一种铝棒铸造用循环水恒温控制系统及方法与流程

本发明涉及铝棒加工技术领域，尤其涉及一种铝棒铸造用循环水恒温控制系统及方法。

背景技术：

为了铝液铸造时能够及时冷却成型为铝棒，循环水是铝棒铸造过程中必不可少的一部分，而恒温循环水是控制铝棒内部组织质量最关键的因素。目前多采用横流式冷却塔进行冷却，存在着下列缺陷：铸造后的热水在铸井内溢流到热水池，后经过离心泵抽到横流式冷却塔冷却后流入冷水池，冷水池的水通过离心泵输送到铸井阀架进行铸造，整个过程中温度差别大，且冷水池和热水池无温度显示，铸造时无法控制循环水的温度；随着冷却塔长时间使用，填料和散热器结垢，冷却效果不佳，水温升高无法监控，容易造成铝棒质量不合格；湿球温度对冷却效果较大，冬天和夏天冷却的温差在5℃，且无法监控，铸造时对产品的质量影响很大；不适合高频次铸造，铸造间隔时间短，水温冷却慢，无法达到使用要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够监控冷水池和热水池的水温、控制循环水温度、提高铝棒铸造产品品质的适合高频次铸造的铝棒铸造用循环水恒温控制系统及方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种铝棒铸造用循环水恒温控制系统，包括热水池、冷水池、自循环冷却塔、第一冷却塔和第二冷却塔；

所述热水池的进水口与铝棒铸造用系统的排水管连接，所述冷水池的排水口与铝棒铸造用系统的进水管连接；

所述自循环冷却塔的进水管和出水管均与热水池连接，所述第一冷却塔的进水管与热水池的排水口连接，所述第一冷却塔的出水管与冷水池的进水口连接，所述第二冷却塔的进水管与热水池的排水口连接，所述第二冷却塔的出水管与冷水池的进水口连接，所述第一冷却塔和第二冷却塔呈并联设置；

所述热水池的水温温度与冷水池的水温温度的差值小于或等于9℃。

本发明还提供一种铝棒铸造用循环水恒温控制方法，具体包括以下步骤：

s1：在热水池外安装一自循环冷却塔，用以对热水池中的水进行冷却作业，当热水池的水温低于38℃时，自循环冷却塔停止冷却作业，当热水池的水温高于40℃时，自循环冷却塔进行冷却作业；

s2：在热水池和冷水池之间的两条并联的管道上分别设有第一冷却塔和第二冷却塔，当冷水池的水温低于30℃时，第一冷却塔进行冷却作业，第二冷却塔停止冷却作业，当冷水池的水温高于31℃时，第一冷却塔和第二冷却塔均进行冷却作业。

本发明的有益效果在于：提供一种铝棒铸造用循环水恒温控制系统及方法，在热水池外安装一自循环冷却塔，形成第一闭合回路，实现热水池的温度调节，在热水池和冷水池之间设有并联的第一冷却塔和第二冷却塔，分别形成第二闭合回路和第三闭合回路，使冷水池的水温得到稳定。自来水供应系统、软化水系统和热水池形成第四闭合回路，实现热水池的补水作业。本发明提供的铝棒铸造用循环水恒温控制系统及方法能够监控冷水池和热水池的水温、控制循环水温度、提高铝棒铸造产品品质，可适用于不同温度环境的高频次铸造系统。

附图说明

图1为本发明实施例的铝棒铸造用循环水恒温控制系统的结构示意图；

标号说明：

1-热水池；2-冷水池；3-自循环冷却塔；4-第一冷却塔；5-第二冷却塔；6-第一热电偶；7-第二热电偶；8-第一液位变送器；9-第二液位变送器；10-第一离心泵；11-第二离心泵；12-自循环离心泵；13-自来水供应系统；14-软化水系统；15-第一电动控制阀；16-第二电动控制阀；17-第三电动控制阀；18-铸造系统。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：在热水池外安装一自循环冷却塔，形成第一闭合回路，实现热水池的温度调节，在热水池和冷水池之间设有并联的第一冷却塔和第二冷却塔，分别形成第二闭合回路和第三闭合回路，使冷水池的水温得到稳定，提高了热水池与冷水池的水温控制效率，提升了铝棒铸造产品品质，可适用于不同温度环境的高频次铸造系统。

请参照图1，一种铝棒铸造用循环水恒温控制系统，包括热水池、冷水池、自循环冷却塔、第一冷却塔和第二冷却塔；

所述热水池的进水口与铝棒铸造用系统的排水管连接，所述冷水池的排水口与铝棒铸造用系统的进水管连接；

所述自循环冷却塔的进水管和出水管均与热水池连接，所述第一冷却塔的进水管与热水池的排水口连接，所述第一冷却塔的出水管与冷水池的进水口连接，所述第二冷却塔的进水管与热水池的排水口连接，所述第二冷却塔的出水管与冷水池的进水口连接，所述第一冷却塔和第二冷却塔呈并联设置；

所述热水池的水温温度与冷水池的水温温度的差值小于或等于9℃。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：铝棒铸造系统工作时，应当在保证热水池的最高温度与冷水池的最高温度的差值小于或等于9℃的前提下，分别对热水池及冷水池的水温进行控制，这样设计提高了热水池和冷水池之间的冷却效率，使整个循环水恒温控制系统的恒温性更好，进而提高产品品质。通过安装在热水池外、与热水池构成一闭合回路的自循环冷却塔，将热水池的水抽出冷却后再流回到热水池内，由于回路闭合、元件极少，极大程度的提高了冷却效率、减少了能耗。

进一步的，所述热水池的温度范围为38℃～41℃。

由上述描述可知，当热水池的水温达到40℃，自循环冷却塔启动；当热水池的水温降至38℃以下，自循环冷却塔关闭。

进一步的，所述冷水池的温度范围为29℃～32℃。

由上述描述可知，当冷水池的水温低于30℃时，打开第一冷却塔，关闭第二冷却塔，热水由第一冷却塔进行冷却；当冷水池的水温升至31℃时，第一冷却塔和第二冷却塔均启动。

进一步的，所述铝棒铸造用循环水恒温控制系统还包括设置在热水池内的第一热电偶以及设置在冷水池内的第二热电偶。

由上述描述可知，利用第一热电偶和第二热电偶配合温控表，便于水温的显示和控制，实现了循环水恒温铸造系统的温度的实时监测。

进一步的，所述铝棒铸造用循环水恒温控制系统还包括设置在热水池内的第一液位变送器以及设置在冷水池内的第二液位变送器，所述第一液位变送器和第二液位变送器均与显示控制器连接。

由上述描述可知，通过第一液位变送器、第二液位变送器和显示控制器，设置高低液位值和超低报警值，控制水泵和相应冷却塔，液位低于低值则向该池加水；液位到达高值，停止加水；液位低于超低报警值，发出报警并停止该池水被抽出。这样，使得整体或独立的闭合循环系统的自动化控制精度更高，减少了人力物力，进一步保证了系统的恒温性。

进一步的，所述铝棒铸造用循环水恒温控制系统还包括设置在热水池的排水管上的第一离心泵以及设置在冷水池内的排水管上的第二离心泵，所述自循环冷却塔的进水管上设有自循环离心泵。

由上述描述可知，第一离心泵、第二离心泵以及自循环离心泵均起到循环水抽送作用，根据水温高于或低于预设值，控制离心泵的启停，保证恒温条件和循环效率。

进一步的，所述铝棒铸造用循环水恒温控制系统还包括自来水供应系统和软化水系统，所述自来水供应系统经由软化水系统与热水池连接，所述软化水系统与热水池之间设有循环水进水管和循环水出水管。

由上述描述可知，铸造过程中存在大量的水分被强风带走，需要人工每日进行补水作业，补水时需手动切换自来水经过软化水装处理装置，操作麻烦，因此，通过上述部件来实现自动化高效补水作业，节省人力物力。

进一步的，所述热水池与第二冷却塔之间设有第一电动控制阀，所述循环水进水管上设有第二电动控制阀，所述自来水供应系统和软化水系统之间设有第三电动控制阀。

由上述描述可知，第一电动控制阀、第二电动控制阀和第三电动控制阀用以控制循环水管道的开闭，从而切换不同的工作模式。

一种铝棒铸造用循环水恒温控制方法，具体包括以下步骤：

s1：在热水池外安装一自循环冷却塔，用以对热水池中的水进行冷却作业，当热水池的水温低于38℃时，自循环冷却塔停止冷却作业，当热水池的水温高于40℃时，自循环冷却塔进行冷却作业；

s2：在热水池和冷水池之间的两条并联的管道上分别设有第一冷却塔和第二冷却塔，当冷水池的水温低于30℃时，第一冷却塔进行冷却作业，第二冷却塔停止冷却作业，当冷水池的水温高于31℃时，第一冷却塔和第二冷却塔均进行冷却作业。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：由于固定的水流量经过既定的冷却塔的水温降低值是有限并且相对固定的，但是相比两个冷却塔串联的方式，在热水池到冷水池的第一冷却塔旁并联一个第二冷却塔，同样既定的水流量经过并联运行的两台冷却塔水温能降低9～11℃，而串联的方式仅能够降低4～6℃，对于高频次铸造系统来说，并联运行时的冷却效率更高并且能耗更少，“恒温”控制更加稳定，所铸铝棒的品质得到提升，通过该循环水恒温控制系统使得铝棒铸造系统可以适用于更广泛的环境温度。

铝棒铸造系统工作时，首先应当控制热水池的水温低于41℃，然后再对冷水池的水温进行控制，保证热水池的最高温度与冷水池的最高温度的差值小于或等于9℃，这样设计提高了热水池和冷水池之间的冷却效率，使整个循环水恒温控制系统的恒温性更好，进而提高产品品质。通过安装在热水池外、与热水池构成一闭合回路的自循环冷却塔，将热水池的水抽出冷却后再流回到热水池内，由于回路闭合、元件极少，极大程度的提高了冷却效率、减少了能耗。当热水池的水温达到40℃，自循环冷却塔启动；当热水池的水温降至38℃以下，自循环冷却塔关闭。其次，当冷水池的水温低于30℃时，打开第一冷却塔，关闭第二冷却塔，热水由第一冷却塔进行冷却；当冷水池的水温升至31℃时，第一冷却塔和第二冷却塔均启动，这样使得冷水池的水温得到稳定控制。

进一步的，所述步骤还包括s3：通过自来水供应系统和软化水系统依次连接对热水池进行补水作业。

由上述描述可知，由于铸造过程中存在大量的水分被强风带走，需要人工每日进行补水作业，补水时需手动切换自来水经过软化水装处理装置，操作较麻烦，由上述部件即可实现自动化高效补水作业。

请参照图1，本发明的实施例一为：一种铝棒铸造用循环水恒温控制系统，包括热水池1、冷水池2、自循环冷却塔3、第一冷却塔4和第二冷却塔5；

所述热水池1的进水口与铝棒铸造用系统的排水管连接，所述冷水池2的排水口与铝棒铸造用系统的进水管连接；

所述自循环冷却塔3的进水管和出水管均与热水池1连接，所述第一冷却塔4的进水管与热水池1的排水口连接，所述第一冷却塔4的出水管与冷水池2的进水口连接，所述第二冷却塔5的进水管与热水池1的排水口连接，所述第二冷却塔5的出水管与冷水池2的进水口连接，所述第一冷却塔4和第二冷却塔5呈并联设置；

所述热水池1的水温温度与冷水池2的水温温度的差值小于或等于9℃。

请参照图1，本发明的实施例二为：一种铝棒铸造用循环水恒温控制系统，包括热水池1、冷水池2、自循环冷却塔3、第一冷却塔4和第二冷却塔5；

所述热水池1的进水口与铝棒铸造用系统的排水管连接，所述冷水池2的排水口与铝棒铸造用系统的进水管连接；

所述自循环冷却塔3的进水管和出水管均与热水池1连接，所述第一冷却塔4的进水管与热水池1的排水口连接，所述第一冷却塔4的出水管与冷水池2的进水口连接，所述第二冷却塔5的进水管与热水池1的排水口连接，所述第二冷却塔5的出水管与冷水池2的进水口连接，所述第一冷却塔4和第二冷却塔5呈并联设置；

所述热水池1的水温温度与冷水池2的水温温度的差值小于或等于9℃。

所述热水池1的进水口与铸造系统18的出水管连接，所述冷水池2的出水口与铸造系统18的进水管连接。所述热水池1的温度范围为41℃。所述冷水池2的温度范围为32℃。所述铝棒铸造用循环水恒温控制系统还包括设置在热水池1内的第一热电偶6以及设置在冷水池2内的第二热电偶7。所述铝棒铸造用循环水恒温控制系统还包括设置在热水池1内的第一液位变送器8以及设置在冷水池2内的第二液位变送器9，所述第一液位变送器8和第二液位变送器9均与显示控制器连接。所述铝棒铸造用循环水恒温控制系统还包括设置在热水池1的排水管上的第一离心泵10以及设置在冷水池2内的排水管上的第二离心泵11，所述自循环冷却塔3的进水管上设有自循环离心泵12。所述铝棒铸造用循环水恒温控制系统还包括自来水供应系统13和软化水系统14，所述自来水供应系统13经由软化水系统14与热水池1连接，所述软化水系统14与热水池1之间设有循环水进水管和循环水出水管。所述热水池1与第二冷却塔5之间设有第一电动控制阀15，所述循环水进水管上设有第二电动控制阀16，所述自来水供应系统13和软化水系统14之间设有第三电动控制阀17。

综上所述，本发明提供一种铝棒铸造用循环水恒温控制系统及方法，在热水池外安装一自循环冷却塔，形成第一闭合回路，实现热水池的温度调节，在热水池和冷水池之间设有并联的第一冷却塔和第二冷却塔，分别形成第二闭合回路和第三闭合回路，使冷水池的水温得到稳定。自来水供应系统、软化水系统和热水池形成第四闭合回路，实现热水池的补水作业。本发明提供的铝棒铸造用循环水恒温控制系统及方法能够监控冷水池和热水池的水温、控制循环水温度、提高铝棒铸造产品品质，可适用于不同温度环境的高频次铸造系统。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。