一種焊管焊接余熱回收裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種焊管焊接余熱回收裝置，包括集熱元件、導熱元件、轉(zhuǎn)換元件、儲能元件，所述導熱元件包括中空的殼體，殼體內(nèi)填充有工質(zhì),殼體外包覆有包覆層；所述集熱元件為金屬刷，金屬刷固定在導熱元件的殼體的一側(cè)；所述轉(zhuǎn)換元件包括溫差材料，溫差材料的高溫端連接導熱元件，低溫端與空氣接觸，通過導線與儲能元件連接；所述儲能元件為蓄電池。本實用新型的焊管焊接余熱回收裝置不但具有很強的余熱吸收和熱電轉(zhuǎn)換能力，而且可以通過改變高熱導金屬刷形狀適應外焊、內(nèi)焊以及不同焊管管徑時的余熱回收。該裝置簡單靈活、緊湊可靠，體積小、重量輕，從根本上解決了焊管焊接余熱的回收問題。
【專利說明】一種焊管焊接余熱回收裝置

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及余熱回收裝置，尤其涉及一種在進行熱電轉(zhuǎn)換達到對自動焊接產(chǎn) 生的余熱進行回收再利用的裝置。

【背景技術】
[0002] 在大量現(xiàn)有的關于余熱回收技術與裝置的檢索結(jié)果中，涉及到的均為高溫煙氣或 高溫廢水的余熱回收，鮮見針對高溫固體材料的余熱回收技術與裝置。然而，在國家節(jié)能減 排口號號召下，工業(yè)自動化生產(chǎn)過程中焊接余熱的回收問題受到人們重視，余熱回收不僅 關系到能源的再利用，也關系到焊接后的熱處理。焊接過程中，熔池溫度高達1500°C，而目 前廣泛應用的焊后處理方式為空冷，焊管焊接余熱回收技術與裝置在國內(nèi)尚屬空白。余熱 回收裝置一方面可以將大量的余熱收集起來加以利用，另一方面適當提高了焊管焊后冷卻 速度，既避免了長期高溫引起的晶粒長大，也避免了急速冷卻引起的熱應力。 實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型的目的是提供一種焊管焊接余熱回收裝置，以解決焊管焊接余熱回收 的問題，能夠?qū)⒂酂峄厥绽茫⑻岣吡撕腹芎负罄鋮s速。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案：
[0005] -種焊管焊接余熱回收裝置，包括集熱元件、導熱元件、轉(zhuǎn)換元件、儲能元件，所述 導熱元件包括中空的殼體，殼體內(nèi)填充有工質(zhì)，殼體外包覆有包覆層；所述集熱元件為金 屬刷，金屬刷固定在導熱元件的殼體的一側(cè)；所述轉(zhuǎn)換元件包括溫差材料，溫差材料的高溫 端連接導熱元件，低溫端與空氣接觸，通過導線與儲能元件連接；所述儲能元件為蓄電池。
[0006] 優(yōu)選的，所述金屬刷由高導熱金屬材料制成。
[0007] 優(yōu)選的，所述金屬刷是厚度為0. 1~0. 3mm、寬度為2~5mm、長度為15~20mm的金屬薄 片。
[0008] 優(yōu)選的，所述金屬刷深入殼體內(nèi)部2~3mm。
[0009] 優(yōu)選的，所述金屬刷的排布密度為3~5片/cm。
[0010] 優(yōu)選的，所述殼體為長度為18(T250mm、寬度為3(T50mm、厚度為l(Tl5mm、壁厚為 l~3mm的中空低導熱長方體殼體。
[0011] 優(yōu)選的，所述集熱元件包括三塊形狀尺寸相同的殼體，相鄰的殼體之間相通，且其 連接處可轉(zhuǎn)動。
[0012] 優(yōu)選的，所述包覆層為隔熱纖維。
[0013] 優(yōu)選的，所述工質(zhì)為導熱膠。
[0014] 優(yōu)選的，所述溫差材料為半導體。
[0015] 本實用新型的有益效果是：本實用新型的焊管焊接余熱回收裝置不但具有很強的 余熱吸收和熱電轉(zhuǎn)換能力，而且可以通過改變高熱導金屬刷形狀適應外焊、內(nèi)焊以及不同 焊管管徑時的余熱回收。該裝置簡單靈活、緊湊可靠，體積小、重量輕，從根本上解決了焊管 焊接余熱的回收問題，同時通過調(diào)整金屬刷密度和導熱介質(zhì)可以控制焊管冷卻速度，達到 余熱回收和焊后熱處理的一舉兩得的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本實用新型的剖面示意圖。
[0017] 圖中：1.蓄電池；2.導線；3.溫差材料；4.包覆層；5.殼體；6.工質(zhì)；7.金 屬刷。

【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。
[0019] 如圖1所示，一種焊管焊接余熱回收裝置，包括集熱元件、導熱元件、轉(zhuǎn)換元件、儲 能元件，導熱元件包括中空的殼體5,殼體5內(nèi)填充有有高熱導的工質(zhì)6 (即導熱介質(zhì))，殼 體5外包覆有包覆層4 ;集熱元件為金屬刷7,金屬刷7固定在導熱元件的殼體5的一側(cè)；轉(zhuǎn) 換元件包括溫差材料3,溫差材料3的高溫端連接導熱元件，低溫端與空氣接觸，通過導線2 與儲能元件連接；儲能元件為蓄電池1。
[0020] 金屬刷7由高導熱金屬材料制成。金屬刷7是厚度為0· 1?0· 3mm、寬度為2飛mm、長 度為15~20mm的金屬薄片。金屬刷7深入殼體5內(nèi)部2~3mm。金屬刷7的排布密度為3~5 片/cm。由于金屬片彈性高，可以允許實際焊接過程中鋼管的尺寸偏差，金屬片形成的大導 熱面通過直接接觸可以有效地吸收焊管焊縫處的熱量。
[0021] 殼體5為長度為18(T250mm、寬度為3(T50mm、厚度為l(Tl5mm、壁厚為1?3mm的中 空低導熱長方體殼體。
[0022] 集熱元件包括三塊形狀尺寸相同的殼體5,相鄰的殼體5之間相通，且其連接處可 轉(zhuǎn)動。兩兩之間既要可以相互轉(zhuǎn)動又要保證工質(zhì)的連續(xù)性。導熱元件一方面將收集的余熱 高效迅速傳遞給轉(zhuǎn)換元件，另一方面其自身的低熱導可防止余熱的二次散失。三塊導熱元 件可以滿足外焊、內(nèi)焊以及不同焊管管徑的余熱回收。三塊導熱元件將余熱集中到中間的 導熱元件中，該導熱元件連接轉(zhuǎn)換元件，轉(zhuǎn)換元件由溫差材料構(gòu)成，該溫差材料的高溫端為 導熱元件，低溫端為空氣，通過導線將溫差材料中產(chǎn)生的電流引入儲能元件中，將熱能轉(zhuǎn)換 為電能進行儲存?zhèn)溆谩?br> [0023] 下面結(jié)合具體實施例對本實用新型做進一步說明。
[0024] 實施例1
[0025] 余熱來自經(jīng)雙面自動埋弧焊焊接的油氣運輸用焊管，焊管厚徑比為4. 5%，測 試對象為外焊焊縫。金屬刷7的材料為銅，其尺寸為0. 2X3X20mm，金屬刷7深入殼 體5內(nèi)部2mm，在殼體5上的排布密度為3片/cm,導熱兀件的殼體5材料為銅，尺寸為 200 X 50 X 10mm，壁厚為2mm，外層的包覆層4為隔熱纖維，填充的工質(zhì)6為導熱膠，溫差材 料3為半導體。通過分析儲存得到的電能判斷本實用新型的余熱回收效率，通過對比有無 裝置的焊管焊縫處溫度、焊縫力學性能判斷本實用新型對焊管性能的提高。實施例1具體 結(jié)果如表1所示。
[0026] 表 1
[0027]

【權(quán)利要求】
1. 一種焊管焊接余熱回收裝置，其特征在于：包括集熱元件、導熱元件、轉(zhuǎn)換元件、儲 能元件，所述導熱元件包括中空的殼體（5 )，殼體（5 )內(nèi)填充有工質(zhì)（6 )，殼體（5 )外包覆有 包覆層（4);所述集熱元件為金屬刷（7)，金屬刷（7)固定在導熱元件的殼體（5)的一側(cè)；所 述轉(zhuǎn)換元件包括溫差材料（3)，溫差材料（3)的高溫端連接導熱元件，低溫端與空氣接觸， 通過導線（2)與儲能元件連接；所述儲能元件為蓄電池（1)。
2. 如權(quán)利要求1所述的焊管焊接余熱回收裝置，其特征在于：所述金屬刷（7)由高導熱 金屬材料制成。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的焊管焊接余熱回收裝置，其特征在于：所述金屬刷（7)是厚 度為0· 1?0· 3mm、寬度為2?5mm、長度為15?20mm的金屬片。
4. 如權(quán)利要求3所述的焊管焊接余熱回收裝置，其特征在于：所述金屬刷（7)深入殼體 (5)內(nèi)部2?3mm。
5. 如權(quán)利要求4所述的焊管焊接余熱回收裝置，其特征在于：所述金屬刷（7)的排布密 度為:Γ5片/cm。
6. 如權(quán)利要求1所述的焊管焊接余熱回收裝置，其特征在于：所述殼體（5)為長度為 18(T250mm、寬度為3(T50mm、厚度為l(Tl5mm、壁厚為l?3mm的中空低導熱長方體殼體。
7. 如權(quán)利要求1所述的焊管焊接余熱回收裝置，其特征在于：所述集熱元件包括三塊 形狀尺寸相同的殼體（5)，相鄰的殼體（5)之間相通，且其連接處可轉(zhuǎn)動。
8. 如權(quán)利要求1所述的焊管焊接余熱回收裝置，其特征在于：所述包覆層（4)為隔熱纖 維。
9. 如權(quán)利要求1所述的焊管焊接余熱回收裝置，其特征在于：所述工質(zhì)（6)為導熱膠。
10. 如權(quán)利要求1所述的焊管焊接余熱回收裝置，其特征在于：所述溫差材料（3)為半 導體。
【文檔編號】H02N11/00GK204119090SQ201420397455
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】姚正軍, 徐尚君 申請人:南京航空航天大學