应用于惰性气体保护下无氧密闭系统的汽水分离出口装置的制作方法

技术领域：

本发明属于连续生产线密封系统，特别涉及使用循环水将受惰性气体保护的无氧化系统与外界空气隔离的一种出口装置。

背景技术：
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工业制造领域需要将连续生产线的部分生产单元设置为无氧密闭系统，高温工件在完成所需的生产加工步骤后需要进行降温、控温处置并将工件导出无氧密闭系统，进入后续生产加工流程。

传统的密闭隔离技术多用于独立加工或非连续的生产体系，针对高温、易氧化的连续生产线，如何建立无氧密闭的生产环境，使连续工件出入时保持系统隔离，其关键是出入口装置。

物理隔离通常分为接触式隔离和非接触式隔离两种，接触式隔离主要是通过密封材料如普通橡胶，耐温橡胶，特殊塑料，特殊金属等以硬接触方式实现的隔离，非接触式隔离则是通过特殊液体或气体作为介质以软接触方式实现的隔离。选择接触式或非接触式隔离取决于加工工件，工况环境，生产工艺和产品要求等。针对材料表面态要求高，以及高温、易氧化等条件和环境要求，可采用非接触式隔离。对规模化连续生产体系来说，选择合适的工作媒介对生产成本，产品质量，生产环境等方面来讲是非常重要的。

技术实现要素：
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本发明是针对连续生产线惰性气体保护下的无氧密闭系统使用水幕和循环水，通过汽水分离技术将高温连续工件从无氧密闭的加工系统导出的一种出口装置，其特征在于通过水幕使内循环水与具有一定温度的工件进行可控热交换，达到冷凝降温和控制温度的目的。循环水与热工件换热后部分生成水蒸汽，水蒸气与通有外循环水的热交换冷凝翅片作用得以将水蒸汽冷凝液化。水幕还将无氧密闭系统中的惰性气体与外界隔离。

本发明的汽水分离装置是由入口喷气腔体(10)，水汽冷凝腔体(20)，出口水幕腔体(30)，脱水干燥系统(40)，内循环水系统(50)，外循环水系统(60)以及换热器(70)构成。

入口喷气腔体(10)通过小口径管槽(12)与无氧密闭系统(2)连接，管槽(12)四周接有数把气枪(11)，高温连续工件(4)经由管槽(12)进入喷气腔体(10)，气枪(11)对着工件喷吹惰性气体，喷气腔体出口处有低洼导水渠(13)收集并引导冷凝液化水和倒流的内循环水，气枪喷吹惰性气体形成的气体屏障将水蒸气与无氧密闭系统(2)隔离。

水汽冷凝腔体(20)与入口喷气腔体(10)接连，由数组热交换冷凝翅片(21)，系列工件托架(22)，管槽(23)及回水槽(24)构成，用以将热工件与冷却水作用生成的水蒸汽进行冷凝液化。管槽(23)与管槽(12)相连，连接区域上端开口便于通过观察窗(6)观察工件状况。入口喷气腔体(10)与水汽冷凝腔体(20)共享回水槽(24)，用以回收冷凝液化水和倒流的内循环水，外循环水流经热交换冷凝翅片(21)与水蒸气进行热交换并将水汽冷凝液化，工件托架(22)对连续工件(4)进行导引和支撑。

出口水幕腔体(30)通过管槽(32)与水汽冷凝腔体(20)连接，管槽(32)上装有数把水枪(31)，连续工件(4)经管槽(32)进入水幕腔体(30)后，再经过水枪(31)对其喷淋，大流量喷淋水幕使工件充分沉浸于内循环水(8)中，水幕将水汽与外界空气隔离。出口水幕腔体使热工件经由水幕后进入脱水干燥系统。

汽水分离出口装置(1)在将工件(4)导出后需进行脱水和表面干燥处理，脱水干燥系统(40)是由数把喷淋水枪(41)对工件进行喷淋控温,工件由托架(43)导向支撑，喷淋水经回水池(44)收集，风刀(42)对工件强力吹风使工件脱水干燥，回水管(5)将回水槽(24)中的水导入回水池(44)收集，回水池连接内循环水回路(50)。

内循环水系统(50)的水介质与连续工件(4)直接热交换。内循环水系统(50)是由循环回路(52)，循环泵(53)和控制阀门(54)构成，内循环水与外循环水通过换热器(70)进行热交换，通过调控循环泵(53)和控制阀门(54)实现对水温、流量和流速的调控。

外循环水系统(60)是由凉水塔(61)，水循环回路(62)，循环泵(63)和控制阀门(64)构成，通过调控凉水塔(61)、循环泵(63)和控制阀门(64)对水温、流量和流速进行调控，具有供水、补水、过滤及控温功能。。

附图说明:

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的描述：

图1为本发明应用于惰性气体保护下无氧封闭系统的汽水分离出口装置的剖视图。

图2为本发明应用于惰性气体保护下无氧封闭系统的汽水分离出口装置的水循环示意图。

具体实施方法：

下面结合附图及实施例对上述方案做进一步说明。在此应理解为这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体试验或生产的工况条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规条件。

实施例：一种惰性气体保护下无氧密闭生产系统的出口装置，其特征在于通过水幕使循环水与具有一定温度的工件(50℃-250℃)进行热交换，达到冷凝降温和控制温度的目的。水幕还将无氧密闭系统中的惰性气体与外界隔离。

当连续生产线体系的高温工件(4)经由无氧密闭系统(2)进入本发明的汽水分离出口装置(1)，入口喷气腔体(10)的小口径管槽(12)与系统(2)连接，管槽四周的数把气枪(11)对着高温连续工件喷吹惰性气体，喷气腔体出口处的低洼导水渠(13)收集并引导冷凝液化水及倒流的内循环水，气枪喷吹惰性气体所形成的气体屏障将水蒸气与无氧密闭系统隔离。高温工件经由管槽(23)继续进入与入口喷气腔体接连水汽冷凝腔体(20)并由工件托架(22)进行导引和支撑。水汽冷凝腔体是由数组热交换冷凝翅片(21)，系列工件托架(22)，管槽(23)及回水槽(24)构成，外循环水流经热交换冷凝翅片(21)与水蒸气做热交换并将水汽冷凝液化，管槽(23)与管槽(12)相连，连接区域上端开口便于通过观察窗(6)观察连续工件的工作状况。入口喷气腔体与水汽冷凝腔体共享回水槽(24)，用以回收冷凝液化水和倒流的内循环水。

连续工件继续经由管槽(32)进入出口水封腔体，管槽(32)与管槽(23)对接，管槽(32)上装有数把水枪(31)对连续工件(4)喷淋，大流量喷淋水幕使工件充分沉浸于内循环水(8)中，水幕将水汽与外界空气隔离。出口水幕腔体使工件经由水幕导出，导出的工件进入脱水干燥系统(40)进行脱水处置。喷淋水枪(41)对连续工件进行喷淋,喷淋水经回水池收集，风刀(42)再对工件强力吹风使工件完全脱水干燥。回水管(5)将回水槽(24)中的水导入回水池(43)收集，回水池连接内循环水回路(50)。

上述汽水分离出口装置(1)内循环水系统(50)的水介质与连续工件直接热交换，内循环水再与外循环水通过换热器(70)进行热交换后冷却，通过调控水温实现对出口工件的温度控制。

内循环水系统(50)是由水循环回路(52)，循环泵(53)和控制阀门(54)构成，具有供水、补水、过滤及控温功能。外循环水系统(60)是由凉水塔(61)，循环回路(62)，循环泵(63)和控制阀门(64)构成，通过调控凉水塔(61)和控制阀门(64)对水温、流量和流速进行调控。外循环水循环回路具有供水、补水、过滤及控温功能。

上述实施例仅为了说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟知此技术原理的人士能够充分了解本发明内容并据以实施，不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换、装饰或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。