本發(fā)明涉及鋁合金熱處理，特別涉及到一種節(jié)能型鋁合金空氣淬火快速降溫系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、鋁合金作為重要的結(jié)構(gòu)材料，其熱處理工藝直接影響材料力學(xué)性能。淬火作為關(guān)鍵熱處理工序，通過(guò)快速冷卻實(shí)現(xiàn)固溶體過(guò)飽和狀態(tài)，進(jìn)而提升合金強(qiáng)度與硬度。傳統(tǒng)工藝主要采用水淬火技術(shù)，但存在顯著缺陷：冷卻速率過(guò)高,導(dǎo)致工件表面與芯部產(chǎn)生劇烈溫差，形成殘余應(yīng)力，進(jìn)而引起工件變形甚至開(kāi)裂，影響產(chǎn)品質(zhì)量和成品率。

2、為解決水淬火缺陷，空氣淬火技術(shù)逐漸被采用。空氣淬火作為一種相對(duì)溫和的淬火方式，雖然能在一定程度上減少工件變形和開(kāi)裂的問(wèn)題，但現(xiàn)有的空氣淬火系統(tǒng)存在冷卻速度慢、能源消耗大等問(wèn)題。傳統(tǒng)空氣淬火系統(tǒng)往往需要消耗大量的電能來(lái)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)等設(shè)備產(chǎn)生高速氣流進(jìn)行冷卻，且冷卻效率不高，導(dǎo)致淬火時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低下，增加了生產(chǎn)成本。

3、此外，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢煙氣，這些廢煙氣直接排放不僅浪費(fèi)了大量的熱能，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此，如何有效利用廢煙氣中的熱能，將其轉(zhuǎn)化為制冷能量應(yīng)用于鋁合金空氣淬火快速降溫系統(tǒng)，成為本領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了一種節(jié)能型鋁合金空氣淬火快速降溫系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中存在的至少一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種節(jié)能型鋁合金空氣淬火快速降溫系統(tǒng)，包括收集廢煙氣的煙氣廢熱回收模塊，所述煙氣廢熱回收模塊向制冷模塊6提供熱量，所述制冷模塊6向空氣淬火模塊提供冷量，用以實(shí)現(xiàn)工件的空氣淬火；

3、所述煙氣廢熱回收模塊包括連接有廢煙氣收集管道的熱交換器8,所述廢煙氣在熱交換器8內(nèi)向制冷模塊6提供熱量；

4、所述制冷模塊6包括吸收熱交換器8熱量的發(fā)生器，制冷劑在發(fā)生器內(nèi)吸收熱量并蒸發(fā)產(chǎn)生高壓制冷劑蒸氣，高壓制冷劑蒸氣依次流過(guò)冷凝器和蒸發(fā)器后冷卻冷凍劑并轉(zhuǎn)變成低壓制冷劑蒸氣，所述冷凍劑向空氣淬火模塊提供冷量；

5、所述空氣淬火模塊包括吸收冷凍劑冷量的空氣冷卻器4，空氣在所述空氣冷卻器4中吸收冷量轉(zhuǎn)變?yōu)槔淇諝?，所述冷空氣在空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)3的帶動(dòng)下吹入淬火室1并對(duì)工件進(jìn)行空氣淬火。

6、進(jìn)一步地，所述制冷模塊6還包括將熱交換器流出的制冷劑與所述低壓制冷劑蒸氣混合的吸收器，混合后的制冷劑經(jīng)溶液泵泵送至溶液熱交換器內(nèi)進(jìn)行熱交換后流向所述發(fā)生器，所述發(fā)生器內(nèi)流出的制冷劑經(jīng)所述熱交換器進(jìn)行熱交換后流向吸收器。

7、進(jìn)一步地，所述熱交換器8還設(shè)置廢煙氣通道，所述發(fā)生器還設(shè)置制冷劑通道，所述熱交換器8為板式熱交換器或翅片式熱交換器，用來(lái)增加所述廢煙氣通道與所述制冷劑通道之間的熱交換面積。

8、進(jìn)一步地，所述熱交換器8連接煙氣管道9，設(shè)置在所述煙氣管道9上的排煙風(fēng)機(jī)7，所述排煙風(fēng)機(jī)7為廢煙氣提供壓力，用來(lái)彌補(bǔ)廢煙氣流動(dòng)過(guò)程中的壓力損失。

9、進(jìn)一步地，所述空氣冷卻器4為板式空氣冷卻器或翅片式空氣冷卻器。

10、進(jìn)一步地，所述冷風(fēng)輸送管道2包括送風(fēng)管道和回風(fēng)管道，所述淬火室1內(nèi)被加熱的空氣通過(guò)回風(fēng)管道流回空氣冷卻器4，用以形成空氣循環(huán)。

11、進(jìn)一步地，還設(shè)置包括回風(fēng)溫度傳感器的控制系統(tǒng)，所述回風(fēng)溫度傳感器設(shè)置在淬火室1和/或回風(fēng)管道內(nèi)部并將監(jiān)測(cè)到的溫度信號(hào)傳遞至控制器，所述控制器分別控制排煙風(fēng)機(jī)7、空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)3和制冷模塊控制系統(tǒng)，所述制冷模塊控制系統(tǒng)用于控制制冷模塊的溶液泵，用以實(shí)現(xiàn)包括廢煙氣和制冷劑流量的調(diào)節(jié)。

12、進(jìn)一步地，所述淬火室1和空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)3設(shè)置在隔音房5內(nèi)，隔音房5用以阻隔噪音，所述隔音房5設(shè)置有排風(fēng)扇10，所述排風(fēng)扇10用以平衡所述隔音房5內(nèi)外溫度。

13、進(jìn)一步地，所述淬火室1的內(nèi)壁設(shè)有保溫層。

14、進(jìn)一步地，所述發(fā)生器上設(shè)置安全閥。

15、本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：

16、1.節(jié)能效果突出：充分利用工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢煙氣余熱驅(qū)動(dòng)制冷系統(tǒng)，大幅降低對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，顯著減少原有系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的電能消耗與整體運(yùn)行成本，同時(shí)控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備運(yùn)行情況調(diào)節(jié)排煙風(fēng)機(jī)和空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速及功率，進(jìn)而降低能耗。

17、2.環(huán)保效益顯著：通過(guò)廢煙氣的有效回收與能源化利用，減少了高溫?zé)煔獾闹苯优欧?，降低了?duì)環(huán)境的污染負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)清潔化生產(chǎn)。

18、3.淬火質(zhì)量精準(zhǔn)控制：基于閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)時(shí)采集回風(fēng)溫度反饋信號(hào)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)煙氣流量、溴化鋰制冷劑輸出量及風(fēng)機(jī)頻率參數(shù)，精確控制冷凍水溫度并優(yōu)化空氣冷卻盤管的熱交換效率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)淬火空氣溫度的穩(wěn)定調(diào)控，提高了風(fēng)冷淬火的冷卻速度，最終提升鋁合金工件的組織均勻性、力學(xué)性能及成品合格率。

技術(shù)特征：

1.一種節(jié)能型鋁合金空氣淬火快速降溫系統(tǒng)，包括收集廢煙氣的煙氣廢熱回收模塊，所述煙氣廢熱回收模塊向制冷模塊(6)提供熱量，所述制冷模塊(6)向空氣淬火模塊提供冷量，用以實(shí)現(xiàn)工件的空氣淬火；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型鋁合金空氣淬火快速降溫系統(tǒng)，其特征在于：所述制冷模塊(6)還包括將熱交換器流出的制冷劑與所述低壓制冷劑蒸氣混合的吸收器，混合后的制冷劑經(jīng)溶液泵泵送至溶液熱交換器內(nèi)進(jìn)行熱交換后流向所述發(fā)生器，所述發(fā)生器內(nèi)流出的制冷劑經(jīng)所述熱交換器進(jìn)行熱交換后流向吸收器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型鋁合金空氣淬火快速降溫系統(tǒng)，其特征在于：所述熱交換器(8)還設(shè)置廢煙氣通道，所述發(fā)生器還設(shè)置制冷劑通道，所述熱交換器(8)為板式熱交換器或翅片式熱交換器，用來(lái)增加所述廢煙氣通道與所述制冷劑通道之間的熱交換面積。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種節(jié)能型鋁合金空氣淬火快速降溫系統(tǒng)，其特征在于：所述熱交換器(8)連接煙氣管道(9)，設(shè)置在所述煙氣管道(9)上的排煙風(fēng)機(jī)(7)，所述排煙風(fēng)機(jī)(7)為廢煙氣提供壓力，用來(lái)彌補(bǔ)廢煙氣的壓力損失。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型鋁合金空氣淬火快速降溫系統(tǒng)，其特征在于：所述空氣冷卻器(4)為板式空氣冷卻器或翅片式空氣冷卻器。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種節(jié)能型鋁合金空氣淬火快速降溫系統(tǒng)，其特征在于：所述冷風(fēng)輸送管道(2)包括送風(fēng)管道和回風(fēng)管道，所述淬火室(1)內(nèi)被加熱的空氣通過(guò)回風(fēng)管道流回空氣冷卻器(4)，用以形成空氣循環(huán)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種節(jié)能型鋁合金空氣淬火快速降溫系統(tǒng)，其特征在于：還設(shè)置包括回風(fēng)溫度傳感器的控制系統(tǒng)，所述回風(fēng)溫度傳感器設(shè)置在淬火室(1)和/或回風(fēng)管道內(nèi)部并將監(jiān)測(cè)到的溫度信號(hào)傳遞至控制器，所述控制器分別控制排煙風(fēng)機(jī)(7)、空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)(3)和制冷模塊控制系統(tǒng)，所述制冷模塊控制系統(tǒng)用于控制制冷模塊的溶液泵。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種節(jié)能型鋁合金空氣淬火快速降溫系統(tǒng)，其特征在于：所述淬火室(1)和空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)(3)設(shè)置在隔音房(5)內(nèi)，隔音房(5)用以阻隔噪音，所述隔音房(5)設(shè)置有排風(fēng)扇(10)，所述排風(fēng)扇(10)用以平衡所述隔音房(5)內(nèi)外溫度。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型鋁合金空氣淬火快速降溫系統(tǒng)，其特征在于：所述淬火室(1)的內(nèi)壁設(shè)有保溫層。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型鋁合金空氣淬火快速降溫系統(tǒng)，其特征在于：所述發(fā)生器上設(shè)置安全閥。

技術(shù)總結(jié)
一種節(jié)能型鋁合金空氣淬火快速降溫系統(tǒng)，屬于鋁合金熱處理技術(shù)領(lǐng)域，包括收集廢煙氣的煙氣廢熱回收模塊，所述煙氣廢熱回收模塊向制冷模塊6提供熱量，所述制冷模塊6向空氣淬火模塊提供冷量，用以實(shí)現(xiàn)工件的空氣淬火。所述煙氣廢熱回收模塊包括連接有廢煙氣收集管道的熱交換器8,所述廢煙氣在熱交換器8內(nèi)向制冷模塊6提供熱量。本發(fā)明充分利用工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢煙氣余熱驅(qū)動(dòng)制冷系統(tǒng)，大幅降低對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，通過(guò)廢煙氣的有效回收與能源化利用，減少了高溫?zé)煔獾闹苯优欧牛档土藢?duì)環(huán)境的污染負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)清潔化生產(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：歐陽(yáng)成剛,解凱,楊立山,劉穎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：沈陽(yáng)東大三建工業(yè)爐制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15