一种铜管加工在线退火装置的制作方法

本实用新型属于铜管加工装置技术领域，具体涉及一种铜管加工在线退火装置。

背景技术：

现有的在线铜管加工方法一般需要先将铜管压制成型、清洗，然后进行加热退火以及冷却，最后风干。其中加热退火时为了避免铜管氧化需要通入氮气进行保护，退火后采用冷却水使铜管降温冷却。现有的一些加热退火设备中没有冷却水循环设备，造成冷却水的大量浪费，另外一些设备中冷却水喷淋铜管降温后冷却水直接进入循环冷却水箱，由于铜管上可能存在一些铜渣未清洗干净，容易使循环冷却水箱堵塞，降低其使用寿命。另外现有的冷却装置存在冷却水不能均匀地冷却铜管的问题，如果一个喷淋头损坏铜管冷却区域可能存在死角。并且由于冷却水与铜管接触后会产生大量的热气，如不设置泄压阀会使冷却箱中压力剧增，如将热气直接排放到空气中容易造成生产环境温度显著提高，也损失大量的水分造成循环冷却水箱中水位逐渐降低，影响铜管冷却效果。

中国专利CN101250679公开了一种轧制铜管的在线退火方法和设备，该专利中冷却水直接从出水孔排出，造成水源的大量浪费，并且在冷却过程中若冷却区封闭其压力过大容易产生爆管风险，若直接将热气排放到车间容易造成车间高温，生产环境较差。

技术实现要素：

本实用新型目的是针对上述现状，旨在至少解决现有技术问题之一，设计一种铜管加工在线退火装置，其冷却装置中冷却水可以循环利用，且不会堵塞循环水箱和制冷器。

本实用新型目的的实现方式为：一种铜管加工在线退火装置，包括加热退火区和冷却区，所述冷却区包括冷却箱体，冷却箱体内设置若干个水管，多个水管环绕布置在铜管周围且每根水管上均匀设有多个朝向铜管的喷淋头，水管的进水口位于铜管的出料口端且水管进水口依次通过加压循环水泵和制冷器连接外部循环水箱，循环水箱进液口通过电磁阀与储水槽连接；所述冷却箱体内部还设有回收槽，回收槽位于铜管下方且回收槽高度高于循环水箱的高度，且回收槽上设有过滤网，回收槽的出液管依次通过阀门和过滤网板并与循环水箱连接。

本实用新型的冷却水从循环水箱进入制冷器制冷后经过加压循环水泵泵送到铜管四周的水管，从水管上设置的多个喷淋头均匀向铜管进行喷水冷却，冷却水与铜管接触后落入下方的回收槽，经过回收槽上的过滤网以及出液管外的过滤网板进行二次过滤，除去铜屑等杂质后，因为循环水箱高度低于回收槽高度，回收槽出液口阀门可以常开，回收槽的冷却水因自重可自动流入循环水箱，循环水箱与高位储水槽连接可及时补水，保证冷却效果。

优选地，所述循环水箱内设有液位传感器，循环水箱外部设有液位控制器，液位传感器将信号输入液位控制器，液位控制器控制循环水箱上进液口电磁阀的开启。本方案通过液位传感器测量循环水箱内的水位并将液位信号传输给液位控制器，当液位低于设定液位时，液位控制器控制进液口电磁阀开启，将储水槽中水输入循环水箱。

优选地，所述循环水箱和回收槽上设置透明的视窗，视窗上设置液位刻度线。循环水箱和回收槽上设置透明视窗和液位刻度更方便随时观察液位和进出液速度。

优选地，所述回收槽的出液管通过卡箍与手动球阀连接，球阀通过卡箍与连接管相连；连接管与球阀连接的一端设有用于固定过滤网板的凹槽，连接管另一端通过带有快接头的水管与循环水箱连接。本方案在回收槽的出液管处设置手动球阀不易堵塞，使用寿命更长，连接管与手动球阀可拆卸连接，可以清洗球阀，也方便更换之间的过滤网板，当过滤网板堵塞或出液管液体回流速度过慢时，可以关闭球阀，打开卡箍，拆卸下连接管，将堵塞的过滤网板取下，更换新的过滤网板，然后再将连接管与球阀安装固定好。

优选地，所述喷淋头为旋转喷头。本方案设置可旋转的喷淋头，可使单个喷淋头的喷射面积更大，当有个别喷淋头损坏或堵塞时，其它喷淋头仍然可以将冷却水均匀喷到铜管上，保证铜管可以快速均匀地冷却。

优选地，所述冷却箱体上方设置出气口，出气口连接冷凝器，冷凝器出气口上设置泄压阀，冷凝器的的冷凝水进口与冷却箱体的水管进水口连接，冷凝水出口与循环水箱连接。本方案在冷却箱体设置出气口和冷凝器，循环水箱的冷却水既可以冷却铜管，也用于冷却冷凝器内热气，可以使冷却水与热铜管接触后产生的热气在进入冷凝器并在其中快速冷却下来，并回流到落入回收槽，当压力过高时可从泄压阀泄压到外部，避免冷却箱内气压过高，同时避免大量热气直接排出造成车间高温，也避免了冷却水的大量损失，节约用水，同时保证铜管冷却效果。

更优选地，所述冷凝器的出气口还设置电子压力表和温度传感器，压力表和传感器将信号传输给PLC控制器，PLC控制器连接并控制水泵、制冷器的功率。本方案可以根据PLC接收到的冷凝器出口的热气温度调节制冷器制冷速度，和水泵泵送冷却水的速度，以使铜管快速冷却的同时保证热气不会大量进入车间。

优选地，所述冷却箱体为双层中空结构，空腔内上设置氮气进口和氮气出口，氮气进口与氮气气源相连，氮气出口通过电磁三通阀分别与大气和加热退火区相连。本方案中氮气进入加热退货区之前先经过冷却箱的空腔进行热量交换，空腔与受热后的空气以及回收水接触，温度较高，氮气经过空腔得以预热，可以降低加热退火区的冷负荷，同时受热后的空腔与氮气接触，也可以降低冷却箱空腔及回收水的温度，节约了制冷器的能耗。

综上所述，本实用新型的一种铜管加工在线退火装置具有以下优点：

(1)冷却水可以自动循环利用，且不会堵塞循环水箱和制冷器，方便更换滤网；

(2)循环水箱可根据水位自动补水，喷淋头可旋转喷淋，还可根据热气温度调节制冷器功率和冷却水喷淋速度，冷却效果好；

(3)冷却箱内压力较小且车间内无大量热气排出，减少冷却水损失；

(4)氮气经过冷却箱空腔进行热交换后进入退火区，既节约了退火区的加热能耗也节约了冷却区的制冷能耗。

附图说明

图1是实施例1的一种铜管加工在线退火装置的示意图；

图2是实施例1的一种铜管加工在线退火装置中回收槽出液管与球阀及连接管的连接示意图；

图3是实施例2的一种铜管加工在线退火装置的示意图；

图中：1、加热退火区；2、冷却箱体；3、水管；4、铜管；5、喷淋头；6、水泵；7、制冷器；8、循环水箱；9、储水槽；10、回收槽；11、过滤网；12、液位传感器；13、液位控制器；14、电磁阀；15、球阀；16、卡箍；17、连接管；18、过滤网板；19、视窗；20、冷凝器；21、泄压阀；22、氮气进口；23、氮气出口；24、三通阀。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体附图仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他技术方案，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

如图1-2所示，本实施例一种铜管加工在线退火装置，包括加热退火区1和冷却区，加热退火区1内设有感应加热线圈，冷却区包括冷却箱体2，冷却箱体内设置若干个水管3，多个水管3环绕布置在铜管4周围且每根水管3上均匀设有多个朝向铜管的喷淋头5，水管3的进水口位于铜管4的出料口端且水管3进水口依次通过加压循环水泵6和制冷器7连接外部循环水箱8，循环水箱8进液口通过电磁阀与高位储水槽9连接；冷却箱体2内部还设有回收槽10，回收槽10位于铜管4下方且回收槽10高度高于循环水箱8的高度，且回收槽10上设有过滤网11，回收槽10的出液管依次通过阀门和过滤网板并与循环水箱8连接。优选地，所述回收槽10的出液管通过卡箍与手动球阀15一端连接，球阀的两端均为法兰盘，出液管管口也为法兰盘，法兰盘端面上设有密封圈，保证良好的密封效果，球阀15另一端通过卡箍16与连接管17相连；连接管17与球阀连接的一端设有法兰盘，和用于固定过滤网板18的凹槽，连接管另一端通过带有快接头的水管与循环水箱连接。所述循环水箱8内设有液位传感器12，循环水箱8外部设有液位控制器13，液位传感器12将信号传输给液位控制器13，液位控制器13控制循环水箱8上进液口电磁阀14的开启。所述循环水箱8和回收槽10及回收槽对应的冷却箱体2上均设置透明的视窗，视窗19上设置液位刻度线。

本实施例的铜管加工在线退火装置中冷却水可循环利用，不会堵塞管道且过滤网板易更换；使用时手动球阀常开可使回收槽中冷却水经过二次过滤后自动流入循环水箱中，可延长循环水箱及冷却器的使用寿命，同时节约用水，减少水分损失；液位控制器和液位传感器配合可以自动对循环水箱中进行补水，防止水分过少影响冷却效果；当观察到回收槽中水回流速度过慢时，可能是滤网堵塞，可关闭球阀，打开卡箍，即可轻松拆卸下连接管更换滤网，更换完毕后再将连接管与球阀固定连接。

实施例2

如图3所示，与实施例1相比，本实施例的铜管加工在线退火装置中冷却箱体2上方设置出气口，出气口连接冷凝器20，冷凝器20出气口上设置泄压阀21，冷凝器20的的冷凝水进口与冷却箱体2的水管3进水口连接，冷凝水出口与循环水箱8连接。所述喷淋头5为旋转喷头。所述冷却箱体2为双层中空结构，空腔内上设置氮气进口和氮气出口，氮气进口22与氮气气源相连，氮气出口23通过电磁三通阀24分别与大气和加热退火区1相连。所述冷凝器的出气口还设置电子压力表和温度传感器，压力表和传感器将信号传输给PLC控制器，PLC控制器连接并控制水泵、制冷器以及三通阀的开启。使用时氮气从氮气进口通过空腔，先打开三通阀24与大气连接，将空腔中的空气排出，排空气几分钟后，将三通阀24与加热退火区1连通，将氮气通入加热退火区，保证加热退火区内铜管不被氧化。其它与实施例1相同。

与实施例1相比，本实施例设置冷凝器可进一步降低水的损失量，防止车间产生大量热气；若冷却水箱内压力超过泄压阀设定温度可自动泄压，降低冷却箱内气压；根据热气温度可控制冷却水制冷功率和泵水速度，且喷淋头可旋转，保证更好的冷却效果；氮气进入加热退火区前先与冷却箱进行热交换，可同时降低制冷和加热能耗，节约能源。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。