述温度信号传给单片机，若上述温度较低时(如：温度降低到35至40℃)，说明本体内的高温有害气体已抽取完毕，此时，单片机控制断路器，使第一抽风机、第二抽风机停止工作；可见，温度传感器及控制箱内所设的单片机、断路器配合使用，可实现第一抽风机、第二抽风机的自动断电控制。

综上所述，采用该处理装置，本体内的高温有害气体得到热量利用和净化处理，提高了本体的散热效率，不会污染大气。

本处理装置除适用于金属热处理企业外，还适用于高校的淬火炉实验室，使得教学和使用过程经济、环保、安全。

所述第一出气口、第二出气口、第三出气口的中点共同一斜线，斜线与水平面的夹角为11至17度。

上述结构形式，使得在本体上开设相应的进气口较为方便，尽而实现第一进气管、第二进气管、第三进气管与本体相连通。

所述净化水箱的上侧中部区域设有与其内腔相通的加液口、下部设有与其内腔相通的出水阀；

净化水箱的周向外侧涂有厚度为5—20mm的隔温涂料层，隔温涂料采用隔绝传导型隔温涂料；

净化水箱内的上部设有水平布置的滤网，滤网与第一出气管远离第一抽风机的那侧管路相套接，滤网的孔径为2至10目。

出水阀、加液口的配合使用，便于排除净化水箱内的杂质及对净化水箱的内腔进行清洗；

加液口的设置，便于向净化水箱内添加用于净化气体的液体(比如：水和/或化学药剂等)；

隔温涂料层的设置，即使使用者(老师或学生)无意触碰到净化水箱，也不会被烫伤；

滤网的设置，当第一出气管远离第一抽风机的那侧管路向用于净化气体的液体中送气时，可有效消除所冒出的泡沫，避免液体四处飞溅。

所述控制箱与本体相对的那侧铰接有箱门，箱门上设有把手，控制箱的周向至少一个侧面上设有若干条形散热孔。

箱门及把手的配合使用，便于对控制箱内所设置的单片机、断路器、显示屏和启动按钮进行保护；

散热孔的设置，可对单片机、断路器在工作时所产生的热量给予及时散去。

所述气体过滤器与第二出气管的管路之间为法兰连接；

气体过滤器的筒体为水平布置的空心圆筒体，筒体内的轴向中部设有一环形凸台，设定：筒体的轴向靠近净化水箱的那端为前端，筒体的轴向远离净化水箱的那端为后端，筒体内在其轴向前端与环形凸台之间设有第一内螺纹，筒体内在其轴向后端与环形凸台之间设有第二内螺纹；

吸水部件包括圆形且轴线水平布置的吸水盒、填充在吸水盒内的吸水材料，吸水盒包括第一盒体、第一盖体；

第一盒体外沿周向设有与第一内螺纹相适配的第一外螺纹，第一盒体的内腔开口方向靠近净化水箱，第一盒体内沿周向均布若干轴向延伸的第一凸条，第一盒体的轴向开有与其内腔相通的若干第一通孔；

第一盖体外沿周向均布若干轴向延伸且与若干第一凸条在位置上分别一一相对应的第一凹槽，第一盖体的轴向中部区域设有靠近净化水箱的第一拧动钮，第一盖体的轴向开有与其内腔相通的若干第二通孔；

第一盒体的内径等于第一盖体的外径，第一盒体、第一盖体借助若干第一凸条、若干第一凹槽实现卡合连接；

第一盒体与筒体的前侧内外旋接且与环形凸台相接触，若干第一通孔、若干第二通孔处于环形凸台的内截圆的竖直方向投影范围之内；

过滤部件包括圆形且轴线水平布置的过滤盒、填充在过滤盒内的过滤材料，过滤盒包括第二盒体、第二盖体；

第二盒体外沿周向设有与第二内螺纹相适配的第二外螺纹，第二盒体的内腔开口方向远离净化水箱，第二盒体内沿周向均布若干轴向延伸的第二凸条，第二盒体的轴向开有与其内腔相通的若干第三通孔；

第二盖体外沿周向均布若干轴向延伸且与若干第二凸条在位置上分别一一相对应的第二凹槽，第二盖体的轴向中部区域设有远离净化水箱的第二拧动钮，第二盖体的轴向开有与其内腔相通的若干第四通孔；

第二盒体的内径等于第二盖体的外径，第二盒体、第二盖体借助若干第二凸条、若干第二凹槽实现卡合连接；

第二盒体与筒体的后侧内外旋接且与环形凸台相接触，若干第三通孔、若干第四通孔处于环形凸台的内截圆的竖直方向投影范围之内；

吸水材料为吸水棉，过滤材料为活性炭。

上述的法兰连接结构，使得气体过滤器在第二出气管管路上的更换较为方便；

活性炭具有较高的吸附能力，它可对水分得到吸收的初步净化的气体，再次的进行吸附过滤，使得从第三出气管流出的气体，洁净程度较高；

上述筒体、吸水部件、过滤部件的自身结构及相互间的装配形式，一则使得吸水部件(或过滤部件)旋进筒体内或从筒体内旋出均较为方便，且吸水部件(或过滤部件)均可在筒体内得到轴向定位；二则当吸水部件(或过滤部件)从筒体内旋出后，使得吸水材料(或过滤材料)的更换较为方便，故，筒体、吸水盒、过滤盒均可多次重复使用，降低使用成本。

附图说明

图1是本处理装置的结构示意图。

图2是本处理装置中的本体示意图。

图3是本处理装置中的控制箱示意图。

图4是本处理装置中的气体过滤器示意图。

图5是图4的A—A剖视图。

图6是图4的B—B剖视图。

图7是本处理装置的控制原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1至图7：

本处理装置包括等温淬火炉的本体1、设置于本体1下侧的支架2，支架2的宽度方向一侧设置控制箱3、另一侧设置第一抽风机6，本体1位于控制箱3和第一抽风机6之间，控制箱3内设有单片机4、断路器5、电源模块3d，控制箱3与本体1相对的那侧铰接有箱门3a，箱门上设有把手3b，控制箱3的周向三个侧面上设有若干条形散热孔3c。

第一抽风机6的进风口与本体1之间通过并联方式连通有第一进气管6a、第二进气管6b、第三进气管6c。

设定：本体1的长度方向靠近其工件进入侧的那侧为前侧，本体1的长度方向靠近其工件离开侧的那侧为后侧。

本体1上用于与第一进气管6a相连通的第一出气口1a位于本体1的前侧，本体1上用于与第三进气管6c相连通的第三出气口1c位于本体1的后侧，本体1上用于与第二进气管6b相连通的第二出气口1b位于本体1的中段，第一出气口1a、第二出气口1b和第三出气口1c的高度依次递增，第一出气口1a、第二出气口1b、第三出气口1c的中点共同一斜线，斜线与水平面的夹角为12度。

第一抽风机6的出风口通过第一出气管6d与净化水箱7连通；净化水箱7的上侧中部区域设有与其内腔相通的加液口7b、下部设有与其内腔相通的出水阀7c；净化水箱7的周向外侧涂有厚度为17mm的隔温涂料层7d，隔温涂料采用隔绝传导型隔温涂料；净化水箱7内的上部设有水平布置的滤网7e，滤网7e的孔径为7目。

第一出气管6d远离第一抽风机6的那侧管路竖直且自上而下地穿经滤网7e后伸入净化水箱7内的下部，滤网7e与第一出气管6d远离第一抽风机6的那侧管路相套接，第一出气管6d介于第一抽风机6和净化水箱7之间的管路上设有温度传感器8。

净化水箱7的上侧连通有第二出气管7a，第二出气管7a的管路上连通有气体过滤器，气体过滤器与第二出气管7a的管路之间为法兰连接。

第二出气管7a的出气口与第二抽风机9的进气口连通，第二抽风机9的出气口与第三出气管9a连通。

温度传感器8、断路器5与单片机4连接，第一抽风机6、第二抽风机9均通过断路器5与单片机4连接，电源模块3d分别与温度传感器8、断路器5、单片机4连接且为后三者供电。

气体过滤器包括筒体10、设置在筒体10内且依次间隔平行布置的吸水部件和过滤部件，吸水部件和过滤部件的法线与筒体10的中心线相平行，吸水部件靠近净化水箱7，过滤部件远离净化水箱7。

气体过滤器的筒体10为水平布置的空心圆筒体，筒体10内的轴向中部设有一环形凸台10a，设定：筒体10的轴向靠近净化水箱7的那端为前端，筒体10的轴向远离净化水箱7的那端为后端，筒体10内在其轴向前端与环形凸台10a之间设有第一内螺纹10b，筒体10内在其轴向后端与环形凸台10a之间设有第二内螺纹10c。

吸水部件包括圆形且轴线水平布置的吸水盒、填充在吸水盒内的吸水材料13，吸水盒包括第一盒体11、第一盖体12。

第一盒体11外沿周向设有与第一内螺纹10b相适配的第一外螺纹11a，第一盒体11的内腔开口方向靠近净化水箱7，第一盒体11内沿周向均布四个轴向延伸的第一凸条11b，第一盒体11的轴向开有与其内腔相通的若干第一通孔11c。

第一盖体12外沿周向均布四个轴向延伸且与四个第一凸条11b在位置上分别一一相对应的第一凹槽12a，第一盖体12的轴向中部区域设有靠近净化水箱7的第一拧动钮12b，第一盖体12的轴向开有与其内腔相通的若干第二通孔12c。

第一盒体11的内径等于第一盖体12的外径，第一盒体11、第一盖体12借助四个第一凸条11b、四个第一凹槽12a实现卡合连接。

第一盒体11与筒体10的前侧内外旋接且与环形凸台10a相接触，若干第一通孔11c、若干第二通孔12c处于环形凸台10a的内截圆的竖直方向投影范围之内。

过滤部件包括圆形且轴线水平布置的过滤盒、填充在过滤盒内的过滤材料16，过滤盒包括第二盒体14、第二盖体15。

第二盒体14外沿周向设有与第二内螺纹10c相适配的第二外螺纹14a，第二盒体14的内腔开口方向远离净化水箱7，第二盒体14内沿周向均布四个轴向延伸的第二凸条14b，第二盒体14的轴向开有与其内腔相通的若干第三通孔14c。

第二盖体15外沿周向均布四个轴向延伸且与若干第二凸条14b在位置上分别一一相对应的第二凹槽15a，第二盖体15的轴向中部区域设有远离净化水箱7的第二拧动钮15b，第二盖体15的轴向开有与其内腔相通的若干第四通孔15c。

第二盒体14的内径等于第二盖体15的外径，第二盒体14、第二盖体15借助四个第二凸条14b、四个第二凹槽15a实现卡合连接。

第二盒体14与筒体10的后侧内外旋接且与环形凸台10a相接触，若干第三通孔14c、若干第四通孔15c处于环形凸台10a的内截圆的竖直方向投影范围之内。

吸水材料13为吸水棉，过滤材料16为活性炭。本体1、吸水材料13、过滤材料16均可外购。

需要说明的是，图1、图2中，本体1内沿长度方向设置、用来输送工件的网带未示出；图5中未示出吸水材料13；图6中未示出过滤材料16。

本处理装置的工作原理及其优点：

使用本处理装置前，先在净化水箱7内添加用于净化气体的净化液体(比如：水和/或化学药剂等)；

使用本处理装置时，启动第一抽风机6、第二抽风机9；

借助于第一抽风机6、第一进气管6a、第二进气管6b、第三进气管6c，分别从本体1的前侧下部、中段中部、后侧上部处，充分、高效地抽取本体1内的高温有害气体，并通过第一出气管6d将气体送入净化水箱7内，气体内的杂质、有害物质、具有异味的物质为净化水箱7内的净化液体所吸附、初步给予净化；

再借助于第二抽风机9、第二出气管7a、气体过滤器(包括吸水部件和过滤部件)，对初步净化的气体进行水分吸收、再次地吸附过滤，最终从第三出气管9a流出的是干燥、洁净的气体；

第三出气管9a可与外置的暖气片连通，或直接排放到大气中，这样，本体1内的高温有害气体得到热量利用和净化处理，提高了本体1的散热效率，不会污染大气；

第一出气管6d介于第一抽风机6和净化水箱7之间管路内的气体的温度大体等于本体1内的气体的温度；

温度传感器8将气体的上述温度信号传给单片机4，若上述温度较低时(如：温度降低到35至40℃)，说明本体1内的高温有害气体已抽取完毕，此时，单片机4控制断路器5，使第一抽风机6、第二抽风机9停止工作；可见，温度传感器8及控制箱3内所设的单片机4、断路器5配合使用，可实现第一抽风机6、第二抽风机9的自动断电控制。

本处理装置除适用于金属热处理企业外，还适用于高校的淬火炉实验室，使得教学和使用过程经济、环保、安全。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种等温淬火炉废气及余热处理装置，包括等温淬火炉的本体、设置于本体下侧的支架，其特征在于：

支架的宽度方向一侧设置控制箱、另一侧设置第一抽风机，本***于控制箱和第一抽风机之间，控制箱内设有单片机、断路器、电源模块；

第一抽风机的进风口与本体之间通过并联方式连通有第一进气管、第二进气管、第三进气管；

设定：本体的长度方向靠近其工件进入侧的那侧为前侧，本体的长度方向靠近其工件离开侧的那侧为后侧；

本体上用于与第一进气管相连通的第一出气口位于本体的前侧，本体上用于与第三进气管相连通的第三出气口位于本体的后侧，本体上用于与第二进气管相连通的第二出气口位于本体的中段，第一出气口、第二出气口和第三出气口的高度依次递增；

第一抽风机的出风口通过第一出气管与净化水箱连通，第一出气管远离第一抽风机的那侧管路竖直且自上而下地伸入净化水箱内的下部，第一出气管介于第一抽风机和净化水箱之间的管路上设有温度传感器；

净化水箱的上侧连通有第二出气管，第二出气管的管路上连通有气体过滤器，气体过滤器包括筒体、设置在筒体内且依次间隔平行布置的吸水部件和过滤部件，吸水部件和过滤部件的法线与筒体的中心线相平行，吸水部件靠近净化水箱，过滤部件远离净化水箱，第二出气管的出气口与第二抽风机的进气口连通，第二抽风机的出气口与第三出气管连通；

温度传感器、断路器与单片机连接，第一抽风机、第二抽风机均通过断路器与单片机连接，电源模块分别与温度传感器、断路器、单片机连接。

2.根据权利要求1所述的一种等温淬火炉废气及余热处理装置，其特征在于：

所述第一出气口、第二出气口、第三出气口的中点共同一斜线，斜线与水平面的夹角为11至17度。

3.根据权利要求1所述的一种等温淬火炉废气及余热处理装置，其特征在于：

所述净化水箱的上侧中部区域设有与其内腔相通的加液口、下部设有与其内腔相通的出水阀；

净化水箱的周向外侧涂有厚度为5—20mm的隔温涂料层，隔温涂料采用隔绝传导型隔温涂料；

净化水箱内的上部设有水平布置的滤网，滤网与第一出气管远离第一抽风机的那侧管路相套接，滤网的孔径为2至10目。

4.根据权利要求1所述的一种等温淬火炉废气及余热处理装置，其特征在于：

所述控制箱与本体相对的那侧铰接有箱门，箱门上设有把手，控制箱的周向至少一个侧面上设有若干条形散热孔。

5.根据权利要求1所述的一种等温淬火炉废气及余热处理装置，其特征在于：所述气体过滤器与第二出气管的管路之间为法兰连接；

气体过滤器的筒体为水平布置的空心圆筒体，筒体内的轴向中部设有一环形凸台，设定：筒体的轴向靠近净化水箱的那端为前端，筒体的轴向远离净化水箱的那端为后端，筒体内在其轴向前端与环形凸台之间设有第一内螺纹，筒体内在其轴向后端与环形凸台之间设有第二内螺纹；

吸水部件包括圆形且轴线水平布置的吸水盒、填充在吸水盒内的吸水材料，吸水盒包括第一盒体、第一盖体；

第一盒体外沿周向设有与第一内螺纹相适配的第一外螺纹，第一盒体的内腔开口方向靠近净化水箱，第一盒体内沿周向均布若干轴向延伸的第一凸条，第一盒体的轴向开有与其内腔相通的若干第一通孔；

第一盖体外沿周向均布若干轴向延伸且与若干第一凸条在位置上分别一一相对应的第一凹槽，第一盖体的轴向中部区域设有靠近净化水箱的第一拧动钮，第一盖体的轴向开有与其内腔相通的若干第二通孔；

第一盒体的内径等于第一盖体的外径，第一盒体、第一盖体借助若干第一凸条、若干第一凹槽实现卡合连接；

第一盒体与筒体的前侧内外旋接且与环形凸台相接触，若干第一通孔、若干第二通孔处于环形凸台的内截圆的竖直方向投影范围之内；

过滤部件包括圆形且轴线水平布置的过滤盒、填充在过滤盒内的过滤材料，过滤盒包括第二盒体、第二盖体；

第二盒体外沿周向设有与第二内螺纹相适配的第二外螺纹，第二盒体的内腔开口方向远离净化水箱，第二盒体内沿周向均布若干轴向延伸的第二凸条，第二盒体的轴向开有与其内腔相通的若干第三通孔；

第二盖体外沿周向均布若干轴向延伸且与若干第二凸条在位置上分别一一相对应的第二凹槽，第二盖体的轴向中部区域设有远离净化水箱的第二拧动钮，第二盖体的轴向开有与其内腔相通的若干第四通孔；

第二盒体的内径等于第二盖体的外径，第二盒体、第二盖体借助若干第二凸条、若干第二凹槽实现卡合连接；

第二盒体与筒体的后侧内外旋接且与环形凸台相接触，若干第三通孔、若干第四通孔处于环形凸台的内截圆的竖直方向投影范围之内；

吸水材料为吸水棉，过滤材料为活性炭。

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