[发明专利]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

说明书

本发明是为工业上广泛使用惰性气体保护下的无氧密闭生产系统而设计的一种出口装置，其特征在于使用水幕和循环水并通过汽水分离技术将高温连续工件从无氧密闭的生产系统导出。通过控制水温、流量和流速使内循环水与高温工件进行可控热交换，实现对工件的降温或控温操作。内循环水与热工件换热后部分生成水蒸汽，外循环水通过热交换冷凝翅片将水蒸汽冷凝液化，水幕将无氧密闭系统的惰性气体与外界空气隔离。外循环水经过室外凉水塔冷却后进入循环，通过换热器将内循环水冷却。

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：

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。

发明内容：

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)观察工件的状况。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。