用于船用低速柴油机零件的加热清洗装置制造方法
【专利摘要】一种用于船用低速柴油机零件的加热清洗装置，其包括容纳柴油的箱体、对所述柴油加热的工频感应加热器、连通外部油源的油路控制装置和根据油温对工频感应加热器进行控制的控制电路；箱体的上部设有进油管，下部设有出油管，该箱体的四周和底部包裹有保温材料层且顶部设置有滑动盖板；工频感应加热器设置于箱体的内部，且与控制电路相连接；油路控制装置与进油管和出油管相连接；控制电路包括有温度传感器、温度控制器、温度开关和继电器，该温度传感器设置于箱体内并与温度控制器相连，该继电器连接工频感应加热器的电源电路。本实用新型利用加热的柴油对零件进行清洗，具有效率高、成本低、无污染、节约能源的优点，适用于对大量带有防锈油的零部件的清洗。
【专利说明】用于船用低速柴油机零件的加热清洗装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械零件的清洗装置，特别涉及用于船用低速柴油机零件的加热清洗装置，属于机械【技术领域】。
【背景技术】
[0002]船用低速柴油机的零部件种类多、体积大，考虑到防锈要求，很多零部件都涂有防锈油以进行防锈处理，而且根据零部件的存放时间的长短防锈油的厚薄程度也不等。所有涂有防锈油或本体清洁状况较差的零部件在装配前均需对其进行清洗处理，以保证零部件安装前的清洁。
[0003]目前船用低速柴油机行业最常用的零部件清洗方法仍是常温手工清洗方法，见图1，即对于带有防锈油的零部件A，第一步:先采用工业清洗剂喷淋或擦拭其表面的防锈油，经一定时间的浸泡和溶解，使防锈油与零部件本体的附着松懈，第二步:使用铲刀或抹布等进行防锈油的手工去除作业，第三步:使用常温柴油对零部件A进行彻底的清洁。
[0004]常温手工清洗方法存在如下问题:
[0005]①对于涂有大量防锈油的零部件首先进行脱防锈油处理，需要使用大量工业清洗齐U，成本较高；
[0006]②目前市场上的工业清洗剂产品普遍存在不同程度的危险性，如强腐蚀性、挥发气味强烈等，由此对操作工人带来的人身伤害和对车间作业环境的污染十分巨大；
[0007]③大量工业清洗剂的使用均为一次性消耗，经济性较差；
[0008]④喷淋工业清洗剂需一定的溶解时间，导致生产效率的低下和劳动负荷的增加。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于船用低速柴油机零件的加热清洗装置，其能够对柴油进行加热，再利用加热后的柴油对零部件进行浸泡处理，使带有防锈油的零部件表面防锈油快速溶解，达到油污去除容易和清洗快速的效果。
[0010]为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0011]一种用于船用低速柴油机零件的加热清洗装置，其包括容纳柴油的箱体、对所述柴油加热的工频感应加热器、连通外部油源的油路控制装置和根据油温对工频感应加热器进行控制的控制电路；所述箱体的上部设有进油管，下部设有出油管，该箱体的四周和底部包裹有保温材料层且顶部设置有滑动盖板；所述工频感应加热器设置于所述箱体的内部，且与所述控制电路相连接；所述油路控制装置与所述进油管和出油管相连接；所述控制电路包括有温度传感器、温度控制器、温度开关和继电器，该温度传感器设置于所述箱体内并与温度控制器相连，该继电器连接所述工频感应加热器的电源电路。
[0012]所述油路控制装置包括电动泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门，所述电动泵的进口与第二阀门和第三阀门连接，该第二阀门与所述出油管相连，该第三阀门与外部油源相连，所述电动泵的出口与第一阀门和第四阀门连接，该第一阀门与所述进油管相连，该第四阀门与外部油源相连。
[0013]所述工频感应加热器采用电感性负载并联电容器的结构。
[0014]所述出油管的端口处设有过滤网。
[0015]所述进油管上开设有排孔。
[0016]与现有技术相比，本实用新型具有下列优点:
[0017]①本实用新型利用工频感应加热器对箱体内的柴油进行加热到合适温度，利用已加热的柴油对零部件进行浸泡处理，使零部件表面的防锈油快速溶解，极大地提高了零部件的清洗效率，尤其能快速地去除结构复杂零件上不方便清洗部位的油污；
[0018]②本实用新型能够节省目前常规清洗方法所需大量消耗的工业清洗剂，避免了工业清洗剂对车间作业环境的污染和人体的伤害；
[0019]③本实用新型采用了具有电感性负载并联电容器结构的工频感应加热器，且实现了油温的自动控制，保证了加热效率的最大化，节约了能源，同时也保证了柴油加热的安全性，避免了可能存在的危险；
[0020]④油路控制装置中阀门的转换使箱体中的柴油在加温过程中能够进行循环，实现了均匀加热，同时也使柴油的添加和油箱清洗时的柴油驳出变得便捷。
[0021]本实用新型所述的用于船用低速柴油机零件的加热清洗装置不仅适用于船用柴油机生产厂，而且能够用于需要对大量带有防锈油的零部件进行清洗的各类机械厂。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是常温手工清洗零件过程示意图。
[0023]图2是本实用新型的结构示意图。
[0024]图3是本实用新型油路控制装置的结构示意图。
[0025]图4是本实用新型工频感应加热器内部电路示意图。
[0026]图5是工频感应加热器功率因数提高原理图。
[0027]图6是本实用新型的控制电路图。
[0028]图7是电源电路图。
[0029]图中，
[0030]I—工频感应加热器，2—滑动盖板，3—保温材料层，4一电动栗，5一第一阀丨],6—第二阀门，7—第三阀门，8—第四阀门，9一软管，IO—箱体，11 一进油管，12—出油管，13—过滤网。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但不能因此而限制本实用新型要求保护的范围。
[0032]如图2所示，所述的用于船用低速柴油机零件的加热清洗装置包括箱体10、工频感应加热器1、油路控制装置和控制电路。
[0033]所述的箱体10为一容纳柴油的容器，该柴油用于浸泡需清洗的零部件。该箱体10的上部设有进油管11，以向箱体10内注入柴油，通过优化设计结构，该进油管11的管段上开设有排孔，便于进行较大面积喷淋，以进一步提高热交换速度。该箱体10的下部设有出油管12，以从箱体10内排出柴油，该出油管12的端口处设有过滤网13，能够避免从零部件上洗下的油污流入外部油源。考虑到冬季温度较低时加热柴油的热量易散失，所述箱体10的四周和底部包裹有保温材料层3，达到对箱体10内柴油的保温效果。同样考虑到箱体10上口的面积大，为避免已加热柴油在未进行零部件清洗作业时热量散失，该箱体10顶部设置有滑动盖板2 ;零部件吊入浸泡和清洗时开启滑动盖板2，其它时间关闭滑动盖板2，以阻止热量的流失。该箱体10上安装有温度表，作为作业人员即时观测箱体10内柴油温度，以判断加热正常与否。
[0034]所述箱体10的尺寸根据清洗零部件类型的结构、尺寸而定，本实施例中箱体10整体尺寸为5mXl.25mXlm (LXWXH)，将柴油深度定为0.6m。
[0035]所述工频感应加热器I设置于所述箱体10的内部，浸入柴油内，用以对该箱体10内的柴油加热，该工频感应加热器I与所述控制电路相连接。之所以选用工频感应加热器I作为柴油的加热器，其原因如下:①工频感应加热器I运用电气短路原理，当原边接通三相工频电源后，其副边感应产生三相短路大电流而快速升温，然后将强大的热量直接传导给它周围的介质，其感应线圈所产生的磁力线在内外产生无数涡流，在涡流作用下高效发热以加热柴油，从根本上杜绝磁的漏泄，提高了加热效率；②市场上常见的电阻加热管单根功率低，且长期使用故障率高，相比较而言，工频感应加热器I整体性能优越，使用寿命长，整体经济性能更佳。
[0036]所述工频感应加热器I功率的确定是根据箱体10的体积和油温的需要。以本实施例而言，选取冬季油温较低情况下，柴油从5°C加热至35°C，考虑所需的加热量:
[0037]柴油质量]?=0勸由\￥=8301^/1113\(5mXl.25mX0.6m) =3113Kg ；
[0038]加热量0=(:柴油]\1厶七=2.051^.1^-1.1^1\3113敁\(35-5) °C =191450KJ ；
[0039]加热功率P 总=191450KJ/3.6X IO3KJ.Kff.h=53.2KW.h ；
[0040]若选用总功率为40KW的工频感应加热器一台，暂不考虑功率损失情况下，有:
[0041]加热时间T5^35-C^ 53.2KW.h/40Kff ^ 1.33h
[0042]根据以上分析工频感应加热器I选用一台40KW工频感应加热器布置于箱体10内。
[0043]为进一步提高功率因数，尽量减少无功功率，见图4，所述工频感应加热器I采用电感性负载并联电容器的结构，使交流电电压与电流间的相位差Φ减小，即功率因数cosO增大，从而达到有功功率P=U.IcosO增大，见图5。本实施例中，工频感应加热器功率P=40KW，原有功率因数CosO=0.85，U=380VAC, f=50HZ ;欲将其功率因数提高到cosΦ=0.95，则按以下计算可确定需并联的电容器大小为243 μ F，因此选用大小相近的电容即可。
[0044]Ic=I1.sinOflsinC1= (P/U.CosC11).SinC11- (P/U.cosC> ).β?ηΦ
[0045]=P/U.(tanOftanC1 ),
[0046]另IC=U/XC=U.ω.C,
[0047]则U.ω.C=P/U.(tan Φ ^tan Φ )，
[0048]C= (Ρ/ω.U2).(tan Φ ^tan Φ ),
[0049]当CosC11=0.85 时，(6^=31° ;cosC>=0.95 时，Φ=18。。
[0050]因此，需并联的电容器C= (40Χ103/2..50.3802).(tan31。_tanl8。)F=243y F0
[0051]所述工频感应加热器I保证了加热效率的提高，比传统的加热管使用寿命更长久，后续维护方便，整体经济性能更佳；另外其采用电感性负载并联电容的结构，进一步提高了功率因数，使得有功功率进一步加大，提高了能源利用率。
[0052]如图3所示，所述的油路控制装置与所述进油管11和出油管12相连接，并且连通外部油源，该外部油源可以是柴油桶。所述油路控制装置包括电动泵4、第一阀门5、第二阀门6、第三阀门7和第四阀门8。所述电动泵4的进口与第二阀门6和第三阀门7连接，该第二阀门6与所述出油管12相连，该第三阀门7提供软管9与外部油源相连，所述电动泵4的出口与第一阀门5和第四阀门8连接，该第一阀门5与所述进油管11相连，该第四阀门8与外部油源相连。
[0053]该油路控制装置具有柴油循环功能，解决了柴油热传导效率低，而工频感应加热器I布置于箱体10内一角导致柴油加热不均匀的问题。如图3所示，开启第一阀门5、第二阀门6，同时关闭第三阀门7、第四阀门8，开启电动泵4，使箱体10内柴油经出油管12驳送至进油管11，以此达到加热过程中柴油均匀升温的效果。所述油路控制装置还具有柴油的驳入与驳出功能，解决了因油耗而加油和因清洗箱体10而排油的问题。如图3所示，往箱体10驳入柴油时，关闭第二阀门6、第四阀门8，同时开启件第一阀门5、第三阀门7，开启电动泵4通过接入柴油桶的软管9能够方便地将柴油驳入箱体10 ;将柴油驳出时，关闭件第一阀门5、第三阀门7，调试开启第二阀门6、第四阀门8，开启电动泵4通过软管9能够方便地将柴油驳入柴油桶。该油路控制装置仅增加两个阀，即达到了后续维护的便捷操作。
[0054]如图6和图7所示，所述控制电路能够根据油温对工频感应加热器I进行控制。所述的包括有温度传感器、温度控制器BT、温度开关TS和继电器KM。所述温度传感器设置于所述箱体内并与温度控制器相连，该温度传感器采集箱体10内柴油的即时温度信号并送至温度控制器BT，该温度控制器BT根据预设置的加热温度上、下限来控制继电器KM的通断，实现对加热系统的低温开启加热和高温时的停止加热；该继电器KM连接所述工频感应加热器I的电源电路(见图7)，以控制工频感应加热器I电源的接通与切断。另外在该控制电路中加入温度开关TS作为安全保护系统的监测，加强柴油加热的安全保护措施，以防温度控制器BT或温度传感器万一失效的情况下，柴油温度失控而不断上升；该温度开关TS用作温度控制部分失效情况下的高温切断加热，一旦温度上升至动作值时，温度开关TS断开，起到切断控制电路，从而切断加热的作用。
[0055]综上所述，本实用新型所述的用于船用低速柴油机零件的加热清洗装置，通过箱体10内安装工频感应加热器I和箱体10外安装油路控制装置，实现箱体10内柴油的加热和循环功能，并根据清洗零部件的最佳加热温度，通过控制电路对柴油温度实施实时控制和安全保护控制。当柴油加热到设定的合适温度时，即可将待清洗零部件吊入箱体10，利用加热柴油对零部件进行浸泡处理，使零部件表面的防锈油快速溶解，达到易去除和快速清洗的效果。本实用新型速实现了船用低速柴油机零部件的快速、高效清洗，同时也适用于其它机械工厂零部件的清洗作业。
【权利要求】
1.一种用于船用低速柴油机零件的加热清洗装置，其特征在于:所述加热清洗装置包括容纳柴油的箱体、对所述柴油加热的工频感应加热器、连通外部油源的油路控制装置和根据油温对工频感应加热器进行控制的控制电路；所述箱体的上部设有进油管，下部设有出油管，该箱体的四周和底部包裹有保温材料层且顶部设置有滑动盖板；所述工频感应加热器设置于所述箱体的内部，且与所述控制电路相连接；所述油路控制装置与所述进油管和出油管相连接；所述控制电路包括有温度传感器、温度控制器、温度开关和继电器，该温度传感器设置于所述箱体内并与温度控制器相连，该继电器连接所述工频感应加热器的电源电路。
2.根据权利要求1所述的用于船用低速柴油机零件的加热清洗装置，其特征在于:所述油路控制装置包括电动泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门，所述电动泵的进口与第二阀门和第三阀门连接，该第二阀门与所述出油管相连，该第三阀门与外部油源相连，所述电动泵的出口与第一阀门和第四阀门连接，该第一阀门与所述进油管相连，该第四阀门与外部油源相连。
3.根据权利要求1或2所述的用于船用低速柴油机零件的加热清洗装置，其特征在于:所述工频感应加热器采用电感性负载并联电容器的结构。
4.根据权利要求1或2所述的用于船用低速柴油机零件的加热清洗装置，其特征在于:所述出油管的端口处设有过滤网。
5.根据权利要求1或2所述的用于船用低速柴油机零件的加热清洗装置，其特征在于:所述进油管上开设有排孔。
【文档编号】B08B3/08GK203556598SQ201320608060
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】李亮, 李世丰, 张建 申请人:上海中船三井造船柴油机有限公司