电炉外壁水冷循环系统的制作方法

1.本发明主要涉及电炉的技术领域，具体为电炉外壁水冷循环系统。


背景技术：

2.电炉在使用过程中，因其电控元件的发热量很大，因此必须采用水循环冷却才能保证电炉的正常运行。
3.根据申请号为cn202010392234.0的专利文献所提供的一种高安全性的电炉水冷循环装置可知，该产品包括蓄冷水箱，蓄冷水箱与冷水机和电炉电源控制系统分别形成独立回路，还包括电驱动水泵、气动隔膜泵、阀门一、阀门二和阀门三，电驱动水泵与阀门一串联后与气动隔膜泵和阀门二组成的串联通路并联，并联通路设置于蓄冷水箱与电炉电源控制系统形成的回路中，并联通路的两端分别连接蓄冷水箱的供水口和电炉电源控制系统的冷水进口，气动隔膜泵连接阀门三，阀门三外接恒压气源，蓄冷水箱出水口与冷水机连通的管道上安装循环水泵。该产品可在断电时启动气动隔膜泵，避免了断电时水冷循环系统无法运行导致电炉设备烧毁的问题。
4.上述专利中的产品避免了断电时水冷循环系统无法运行的问题，但不便于利用吸热蒸汽驱动水冷循环。


技术实现要素：

5.本发明主要提供了电炉外壁水冷循环系统，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
6.本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：
7.电炉外壁水冷循环系统,包括电炉本体，以及位于所述电炉本体一侧的支撑架，所述电炉本体侧壁设有蒸汽夹层，所述电炉本体外壁套设有水冷部件，所述蒸汽夹层顶部设有撒液部件；
8.所述支撑架上设有储水箱，地面上且位于所述电炉本体与所述支撑架间设有输水箱，所述输水箱与所述储水箱内壁顶部均设有升降浮板部件，所述输水箱与所述储水箱顶部均通过输气部件连通蒸汽夹层，所述输水箱与所述储水箱顶部均通过管道连通设于地面上的排气集水部件，所述储水箱底部通过管道连接设于所述输水箱侧壁底部的第一电磁阀，所述输水箱侧壁底部通过第一输液管连通所述水冷部件进液端，所述水冷部件排液端通过回流管连通所述储水箱底部；
9.所述支撑架上表面且位于所述储水箱两侧对称设有用于向储水箱内输入冷却液的调温部件，所述储水箱底部通过机械循环部件连通所述水冷部件进液端。
10.优选的，所述水冷部件包括套设于所述电炉本体外壁的定位环，设于所述定位环内的螺旋水路，以及一端连接电炉本体侧壁、另一端延伸至螺旋水路内的导热柱，所述螺旋水路进液端连通所述第一输液管，所述螺旋水路排液端连通所述回流管。在本优选的实施例中，通过水冷部件便于冷却液的循环流动，以便于对电炉进行降温。
11.优选的，所述撒液部件包括一端连通所述蒸汽夹层内壁顶部的多个l形喷液管，以及设于所述l形喷液管上的第一单向阀。在本优选的实施例中，通过撒液部件便于向蒸汽夹层内撒液，以便于在蒸汽夹层内形成压力蒸汽。
12.优选的，所述升降浮板部件包括设于所述输水箱内的柱塞浮板，底部连通所述输水箱顶部的多个定位管，以及底端连接柱塞浮板上表面、顶端滑动连接定位管内壁的定位杆。在本优选的实施例中，通过升降浮板部件便于利用蒸汽压力对冷却液进行施压推动。
13.优选的，所述输气部件包括一端连通所述输水箱顶部、另一端连通所述蒸汽夹层顶部的气压管，以及设于所述气压管上的电控阀。在本优选的实施例中，通过输气部件便于将压力蒸汽输送至输水箱以及储水箱。
14.优选的，所述气压管内壁设有气压传感器，所述气压传感器位于所述电控阀靠近所述蒸汽夹层的一侧。在本优选的实施例中，通过气压传感器便于对蒸汽压力进行监测。
15.优选的，所述排气集水部件包括设于地面上的集水箱，一端连通所述集水箱侧壁的集水管，延远离所述集水箱方向依序设于所述集水管上的第二电磁阀以及汽水分离器，以及设于所述集水箱上表面且执行端连通所述集水箱顶部的增压泵，所述集水管另一端通过管道连通所述输水箱以及所述储水箱顶部，所述集水箱顶部设有第三电磁阀，所述第三电磁阀通过管道连通所述储水箱侧壁底部。在本优选的实施例中，通过排气集水部件对输水箱以及储水箱排出的蒸汽进行汽液分离，以便于对冷却液进行回收。
16.优选的，所述第一输液管上且延远离所述输水箱方向依序设有第四电磁阀、第二单向阀以及流量控制阀，所述回流管且延远离所述水冷部件方向依序设有流量传感器以及第五电磁阀。在本优选的实施例中，通过第二单向阀以及流量控制阀便于输水箱内冷却液单向、控流进入水冷部件，通过流量传感器便于对冷却液的回流流量进行监测。
17.优选的，所述调温部件包括通过支撑柱固定在支撑架上表面的调温水箱，以及设于所述调温水箱底部的第六电磁阀，所述第六电磁阀通过管道连通所述储水箱侧壁底部，所述调温水箱与所述储水箱内壁底部均设有温度传感器。在本优选的实施例中，通过调温部件便于对储水箱内冷却液进行降温。
18.优选的，所述机械循环部件包括设于所述支撑架顶部且进液端通过管道连通所述储水箱底部的循环水泵，所述循环水泵排液端通过管道连通所述螺旋水路进液端。在本优选的实施例中，通过机械循环部件便于循环水路的机械驱动循环。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
20.本发明中的水冷循环系统便于利用吸热蒸汽驱动冷却液流动；
21.通过水冷部件便于冷却液的循环流动，以便于对电炉进行降温，通过撒液部件便于向蒸汽夹层内撒液，以便于在蒸汽夹层内形成压力蒸汽，通过输气部件便于将压力蒸汽输送至输水箱以及储水箱，通过气压传感器便于对蒸汽压力进行监测，通过升降浮板部件便于利用蒸汽压力对冷却液进行施压推动，通过排气集水部件对输水箱以及储水箱排出的蒸汽进行汽液分离，以便于对冷却液进行回收，通过第二单向阀以及流量控制阀便于输水箱内冷却液单向、控流进入水冷部件，通过流量传感器便于对冷却液的回流流量进行监测，通过调温部件便于对储水箱内冷却液进行降温，通过机械循环部件便于循环水路的机械驱动循环。
22.以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
附图说明
23.图1为本发明的整体结构轴测图；
24.图2为本发明的主要结构轴测图；
25.图3为本发明的电炉本体结构轴测图；
26.图4为本发明的升降浮板部件结构轴测图；
27.图5为本发明的整体结构俯视图；
28.图6为本发明的整体结构侧视图；
29.图7为本发明的整体结构剖视图；
30.图8为本发明的调温部件结构剖视图。
31.附图说明：10、电炉本体；11、蒸汽夹层；12、水冷部件；121、定位环；122、螺旋水路；123、导热柱；13、撒液部件；131、l形喷液管；132、第一单向阀；14、回流管；141、流量传感器；142、第五电磁阀；20、支撑架；21、储水箱；22、调温部件；221、调温水箱；222、第六电磁阀；223、温度传感器；23、机械循环部件；231、循环水泵；30、输水箱；301、第一电磁阀；31、升降浮板部件；311、柱塞浮板；312、定位管；313、定位杆；32、输气部件；321、气压管；322、电控阀；33、排气集水部件；331、集水箱；332、集水管；333、第二电磁阀；334、汽水分离器；335、增压泵；336、第三电磁阀；34、第一输液管；341、第四电磁阀；342、第二单向阀；343、流量控制阀；35、气压传感器。
具体实施方式
32.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
33.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
34.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
35.请着重参照附图1、2、3、7所示，在本发明一优选实施例中，电炉外壁水冷循环系统,包括电炉本体10，以及位于所述电炉本体10一侧的支撑架20，所述电炉本体10侧壁设有蒸汽夹层11，所述电炉本体10外壁套设有水冷部件12，所述蒸汽夹层11顶部设有撒液部件13；所述水冷部件12包括套设于所述电炉本体10外壁的定位环121，设于所述定位环121内的螺旋水路122，以及一端连接电炉本体10侧壁、另一端延伸至螺旋水路122内的导热柱123，所述螺旋水路122进液端连通所述第一输液管34，所述螺旋水路122排液端连通所述回流管14，所述撒液部件13包括一端连通所述蒸汽夹层11内壁顶部的多个l形喷液管131，以及设于所述l形喷液管131上的第一单向阀132。
36.需要说明的是，在本实施例中，电炉本体10工作时，电炉本体10内的热量逐步向外
散发，依次经过蒸汽夹层11以及水冷部件12，当需要形成蒸汽压时，将l形喷液管131连通水源，水流经第一单向阀132以及l形喷液管131喷洒至蒸汽夹层11并在蒸汽夹层11内快速形成蒸汽；
37.水冷降温时，冷却液进入螺旋水路122并带走电炉本体10散发的热能以及导热柱123传导的热能，并在热交换完成后经回流管14返回储水箱21；
38.进一步的，控制器接收流量传感器141的流量数据，以对回流流量进行检测。
39.请着重参照附图1、4、5、6、7所示，在本发明另一优选实施例中，所述支撑架20上设有储水箱21，地面上且位于所述电炉本体10与所述支撑架20间设有输水箱30，所述输水箱30与所述储水箱21内壁顶部均设有升降浮板部件31，所述输水箱30与所述储水箱21顶部均通过输气部件32连通蒸汽夹层11，所述输水箱30与所述储水箱21顶部均通过管道连通设于地面上的排气集水部件33，所述储水箱21底部通过管道连接设于所述输水箱30侧壁底部的第一电磁阀301，所述输水箱30侧壁底部通过第一输液管34连通所述水冷部件12进液端，所述水冷部件12排液端通过回流管14连通所述储水箱21底部；所述升降浮板部件31包括设于所述输水箱30内的柱塞浮板311，底部连通所述输水箱30顶部的多个定位管312，以及底端连接柱塞浮板311上表面、顶端滑动连接定位管312内壁的定位杆313，所述输气部件32包括一端连通所述输水箱30顶部、另一端连通所述蒸汽夹层11顶部的气压管321，以及设于所述气压管321上的电控阀322，所述气压管321内壁设有气压传感器35，所述气压传感器35位于所述电控阀322靠近所述蒸汽夹层11的一侧，所述排气集水部件33包括设于地面上的集水箱331，一端连通所述集水箱331侧壁的集水管332，延远离所述集水箱331方向依序设于所述集水管332上的第二电磁阀333以及汽水分离器334，以及设于所述集水箱331上表面且执行端连通所述集水箱331顶部的增压泵335，所述集水管332另一端通过管道连通所述输水箱30以及所述储水箱21顶部，所述集水箱331顶部设有第三电磁阀336，所述第三电磁阀336通过管道连通所述储水箱21侧壁底部，所述第一输液管34上且延远离所述输水箱30方向依序设有第四电磁阀341、第二单向阀342以及流量控制阀343，所述回流管14且延远离所述水冷部件12方向依序设有流量传感器141以及第五电磁阀142。
40.需要说明的是，在本实施例中，冷却液驱动时，控制器接收与储水箱21对应的气压传感器35的气压数据，并在气压数据达到设定值时开启与储水箱21对应的电控阀322以及第一电磁阀301，此时储水箱21内柱塞浮板311在蒸汽压的带动下下移，冷却液经管道进入输水箱30并带动输水箱30内柱塞浮板311上移，待输水箱30内存在一定量的水后第一电磁阀301关闭；
41.控制器接收与输水箱30对应的气压传感器35的气压数据，并在气压数据达到设定值时开启与输水箱30对应的电控阀322以及第四电磁阀341，此时输水箱30内柱塞浮板311在蒸汽压的带动下下移，冷却液经第二单向阀342、流量控制阀343以及第一输液管34进入螺旋水路122进液端；
42.进一步的，柱塞浮板311升降时，定位杆313在定位管312内滑动，以便于柱塞浮板311稳定升降；
43.进一步的，第二电磁阀333开启后，储水箱21以及输水箱30内的蒸汽可经管道进入集水管332，汽水分离器334对蒸汽中的水进行分离，气体排入空气，水排入集水箱331，可开启增压泵335以及第三电磁阀336，以将集水箱331内水排入储水箱21。
44.请着重参照附图2、4、5、8所示，在本发明另一优选实施例中，所述支撑架20上表面且位于所述储水箱21两侧对称设有用于向储水箱21内输入冷却液的调温部件22，所述储水箱21底部通过机械循环部件23连通所述水冷部件12进液端，所述调温部件22包括通过支撑柱固定在支撑架20上表面的调温水箱221，以及设于所述调温水箱221底部的第六电磁阀222，所述第六电磁阀222通过管道连通所述储水箱21侧壁底部，所述调温水箱221与所述储水箱21内壁底部均设有温度传感器223，所述机械循环部件23包括设于所述支撑架20顶部且进液端通过管道连通所述储水箱21底部的循环水泵231，所述循环水泵231排液端通过管道连通所述螺旋水路122进液端。
45.需要说明的是，在本实施例中，控制器接收储水箱21内温度传感器223的温度数据，并在温度数据大于设定值时开启与储水箱21对应的电控阀322以及其中一个第六电磁阀222，蒸汽压带动柱塞浮板311下降，以将储水箱21内部分液体排入调温水箱221，控制器接收调温水箱221内的温度传感器223的温度数据，并开启温度数据最低的调温水箱221的第六电磁阀222，冷却液经管道进入储水箱21，以对储水箱21内冷却液进行降温；
46.进一步的，开启循环水泵231，循环水泵231可将储水箱21内冷却液循环通入螺旋水路122。
47.本发明的具体流程如下：
48.控制器型号为“6es7315-2eh14-0ab0”，流量传感器141型号为“lwgy-fmt”，温度传感器223型号为“ds18b20”，气压传感器35型号为“mik-300g”。
49.电炉本体10工作时，电炉本体10内的热量逐步向外散发，依次经过蒸汽夹层11以及水冷部件12，当需要形成蒸汽压时，将l形喷液管131连通水源，水流经第一单向阀132以及l形喷液管131喷洒至蒸汽夹层11并在蒸汽夹层11内快速形成蒸汽；
50.水冷降温时，冷却液进入螺旋水路122并带走电炉本体10散发的热能以及导热柱123传导的热能，并在热交换完成后经回流管14返回储水箱21；
51.控制器接收流量传感器141的流量数据，以对回流流量进行检测；
52.冷却液驱动时，控制器接收与储水箱21对应的气压传感器35的气压数据，并在气压数据达到设定值时开启与储水箱21对应的电控阀322以及第一电磁阀301，此时储水箱21内柱塞浮板311在蒸汽压的带动下下移，冷却液经管道进入输水箱30并带动输水箱30内柱塞浮板311上移，待输水箱30内存在一定量的水后第一电磁阀301关闭；
53.控制器接收与输水箱30对应的气压传感器35的气压数据，并在气压数据达到设定值时开启与输水箱30对应的电控阀322以及第四电磁阀341，此时输水箱30内柱塞浮板311在蒸汽压的带动下下移，冷却液经第二单向阀342、流量控制阀343以及第一输液管34进入螺旋水路122进液端；
54.柱塞浮板311升降时，定位杆313在定位管312内滑动，以便于柱塞浮板311稳定升降；
55.第二电磁阀333开启后，储水箱21以及输水箱30内的蒸汽可经管道进入集水管332，汽水分离器334对蒸汽中的水进行分离，气体排入空气，水排入集水箱331，可开启增压泵335以及第三电磁阀336，以将集水箱331内水排入储水箱21；
56.控制器接收储水箱21内温度传感器223的温度数据，并在温度数据大于设定值时开启与储水箱21对应的电控阀322以及其中一个第六电磁阀222，蒸汽压带动柱塞浮板311
下降，以将储水箱21内部分液体排入调温水箱221，控制器接收调温水箱221内的温度传感器223的温度数据，并开启温度数据最低的调温水箱221的第六电磁阀222，冷却液经管道进入储水箱21，以对储水箱21内冷却液进行降温；
57.开启循环水泵231，循环水泵231可将储水箱21内冷却液循环通入螺旋水路122。
58.上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。