專利名稱：一種預(yù)熱裝置及其使用方法和應(yīng)用該裝置的蒸汽-空氣錘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鍛造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種預(yù)熱裝置及其使用方法，還涉及一種應(yīng)用了該預(yù)熱裝置蒸汽-空氣錘。
背景技術(shù)：
蒸汽-空氣兩用錘在運(yùn)行過程中，依靠高壓空氣作動(dòng)力。高壓空氣在排氣時(shí)壓力降低，體積膨脹而做功，同時(shí)從外界吸收大量的熱能，會(huì)使排氣管溫度降低，空氣中的水蒸氣在排氣管中結(jié)冰，附在排氣管內(nèi)壁上的冰逐漸增加，不斷擠占空氣的流通通道，最終使排氣管堵塞不能排氣。因此，蒸汽-空氣錘在運(yùn)行過程中一般用蒸汽鍋爐加熱出蒸汽預(yù)熱進(jìn)氣管和排氣管，防止排氣管結(jié)冰。參考附圖1，以一噸蒸汽-空氣兩用錘及其配套使用的四噸蒸汽鍋爐為例四噸蒸汽鍋爐12提供蒸汽，蒸汽從熱交換包17靠近蒸汽-空氣錘錘體11 的一側(cè)輸入，遠(yuǎn)離蒸汽-空氣錘錘體11的一側(cè)輸出；蒸汽-空氣錘錘體11的進(jìn)氣管16、排氣管15垂直于進(jìn)蒸汽管13、出蒸汽管14接入熱交換包17方向穿過熱交換包；在熱交換包 17,蒸汽加熱進(jìn)氣管16中的高壓空氣和排氣管15中的低溫空氣，防止低溫空氣在排氣管15 內(nèi)結(jié)冰。目前我國(guó)使用的鍋爐加熱蒸汽-空氣錘的單位較多。但是，鍋爐的運(yùn)行費(fèi)用較高， 以前述四噸蒸汽鍋爐為例該鍋爐正常運(yùn)行一天的費(fèi)用為3000元，正常年份需運(yùn)行7個(gè)月。 每年共需7個(gè)月X 30天/月X 3000元/天=630000元，其次，鍋爐運(yùn)行操作復(fù)雜，每天三班需要6人輪流作業(yè)。最后，使用蒸汽鍋爐對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。由于大量的燃煤形成的粉塵、 二氧化硫、煤渣等對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種預(yù)熱蒸汽-空氣錘裝置，以解決現(xiàn)有預(yù)熱蒸汽-空氣錘裝置運(yùn)行成本高，占用大量人力，污染環(huán)境的問題，技術(shù)方案如下一種預(yù)熱裝置，包括陶瓷電加熱器和檢測(cè)、調(diào)節(jié)陶瓷電加熱器溫度的控溫電路，其中，陶瓷電加熱器內(nèi)設(shè)置有加熱空腔。優(yōu)選的，陶瓷電加熱器為履帶式陶瓷電加熱器，履帶式陶瓷電加熱器為圓形，若干履帶式陶瓷電加熱器圍成加熱空腔。優(yōu)選的，履帶式陶瓷電加熱器外包裹有保溫層。優(yōu)選的，控溫電路集成于控溫箱中。一種蒸汽-空氣錘，包括預(yù)熱裝置、進(jìn)氣管、排氣管和蒸汽-空氣錘錘體，利用了上述的預(yù)熱裝置，陶瓷電加熱器套裝于進(jìn)氣管和/或排氣管接入蒸汽-空氣錘錘體一端。一種蒸汽-空氣錘預(yù)熱裝置的操作方法，用以使預(yù)熱裝置保持在適當(dāng)?shù)臏囟葏^(qū)間，包括步驟1)設(shè)定所述控溫電路的控制溫度為100°C -150°C ；2)調(diào)節(jié)加熱功率為3KW-5KW ；
3)接通電加熱開關(guān)，開始正常加熱；4)停錘時(shí)關(guān)閉電加熱開關(guān)。優(yōu)選的，步驟3)、步驟4)之間還包括3')溫控電路檢測(cè)預(yù)熱裝置溫度，溫控電路檢測(cè)到預(yù)熱裝置溫度高于150°C時(shí)， 斷開電加熱開關(guān)；溫控電路檢測(cè)到預(yù)熱裝置溫度低于100°c時(shí)，接通電加熱開關(guān)。本發(fā)明提供的一種預(yù)熱裝置，其加熱功率低，可以隨用隨開，運(yùn)行費(fèi)用低，所使用的陶瓷加熱器的功率一般不高于10KW(每小時(shí)耗電IOKW · H)，按每天運(yùn)行18小時(shí)計(jì)算，耗電為180KW · H，遠(yuǎn)低于鍋爐正常運(yùn)行一天需要3000元的費(fèi)用水平。本發(fā)明提供的一種應(yīng)用了該預(yù)熱裝置的蒸汽-空氣錘，依然以一噸蒸汽-空氣兩用錘為配套使用的預(yù)熱裝置為例，其使用的履帶式陶瓷加熱器的加熱功率為5KW，每年運(yùn)行 7個(gè)月，其運(yùn)行一年的費(fèi)用為7個(gè)月X30天/月X18小時(shí)/天X4度/小時(shí)X0. 66元 /度=9979. 2元，相對(duì)采用四噸蒸汽鍋爐預(yù)熱的方式，每年能夠節(jié)省62萬余元。同時(shí)，本發(fā)明中的預(yù)熱裝置直接由操作蒸汽-空氣錘的人員控制，省去了維護(hù)蒸汽鍋爐所需人工費(fèi)用。由以上可知，采用本發(fā)明提供的蒸汽-空氣錘后，可以節(jié)省大量的資源，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。其次，本發(fā)明中的預(yù)熱裝置采用電熱的方式，加熱功率低，熱效率高，不向外界排放廢氣，無環(huán)境污染，節(jié)能環(huán)保。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中采用蒸汽鍋爐預(yù)熱的蒸汽-空氣錘的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明中，采用陶瓷電加熱器為制熱元件，將陶瓷電加熱器加工成與管道外表面貼合的形狀，使二者接觸，對(duì)管內(nèi)流通的氣體進(jìn)行加熱；采用的控溫電路具有檢測(cè)、控制陶瓷電加熱器溫度的功能。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種預(yù)熱裝置，由履帶式陶瓷加熱器和控溫電路組成。履帶式陶瓷加熱器被彎曲成圓形，由履帶式陶瓷加熱器圍成加熱空腔，加熱空腔的大小可以根據(jù)所容納的管子作出相應(yīng)調(diào)整。使用時(shí)，先設(shè)定工況所需的溫度區(qū)間和加熱功率，然后啟動(dòng)預(yù)熱裝置和被預(yù)熱的設(shè)備，當(dāng)被預(yù)熱設(shè)備的溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，自動(dòng)斷開電源，避免浪費(fèi)能源，當(dāng)被預(yù)熱設(shè)備的溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，自動(dòng)接通電源，保證工況的需求，停止使用時(shí)，先關(guān)閉被預(yù)熱設(shè)備， 再關(guān)閉預(yù)熱裝置。相比于蒸汽鍋爐制熱，本發(fā)明提供的預(yù)熱裝置能夠隨用隨開，具有能耗低、污染小、占用空間小、投資低、無噪聲、自動(dòng)化程度高、所需人工少等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)實(shí)際需求的不同，上述預(yù)熱裝置還可以采用繩式陶瓷電加熱器、對(duì)開式電加熱器和平板低電壓高溫電加熱器；陶瓷電加熱器的外形可以根據(jù)被加熱設(shè)備安裝位置處的外形進(jìn)行加工，圍成的加熱空腔可以根據(jù)所加熱管道的外形而確定，例如可以是方形，或是其它能夠與被加熱管道外壁貼合的形狀。實(shí)施例一本發(fā)明實(shí)施例提供了一種應(yīng)用了預(yù)熱裝置的蒸汽-空氣錘。如圖2所示，該應(yīng)用了陶瓷電加熱預(yù)熱裝置的蒸汽-空氣錘由預(yù)熱裝置、進(jìn)氣管25、排氣管22和蒸汽-空氣錘錘體21組成。其中，進(jìn)氣管25、排氣管22與蒸汽-空氣錘錘體21連通；預(yù)熱裝置包括履帶式陶瓷電加熱器沈和溫控箱23，履帶式陶瓷電加熱器沈包裹于進(jìn)氣管25外，其外還設(shè)置有保溫層(圖中未示出)，履帶式陶瓷電加熱器26被彎成圓形，其內(nèi)為容納進(jìn)氣管25的加熱空腔，加熱空腔的大小可以根據(jù)所要容納的管子的大小進(jìn)行調(diào)整，溫控箱23內(nèi)安裝有檢測(cè)、控制履帶式電加熱器溫度的控溫電路，履帶式陶瓷電加熱器沈通過溫控箱23與電源 24相連。一種蒸汽-空氣錘預(yù)熱裝置的操作方法，用以使預(yù)熱裝置保持在適當(dāng)?shù)臏囟葏^(qū)間，包括以下步驟1)設(shè)定所述控溫電路的控制溫度為100°C -150°C ；2)調(diào)節(jié)加熱功率為3KW-5KW ；3)接通電加熱開關(guān)，開始正常加熱；4)停錘時(shí)關(guān)閉電加熱開關(guān)。本實(shí)施例中，預(yù)熱裝置中的履帶式陶瓷電加熱器直接對(duì)進(jìn)氣管進(jìn)行預(yù)熱，能耗低、 啟動(dòng)速度快、操作簡(jiǎn)便；采用了溫控電路，對(duì)預(yù)熱溫度進(jìn)行自動(dòng)控制，進(jìn)一步降低了能耗。另外，為了節(jié)約能源，本發(fā)明實(shí)施例中蒸汽-空氣錘預(yù)熱裝置的操作方法還可在上述步驟幻與步驟4)之間還包括步驟3 ‘)。該步驟3')具體為溫控電路檢測(cè)預(yù)熱裝置溫度，溫控電路檢測(cè)到預(yù)熱裝置溫度高于150°C時(shí)，斷開電加熱開關(guān)；溫控電路檢測(cè)到預(yù)熱裝置溫度低于100°C時(shí)，接通電加熱開關(guān)。實(shí)施例二考慮到被加熱設(shè)備受安裝場(chǎng)地的限制，進(jìn)氣管周圍可能沒有安裝預(yù)熱裝置的空間，因此，如圖3所示，實(shí)施例二中將履帶式陶瓷電加熱器包裹于排氣管外。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種應(yīng)用陶瓷電加熱預(yù)熱裝置的蒸汽-空氣錘。該應(yīng)用陶瓷電加熱預(yù)熱裝置的蒸汽-空氣錘由預(yù)熱裝置、進(jìn)氣管35、排氣管32和蒸汽-空氣錘錘體31 組成。其中，進(jìn)氣管35、排氣管32與蒸汽-空氣錘錘體31連通；預(yù)熱裝置包括履帶式陶瓷電加熱器36和溫控箱33，履帶式陶瓷電加熱器36包裹于排氣管32外，其外還設(shè)置有保溫層(圖中未示出)，履帶式陶瓷電加熱器36被彎成圓形，其內(nèi)為容納排氣管32的加熱空腔， 加熱空腔的大小可以根據(jù)所要容納的排氣管32的大小進(jìn)行調(diào)整，溫控箱33內(nèi)安裝有檢測(cè)、 控制履帶式電加熱器溫度的控溫電路，履帶式陶瓷電加熱器36通過溫控箱33與電源34相連。本發(fā)明實(shí)施例中只更改了預(yù)熱裝置與被加熱設(shè)備的連接方式不變，其操作方式與實(shí)施例一中的操作方式相同。實(shí)施例二中，考慮到操作場(chǎng)地的實(shí)際狀況，將履帶式陶瓷電加熱安裝在排氣管外， 解決了進(jìn)氣管周邊空間狹小，安裝不便的問題。同時(shí)，直接對(duì)排氣管進(jìn)行加熱，可以對(duì)排氣管內(nèi)已經(jīng)存在的結(jié)冰進(jìn)行處理，即具備了預(yù)防和處理了雙重功能。實(shí)施例三考慮到工廠中現(xiàn)在有大量采用蒸汽鍋爐預(yù)熱的蒸汽-空氣錘，為了安裝熱交換包，其進(jìn)氣管、排氣管一般布置的較近，如果只對(duì)其中的一根管子進(jìn)行加熱，可能在安裝上有所不便，因此，如圖4所示，實(shí)施例三中履帶式陶瓷電加熱器同時(shí)包裹了進(jìn)氣管、排氣管。本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種應(yīng)用了陶瓷電加熱預(yù)熱裝置的蒸汽-空氣錘。由預(yù)熱裝置、進(jìn)氣管45、排氣管42和蒸汽-空氣錘錘體41組成。其中，進(jìn)氣管45、排氣管42與蒸汽-空氣錘錘體41連通；預(yù)熱裝置包括履帶式陶瓷電加熱器46和溫控箱43，履帶式陶瓷電加熱器46包裹于進(jìn)氣管45和排氣管42外，其外還設(shè)置有保溫層(圖中未示出)，履帶式陶瓷電加熱器46被彎成圓形，其內(nèi)為容納進(jìn)氣管45和排氣管42的加熱空腔，加熱空腔的大小可以根據(jù)所要容納的進(jìn)氣管45和排氣管42的大小進(jìn)行調(diào)整，溫控箱43內(nèi)安裝有檢測(cè)、 控制履帶式電加熱器溫度的控溫電路，履帶式陶瓷電加熱器46通過溫控箱43與電源44相連。實(shí)施例三只更改了預(yù)熱裝置與被加熱設(shè)備的連接方式不變，其操作方式與實(shí)施例一中的操作方式相同。實(shí)施例三解決了對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造時(shí)，進(jìn)氣管、排氣管間距過小導(dǎo)致的預(yù)熱設(shè)備安裝不便的問題。減少對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的改造，降低了升級(jí)所需的工程量。實(shí)施例四為了使預(yù)熱更加精確，取得更好的加熱效果，如圖5所示，實(shí)施例四中，履帶式陶瓷電加熱器分別包裹進(jìn)氣管陽、排氣管52，以對(duì)其分別控制。本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種應(yīng)用了陶瓷電加熱預(yù)熱裝置的蒸汽-空氣錘。由預(yù)熱裝置、進(jìn)氣管陽、排氣管52和蒸汽-空氣錘錘體51組成。其中，進(jìn)氣管55、排氣管52與蒸汽-空氣錘錘體51連通；預(yù)熱裝置包括履帶式陶瓷電加熱器561、履帶式陶瓷電加熱器562 和溫控箱53，履帶式陶瓷電加熱器561包裹于進(jìn)氣管55外，履帶式陶瓷電加熱器562包裹于排氣管52外，其外還設(shè)置有保溫層(圖中未示出)，履帶式陶瓷電加熱器561、履帶式陶瓷電加熱器562被彎成圓形，其內(nèi)為容納進(jìn)氣管55和排氣管52的加熱空腔，加熱空腔的大小可以根據(jù)所要容納的進(jìn)氣管陽或排氣管52的大小進(jìn)行調(diào)整，溫控箱53內(nèi)安裝有檢測(cè)、 控制履帶式電加熱器溫度的控溫電路，履帶式陶瓷電加熱器561、履帶式陶瓷電加熱器562 分別通過溫控箱53與電源M相連。實(shí)施例四只更改了預(yù)熱裝置與被加熱設(shè)備的連接方式不變，其操作方式與實(shí)施例一中的操作方式相同。實(shí)施例四中采用兩組履帶式陶瓷電加熱器分別對(duì)進(jìn)氣管、排氣管進(jìn)行預(yù)熱，能夠分別控制兩根管子的溫度，達(dá)到精確控溫的目的。以上所述僅是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)熱裝置，其特征在于，包括陶瓷電加熱器和檢測(cè)、調(diào)節(jié)陶瓷電加熱器溫度的控溫電路。
2.如權(quán)利要求1所述的一種預(yù)熱裝置，其特征在于，所述陶瓷電加熱器為履帶式陶瓷電加熱器，所述履帶式陶瓷電加熱器為圓形，若干所述履帶式陶瓷電加熱器圍成所述加熱空腔。
3.如權(quán)利要求2所述的一種預(yù)熱裝置，其特征在于，所述履帶式陶瓷電加熱器包裹有保溫層。
4.如權(quán)利要求1所述的一種預(yù)熱裝置，其特征在于，所述控溫電路集成于控溫箱中。
5.一種蒸汽-空氣錘，包括預(yù)熱裝置、進(jìn)氣管、排氣管和蒸汽-空氣錘錘體，其特征在于，所述預(yù)熱裝置為權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的預(yù)熱裝置，所述陶瓷電加熱器套裝于進(jìn)氣管和/或排氣管接入蒸汽-空氣錘錘體一端。
6.一種蒸汽-空氣錘預(yù)熱裝置的操作方法，用以使權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)中的預(yù)熱裝置保持在適當(dāng)?shù)臏囟葏^(qū)間，其特征在于，包括步驟1)設(shè)定所述控溫電路的控制溫度為100°c-150°c ；2)調(diào)節(jié)加熱功率為3KW-5KW；3)接通電加熱開關(guān)，開始正常加熱；4)停錘時(shí)關(guān)閉電加熱開關(guān)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種蒸汽-空氣錘預(yù)熱裝置的操作方法，其特征在于，所述步驟 3)、步驟4)之間還包括3')溫控電路檢測(cè)預(yù)熱裝置溫度，溫控電路檢測(cè)到預(yù)熱裝置溫度高于150°C時(shí)，斷開電加熱開關(guān)；溫控電路檢測(cè)到預(yù)熱裝置溫度低于100°C時(shí)，接通電加熱開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種預(yù)熱裝置及其使用方法，還公開一種應(yīng)用了該預(yù)熱裝置的蒸汽-空氣錘。本發(fā)明公開的一種預(yù)熱裝置，采用陶瓷電加熱器圍成貼合被加熱處的加熱空腔，陶瓷電加熱器通過控溫電路與電源相連，控溫電路檢測(cè)、控制陶瓷電加熱器的溫度。一種應(yīng)用了該預(yù)熱裝置蒸汽-空氣錘，使用陶瓷電加熱器對(duì)蒸汽-空氣錘的進(jìn)氣管和/或排氣管進(jìn)行加熱，防止膨脹減壓后的低溫空氣中的水分在排氣管內(nèi)結(jié)冰。一種預(yù)熱裝置的使用方法，通過設(shè)定溫度區(qū)間與加熱功率，溫控電路使陶瓷電加熱器保持在設(shè)定的溫度區(qū)間內(nèi)。本發(fā)明提供的一種預(yù)熱裝置及其使用方法和一種應(yīng)用了該預(yù)熱裝置蒸汽-空氣錘，能耗低、污染少、具有可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
文檔編號(hào)B21J7/24GK102387614SQ20111027596
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者于俊才, 姜玉春, 朱小波, 李建彩, 李玉鳳, 楊愛華 申請(qǐng)人:萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司