本發(fā)明涉及冶金爐窯水冷水套的，具體涉及一種冶金爐窯水冷水套檢測(cè)裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、在冶金行業(yè)中，高溫作業(yè)環(huán)境對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性提出了極高的要求。水冷水套作為冶金設(shè)備中不可或缺的組成部分，其性能直接影響到設(shè)備的運(yùn)行效率和安全性，因此，對(duì)水冷件的質(zhì)量檢測(cè)至關(guān)重要。傳統(tǒng)的水冷水套檢測(cè)方法多依賴于人工巡檢和定期維護(hù)，這種方式不僅效率低下，而且難以在水冷水套安裝前期對(duì)性能做檢測(cè)。此外，由于冶金設(shè)備工作環(huán)境的特殊性，水冷件可能會(huì)遭受高溫、高壓、腐蝕等多種因素的影響，從而加速其老化和損壞，采用換熱效率較差的水冷水套極易出現(xiàn)故障，一旦水冷元件出現(xiàn)故障，可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備過(guò)熱、損壞甚至引發(fā)安全事故，給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。

2、為了解決這些問(wèn)題，開(kāi)發(fā)一種高效、準(zhǔn)確的水冷水套檢測(cè)裝置顯得尤為重要，這種檢測(cè)裝置需要在安裝階段對(duì)水冷元件的工作狀態(tài)做檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述無(wú)法在水套安裝前檢測(cè)水套換熱效率，直接使用可能影響生產(chǎn)的不足，本發(fā)明提出了一種冶金爐窯水冷水套檢測(cè)裝置及其使用方法，該裝置應(yīng)用不僅能快速有效篩選出存在問(wèn)題的水冷水套，保證安裝所用水冷水套換熱效率符合要求，還能減少停料檢修的頻率，顯著提升冶金爐窯的作業(yè)效率，為冶金行業(yè)的安全生產(chǎn)提供有力保障。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種冶金爐窯水冷水套換熱效率檢測(cè)裝置，包括保溫殼、傳熱板件、加熱電阻和控制器；其中保溫殼一側(cè)的頂部設(shè)有進(jìn)水溫度檢測(cè)器，相對(duì)的另一側(cè)底部設(shè)有出水溫度檢測(cè)器，且保溫殼的內(nèi)部設(shè)有一個(gè)空腔；所述加熱電阻有若干根，若干根加熱電阻分別穿入空腔中，且加熱電阻的兩端分別與保溫殼連接；所述傳熱板件設(shè)置在保溫殼頂部，且傳熱板件的底部穿過(guò)保溫殼后與空腔進(jìn)行連通，用于導(dǎo)熱，頂部用于放置待檢測(cè)的水冷水套；所述控制器設(shè)置在保溫殼的側(cè)邊，控制器分別連接進(jìn)水溫度檢測(cè)器和出水溫度檢測(cè)器。

4、進(jìn)一步的，所述保溫殼包括不銹鋼外殼、保溫棉和耐火磚；所述耐火磚有若干塊，若干塊耐火磚搭建出帶空腔的框架結(jié)構(gòu)；所述沿著耐火磚的外周包裹；所述不銹鋼外殼包裹在保溫棉的外側(cè)；所述加熱電阻從側(cè)面穿入空腔，且加熱電阻的兩端與不銹鋼外殼連接。保溫殼采用了多層結(jié)構(gòu)，能夠有效減少熱量損失，保持內(nèi)部溫度穩(wěn)定，且耐火磚搭建的框架結(jié)構(gòu)提供了良好的物理支撐，保證了保溫殼的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐用性，不銹鋼外殼不僅增強(qiáng)了保溫殼的機(jī)械強(qiáng)度，還便于清潔和維護(hù)，延長(zhǎng)了使用壽命，加熱電阻從側(cè)面穿入空腔并與不銹鋼外殼連接，可以實(shí)現(xiàn)均勻加熱，確保保溫殼內(nèi)部溫度分布均勻；同時(shí)，耐火磚和保溫棉的組合使用不僅提高了保溫效果，還能防止外部環(huán)境對(duì)內(nèi)部溫度的影響，增加了安全性。

5、進(jìn)一步的，所述不銹鋼外殼采用316不銹鋼；所述耐火磚使用鎂鉻磚。

6、進(jìn)一步的，所述傳熱板件包括銅板和若干根導(dǎo)熱棒，其中銅板的底部均勻連接若干根導(dǎo)熱棒的頂部；所述導(dǎo)熱棒底部穿過(guò)保溫殼的頂部，與保溫殼的空腔連通，將空腔內(nèi)部的熱量傳導(dǎo)給銅板。銅板和導(dǎo)熱棒的使用能夠?qū)崿F(xiàn)快速、高效的熱傳導(dǎo)，確保熱量迅速傳遞到保溫殼的空腔內(nèi)部。導(dǎo)熱棒的設(shè)計(jì)可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整長(zhǎng)度，適應(yīng)不同厚度的保溫殼或不同尺寸的空間要求；導(dǎo)熱棒均勻分布于銅板底部，確保熱量分布均勻，有利于提高整體的熱傳導(dǎo)效，同時(shí)由于導(dǎo)熱棒可以從保溫殼頂部穿過(guò)，便于安裝和后期維護(hù)或更換。

7、進(jìn)一步的，所述保溫殼的底部設(shè)有可便于移動(dòng)的變向車輪。輪子可便于裝置進(jìn)行移動(dòng)，方便使用。

8、進(jìn)一步的，所述進(jìn)水溫度檢測(cè)器和出水溫度檢測(cè)器均采用溫度傳感器。溫度傳感器測(cè)溫精確穩(wěn)定，使用效果好。

9、進(jìn)一步的，所述控制器還連接有蜂鳴器。進(jìn)水溫度檢測(cè)器、出水溫度檢測(cè)器和控制器串聯(lián)構(gòu)成設(shè)備連鎖，控制器內(nèi)部設(shè)有警戒數(shù)值，當(dāng)溫差超過(guò)該數(shù)值時(shí)，在500毫秒內(nèi)打開(kāi)蜂鳴器，此時(shí)蜂鳴器發(fā)出警報(bào)，可及時(shí)提醒工作人員水套不合格，方便工作人員淘汰不合格水套。

10、一種冶金爐窯水冷水套檢測(cè)裝置的使用方法，包括以下步驟：

11、s1：將待檢測(cè)水套放到傳熱板件的頂部，之后將水套的進(jìn)水口連接進(jìn)水溫度檢測(cè)器以及工廠的爐體循環(huán)水管路，水套的出水口連接出水水溫度檢測(cè)裝置以及工廠的爐體循環(huán)水管路，開(kāi)啟爐體循環(huán)水管路，使水套內(nèi)保持水循環(huán)；

12、s2：開(kāi)啟加熱電阻，加熱電阻加熱，使空腔內(nèi)部快速升溫，同時(shí)傳熱板件進(jìn)行熱傳輸，將熱量輸至頂部的水套中，模擬水套工作環(huán)境；

13、s3：控制器分別收集進(jìn)水溫度檢測(cè)器和出水溫度檢測(cè)器的溫度，將進(jìn)水溫度檢測(cè)器檢測(cè)出的數(shù)據(jù)記為t1，出水溫度檢測(cè)器檢測(cè)出的數(shù)據(jù)記為t2，之后計(jì)算出水套的進(jìn)水口與出水口之間的溫差，溫差記作?t；

14、s4：結(jié)合流體的傳熱量計(jì)算公式q=k*f*?t，其中q為流體的傳熱量，f為水路換熱面積，?t為水套的進(jìn)水口與出水口之間的溫差，因檢測(cè)時(shí)進(jìn)水點(diǎn)給冷卻水量恒定，同一水套的水套水路相同，水路換熱面積f一致，故可認(rèn)為水的傳熱量q大致相同，因此根據(jù)公式可知，溫度?t與換熱效率k成反比，所以當(dāng)檢測(cè)出的溫差?t大時(shí)，相應(yīng)的換熱效率低；根據(jù)換熱效率需求，當(dāng)溫差問(wèn)為10℃時(shí)，換熱效率恰好符合生產(chǎn)使用，當(dāng)溫差大于10℃時(shí)，換熱效率不符合實(shí)際生產(chǎn)需求，因此將溫差?t大于10℃的水套視為不良品，將其篩選出來(lái)，即可完成水套的檢測(cè)，進(jìn)而快速篩出不合格水套。

15、本發(fā)明專利的工作原理：加熱電阻提供裝置熱量，保溫棉以及耐火磚對(duì)裝置腔體保溫，最終熱量由導(dǎo)熱棒進(jìn)行傳導(dǎo)至連接銅板；待檢測(cè)水套進(jìn)、出水口接入爐體循環(huán)水并連接裝置進(jìn)出、水溫度檢測(cè)裝置，水套與加熱后的銅板接觸進(jìn)行熱量傳導(dǎo)，通過(guò)水套進(jìn)水口與出水口的溫差快速檢測(cè)出水套是否合格。

16、其中檢測(cè)原理為：傳熱量計(jì)算公式q=k*f*?t，其中q為流體的傳熱量，f為水路換熱面積，?t為水套的進(jìn)水口與出水口之間的溫差；因檢測(cè)時(shí)進(jìn)水點(diǎn)給冷卻水量恒定，同一水套的水套水路相同，水路換熱面積f一致，故可認(rèn)為水的傳熱量q大致相同，因此根據(jù)公式可知，溫度?t與換熱效率k成反比，所以當(dāng)檢測(cè)出的溫差?t大時(shí)，相應(yīng)的換熱效率低；結(jié)合實(shí)際，水套的溫差越小換熱效率越大，綜合水套應(yīng)用的工況，一般認(rèn)為水套的進(jìn)回水溫度差小于等于10℃時(shí)，水套的換熱效率可符合實(shí)際應(yīng)用需求，因此在檢測(cè)時(shí)篩選出溫差大的水套即可保證水套合格。

17、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

18、1.本發(fā)明可通過(guò)對(duì)水套的檢測(cè)，提前淘汰不合格水冷件，可顯著降低生產(chǎn)過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)，確保產(chǎn)品質(zhì)量與穩(wěn)定性；此舉不僅減少了潛在的事故發(fā)生率，還優(yōu)化了生產(chǎn)流程，降低了維修與更換成本，從而實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)成本的全面降低；此外，通過(guò)嚴(yán)格篩選，保障了水套長(zhǎng)期使用的可靠性，可為企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。

19、2.本發(fā)明保溫殼采用了多層結(jié)構(gòu)，能夠保持內(nèi)部溫度穩(wěn)定，耐火磚和保溫棉的組合使用不僅提高了保溫效果，還能防止外部環(huán)境對(duì)內(nèi)部溫度的影響，增加了安全性；加熱電阻從側(cè)面穿入空腔并與不銹鋼外殼連接，可以實(shí)現(xiàn)均勻加熱，確保保溫殼內(nèi)部溫度分布均勻；銅板和導(dǎo)熱棒組組成的傳熱板件能夠?qū)崿F(xiàn)快速、高效的熱傳導(dǎo)，確保熱量迅速傳遞到保溫殼的空腔內(nèi)部；控制器連接的蜂鳴器可在檢測(cè)到不良水套時(shí)及時(shí)做出提醒，便于檢測(cè)工作，