一种用于炉鼻子冷却的气体混合器和冷却装置的制作方法

本实用新型涉及一种冷却装置，尤其涉及一种气体混合器的冷却装置。

背景技术：

炉鼻子作为镀锌退火线机组的核心设备，对产品的质量起到关键的作用。为保证产品质量一般在炉鼻子上安装有测量入锌锅板温的板温计以及观察炉鼻子内锌渣情况的摄像头等设备，但由于锌锅上方温度较高，这些设备都需要通冷却介质(例如密封氮气)进行冷却，目前一般采用密封氮气对炉区高温设备进行冷却，冷却效果较好，但氮气过多会影响炉鼻子内露点气氛。

图1显示了现有技术中存在的用于炉鼻子的冷却装置。如图1所示，炉鼻子1设有板温计2以及摄像头3，P1、P2以及P3表示气体进气方向，气体用以冷却保护板温计2以及摄像头3。通入的气体会对锌锅4内的炉内气氛造成影响。

目前国内现有技术有使用密封氮气进行冷却，然而密封氮气虽然能够对炉内高温设备进行冷却，冷却效果较好，但氮气进入炉鼻子内会对炉内的气氛造成负面影响，造成露点偏低，容易产生锌灰等缺陷的产生。

现有技术中使用氢氮混合气体进行冷却，则氢氮混合气体经过减压后冷却效果不及密封氮气好，且在镀锌退火线机组停机时，退火炉处于600°保温状态，氢氮混合气体停送时，长时间在锌锅的高温下可能对炉鼻子内的精密设备(例如摄像头)造成损坏。

鉴于此，企业期望获得一种技术手段，其能够使用氢氮混合气体夹杂少量氮气来进行冷却，在确保冷却效果的同时，不会对露点造成过多的影响，并且在氢氮混合气体停止进气的情况下，该装置仍能通入少量氮气对炉鼻子中的设备进行冷却，确保炉鼻子中的设备的正常工作。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一在于提供一种用于炉鼻子冷却的气体混合器。其能够混合氢氮混合气体与氮气来进行冷却，同时在氢氮混合气体停止进气的情况下仍能通入少量氮气进行冷却。此外，通过对氢氮混合气腔体容积的调节可以改变混合后的混合气体量，易于调整控制。

为了实现上述目的，本实用新型提出了一种用于炉鼻子冷却的气体混合器，包括：

氮气腔体，其与氮气进气管连通；

氢氮混合气腔体，其与氢氮混合气进气管连通；

孔板，其设于所述氮气腔体与氢氮混合气腔体之间以将二者分隔开。

基于本实用新型的技术方案，本实用新型所述的气体混合器可以混合氮气与氢氮混合气体。氮气从氮气进气管进入氮气腔体，氮气进气管在氮气进气方向的一端可以设有法兰，起到固定连接件的作用，氮气腔体与氮气进气管的另一端连通。氢氮混合气体从氢氮混合气进气管进入氢氮混合气腔体，氢氮混合气进气管在氢氮混合气体进入方向的一端也可以设有法兰，同样起到固定连接件的作用，氢氮混合气腔体与氢氮混合气进气管的另一端连通。孔板设于所述氮气腔体与氢氮混合气腔体之间以将二者分隔开。孔板上设有若干小孔，以便氮气与氢氮混合气体流通混合。

在本发明所述的气体混合器的一个实施方式中，氢氮混合气进气管与氮气腔体可以是一体连接。

本实用新型所述的用于炉鼻子冷却的气体混合器可以是氢氮混合气体与氮气同时进气，也可以是氢氮混合气体停止进气的情况下仍能通入氮气。

进一步地，在本实用新型所述的气体混合器中，所述孔板与所述氢氮混合气腔体通过螺纹可相对移动地连接，以调节氢氮混合气腔体的轴向深度d。基于本实用新型的技术方案，所述孔板与所述氢氮混合气腔体通过螺纹连接，可以是孔板外部螺纹与氢氮混合气腔体内部螺纹进行连接，以便于调节氢氮混合气腔体的轴向深度d，从而对氢氮混合气腔体的容积进行调节改变氢氮混合气体量，从而限定氢氮混合气体与氮气混合后的气体流量。

进一步地，在本实用新型所述的气体混合器中，氢氮混合气腔体的轴向深度d大于氮气腔体的轴向深度e，以便于增加氢氮混合气体与氮气混合后的气体量，方便调整氢氮混合气体与氮气混合后的气体在混合气体出气管的气体量。

进一步地，在本实用新型所述的气体混合器中，所述氢氮混合气进气管的通径面积大于所述孔板上各小孔的总通径面积，以便氢氮混合气体与氮气混合时，较多的氢氮混合气体量参与混合。

进一步地，在本实用新型所述的气体混合器中，氮气进气管的内径大于氢氮混合气进气管的内径。基于本实用新型的技术方案，氮气进气管内径大于氢氮混合气进气管的内径，使得氮气进气时经过孔板上小孔后带有一定压力将氢氮混合气进气管喷出的氢氮混合气体推向氢氮混合气腔体。

进一步地，在本实用新型所述的气体混合器中，所述氢氮混合气进气管呈L型，且其穿过所述氮气腔体和孔板而与所述氢氮混合气腔体连通。呈L型的氢氮混合气进气管起到对氢氮混合气体的导流作用。

更进一步地，在本实用新型所述的气体混合器中，所述氢氮混合气进气管的出口处距孔板的距离为15-20mm，以确保氢氮混合气体能够被氮气推入进氢氮混合气腔体内混合。

进一步地，在本实用新型所述的气体混合器中，所述氮气腔体与氢氮混合气腔体之间螺纹连接。

本实用新型的另一目的在于提供一种用于炉鼻子的冷却装置。其能够使用氢氮混合气体夹杂少量氮气来进行冷却，在确保冷却效果的同时，不会对露点造成过多的影响，并且在氢氮混合气体停送的情况下，装置内通入少量氮气对炉鼻子设备进行冷却，确保炉鼻子设备的正常工作。另外，还具有通过容积调节可以改变混合气体量，方便小管径上混合气体的气体流量调节的优点。

为了实现上述目的，本实用新型提出了一种用于炉鼻子的冷却装置，其包括上文所述的气体混合器，还包括：

减压阀，其分别设于氮气进气管和氢氮混合气进气管上；

压力表，其分别设于氮气进气管和氢氮混合气进气管上；

混合气体出气管，其与所述氢氮混合气腔体连接。

基于本实用新型的技术方案，本实用新型所述的用于炉鼻子的冷却装置中减压阀与压力表可以调整氮气和氢氮混合气体的进气压力。

进一步地，在本实用新型所述的用于炉鼻子的冷却装置中，所述混合气体出气管上设有流量调节阀和流量计，以便于观察混合气体出气管内气体流量，以确保冷却装置的冷却效果。

本实用新型所述的用于炉鼻子冷却的气体混合器，能够氢氮混合气体夹杂少量氮气对炉鼻子进行冷却，在不影响炉内气氛参数的情况下提供有效冷却，同时确保停机时气体混合器能够给炉鼻子继续提供氮气进行冷却，防止炉鼻子内的精密设备损坏。通过对氢氮混合气腔体容积的调节可以改变混合后的混合气体量，易于调整控制。

本实用新型所述的用于炉鼻子的冷却装置采用了上述的气体混合器使得其同样具有上述有益效果。此外，本实用新型所述的冷却装置能够对混合气体出气管的气体流量进行观察并对气体流量进行控制调整。

附图说明

图1为现有技术中存在的用于炉鼻子的冷却装置。

图2为本实用新型所述的用于炉鼻子冷却的气体混合器在一种实施方式下的结构示意图。

图3为本实用新型所述的用于炉鼻子冷却的气体混合器在一种实施方式下的孔板的结构。

图4为本实用新型所述的用于炉鼻子的冷却装置在一种实施方式下的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图和具体的实施例对本实用新型所述的用于炉鼻子冷却的气体混合器做出进一步的解释说明，但是该解释说明并不构成对本发明的技术方案的不当限定。

图2显示了本实用新型所述的用于炉鼻子冷却的气体混合器在一种实施方式下的结构。如图2所示，气体混合器5包括法兰51，氢氮混合气进气管52，氢氮混合气腔体53，氮气进气管54，氮气腔体55以及孔板56，其中孔板56设于所述氮气腔体55与氢氮混合气腔体53之间以将二者分隔开，并且孔板56与氢氮混合气腔体53通过螺纹可相对移动地连接，以调节氢氮混合气腔体53的轴向深度d，并且氢氮混合气腔体53的轴向深度d大于氮气腔体55的轴向深度e，以增加混合气体出气管6中的混合气体量。氢氮混合气进气管52呈L型，且其穿过氮气腔体55和孔板56，而与氢氮混合气腔体53连通，并且氢氮混合气进气管52的出口处距孔板56的距离a为15-20mm。氮气腔体55与氢氮混合气腔体53螺纹连接。

继续参考图2，氢氮混合气体从氢氮混合气进气管52的一端进入氢氮混合气腔体53。而氮气从氮气进气管54的一端进入与氮气进气管54连通的氮气腔体55，其中氮气进气管54的内径f大于氢氮混合气进气管52的内径b，使得氮气进气时，经过孔板56后带有一定压力将氢氮混合气进气管52的氢氮混合气体推向氢氮混合气腔体53内混合，随后混合后的混合气体从混合气体出气管6中喷出。当不通入氢氮混合气体时，氮气从氮气进气管54进入氮气腔体55，经孔板56进入氢氮混合气腔体53，由混合气体出气管6喷出，从而提供冷却作用。

图3显示了本实用新型所述的用于炉鼻子冷却的气体混合器在一种实施方式下的孔板的结构。如图3所示，孔板56包括了若干个小孔561以及1个氢氮混合气进气管穿过的中心孔562，其中，小孔直径为c，氢氮混合气进气管穿过的中心孔562的直径与氢氮混合气进气管52的内径b数值相同，并且满足氢氮混合气进气管52的通径面积π(b/2)²大于孔板上各小孔561的总通径面积n*π(c/2)²，π为圆周率，n为小孔个数。

图4显示本实用新型所述的用于炉鼻子的冷却装置在一种实施方式下的结构。在本实施例中，冷却装置包括了气体混合器5，混合气体出气管6，减压阀7，压力表8，流量调节阀9以及流量计10。减压阀7分别设于氮气进气管54和氢氮混合气进气管52上。混合气体出气管6一端与氢氮混合气腔体53连接，另一端与冷却管路连接，其中冷却管路可以分为三条支管从而分别对炉鼻子的三个冷却点进行冷却，每条支管上均设有流量调节阀9和流量计10，从而控制冷却气体的流量。

上述冷却装置的使用过程为：通过设于氢氮混合气进气管52上的压力表8观察氢氮混合气体的压力，从而了解氢氮混合气体的进气气体量，继而通过设于氢氮混合气进气管上的减压阀7调整压力从而调整氢氮混合气体的进气气体量。对于氮气的进气气体量也是同样通过设于氮气进气管54上的压力表8与减压阀7进行调整。氢氮混合气体与氮气在气体混合器5中混合，然后从混合气体出气管6中喷出，为保证对炉鼻子1中的板温计2以及摄像头3进行冷却保护，混合气体出气管分为三条支管喷出。每条支管上设有流量计用以观察支管上的混合气体的气体流量，从而通过流量调节阀9进行调整支管上的混合气体的气体流量。当氢氮混合气进气管与氮气进气管互不影响，因为，当氢氮混合气体不通入时，氮气进气管仍可以通入氮气，从而保护板温计2以及摄像头3。

本实用新型所述的用于炉鼻子冷却的气体混合器，能够氢氮混合气体夹杂少量氮气对炉鼻子进行冷却，在不影响炉内气氛参数的情况下提供有效冷却，同时确保停机时气体混合器能够给炉鼻子继续提供氮气进行冷却，防止炉鼻子内的精密设备损坏。通过对氢氮混合气腔体容积的调节可以改变混合后的混合气体量，易于调整控制。

本实用新型所述的用于炉鼻子的冷却装置采用了上述的气体混合器使得其同样具有上述有益效果。此外，本实用新型所述的冷却装置能够对混合气体出气管的气体流量进行观察并对气体流量进行控制调整。

需要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。