一种高速车轮淬火用低温循环冷却水处理系统的制作方法

1.本实用新型属于车轮淬火技术领域，更具体地说，涉及一种高速车轮淬火用低温循环冷却水处理系统。


背景技术：

2.在火车轮生产过程中，对车轮进行淬火是必备的手段，目的在于通过淬火 回火的热处理生产工序，来提高成品车轮的整体机械性能。国内外所有制造火车轮的工厂，车轮淬火使用的淬火液全部采用的是循环水。即通过一套循环水处理系统，对淬火后的浊水进行沉淀、降温、过滤后循环使用。采用上述的水循环处理系统，车轮淬火时的水温主要由天气情况决定，波动很大。冬季气温低，循环水通过冷却塔与大气充分热交换冷却后，水温可以做到与大气温度大致相同；而夏季气温高，冷却后的水温不可能低于大气温度，中国大部分地区最高水温会≥35℃。就普通的常规车轮而言，这种水温的波动可以满足生产需要，对产品质量影响不大。
3.但是，随着中国铁路“高速重载”战略的实施，对车轮质量的要求进入了一个全新的时代。特别是以高速车轮、大功率机车轮为代表的精品车轮，从原料品质开始，到生产过程的各个环节，都比常规车轮生产要求严格的多。其中对车轮淬火水温、水质的要求也很严格，要求淬火水温≤25℃，压力波动稳定在
±
0.02mpa范围。而位于长江中下游地区某工厂实际生产表明：每年大约有4～5个月的时间，淬火水温无法达到理想的淬火水温要求，尤其在夏季，水温有时会超过35℃。因此，急需设计一种高速车轮淬火用低温循环冷却水处理系统能够适应不同天气下的水温变化，始终能够达到车轮淬火水温和水质的要求。
4.关于车轮淬火的循环冷却水系统已有大量专利公开，如中国专利申请号为：2020206518104，发明创造名称为：一种淬火冷却水循环系统，公开了一种淬火冷却水循环系统，淬火压板的下方设置回收池，回收池内设置汇流腔，汇流腔与回收池间设置滤网一，汇流腔通过水泵及管道与热水池连接，热水池内设置折流板，热水池与冷水池通过滤网二连接；冷水池内设置冷却水塔；冷水池通过水泵及管道与回收池上方的淬火喷头连接；热水池和冷水池设置在室外，热水池的高度大于冷水池的高度；回收池的一部分在室内，一部分在室外。
5.上述方案不失为对车轮淬火的循环冷却水系统的良好探索，但是行业内对于车轮淬火的循环冷却水系统的探索从未停止。


技术实现要素：

6.1、要解决的问题
7.本实用新型为了克服现有技术中车轮淬火工序中的淬火水温依赖于气候条件的限制的不足，提供了一种高速车轮淬火用低温循环冷却水处理系统，能够适应不同气候条件下的水温变化，使车轮淬火水温和水质始终能够达到相应的要求，提高了后续车轮产品的质量。
8.2、技术方案
9.为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。
10.本实用新型的一种高速车轮淬火用低温循环冷却水处理系统，车轮淬火台上的淬火冷却水管通过主管道与冷水吸水井相连通，且淬火冷却水管通过辅管道与低温水池相连通，其中冷水吸水井内的常温水通过常温水进水总管与板式换热器相连，常温水经板式换热器冷却后转化为低温水，低温水通过低温水池进水管流入低温水池内，板式换热器通过冷冻水进水总管与冷水机组相连，冷水机组用于给板式换热器提供冷冻水作为常温水的冷源。
11.作为本实用新型更进一步的改进，冷冻水经板式换热器吸热后转化为温水，温水通过回水总管流入平衡水箱，平衡水箱通过管道与冷水机组相连，且冷水机组通过管道与冷却塔相连。
12.作为本实用新型更进一步的改进，板式换热器包括并联设置的板式换热器a和板式换热器b，常温水进水总管分别通过常温水进水管a和常温水进水管b与板式换热器a和板式换热器b相连通，其中低温水池上设置有低温水池进水管，低温水池进水管分别通过低温水出水管a和低温水出水管b与板式换热器a和板式换热器b相连通。
13.作为本实用新型更进一步的改进，冷水机组包括并联设置的冷水机组a和冷水机组b，冷水机组a和冷水机组b的冷冻水进口均与冷冻水进水总管相连通，冷冻水进水总管分别通过冷冻水进水管a和冷冻水进水管b与板式换热器a和板式换热器b相连通，且回水总管分别通过回水管a和回水管b与板式换热器a和板式换热器b相连通。
14.作为本实用新型更进一步的改进，平衡水箱上设置有平衡水箱出水管，平衡水箱出水管通过冷冻水泵与冷水机组相连。
15.作为本实用新型更进一步的改进，冷却塔包括并联设置的冷却塔a和冷却塔b，冷却塔a和冷却塔b的出水口分别设置有冷却塔a出水管和冷却塔b出水管，冷却塔a出水管和冷却塔b出水管均通过冷却水泵与冷却水泵出水总管相连，且冷却水泵出水总管分别通过冷水机组a进水管和冷水机组b进水管与冷水机组a和冷水机组b相连通。
16.作为本实用新型更进一步的改进，冷水机组a和冷水机组b的高温水出口分别设置有高温出水管a和高温出水管b，高温出水管a和高温出水管b分别与冷水机组a和冷水机组b相连通。
17.作为本实用新型更进一步的改进，冷却水泵包括并联设置的冷却水泵a、冷却水泵b和冷却水泵c，冷却水泵a、冷却水泵b和冷却水泵c的进口端分别设有冷却水泵a进水管、冷却水泵b进水管和冷却水泵c进水管，冷却水泵a进水管、冷却水泵b进水管和冷却水泵c进水管均通过冷却塔出水总管与冷却塔相连通，冷却水泵a、冷却水泵b和冷却水泵c的出口端分别设置有冷却水泵a出水管、冷却水泵b出水管和冷却水泵c出水管，冷却水泵a出水管、冷却水泵b出水管和冷却水泵c出水管均通过冷却水泵出水总管与冷水机组相连通。
18.作为本实用新型更进一步的改进，平衡水箱的上部设置有溢流管，溢流管与排污管相连。
19.3、有益效果
20.相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
21.(1)本实用新型的一种高速车轮淬火用低温循环冷却水处理系统，在原系统的冷
水吸水井后增加一路分支，构成低温水处理系统，能够有效克服常温水循环处理系统的淬火水温完全依赖于气候条件的限制，对该系统增加低温水辅助循环系统，从而保证高温气候下淬火水温始终低于25℃，使车轮淬火水温和水质始终能够达到相应的要求，提高了后续车轮产品的质量。
22.(2)本实用新型的一种高速车轮淬火用低温循环冷却水处理系统，通过系统切换，可以分别向淬火台提供常规冷水或低温水，即在正常情况下仍通过原有的常温水循环系统向淬火台提供常规冷水，而在夏季高温状态下切换成低温水循环系统向淬火台提供低温水，既满足了生产上对最高水温的不同要求，也最大程度的降低了系统运行成本。
23.(3)本实用新型的一种高速车轮淬火用低温循环冷却水处理系统，冷水吸水井内的常温水通过常温水进水总管与板式换热器相连，常温水经板式换热器冷却后转化为低温水，低温水通过低温水池进水管流入低温水池内，通过板式换热器对常温水循环中的常温水进行冷却处理，在原有的常温水基础上进行改造，不仅能够有效降低使用成本，还能够降低相应的改造成本。
附图说明
24.图1为本实用新型中低温水制备的工艺流程图。
25.图中的标号为：
26.100、低温水池；110、低温水池进水管；120、低温水池出水管；
27.200、常温水进水总管；210、板式换热器a；211、低温水出水管a；212、冷冻水进水管a；213、常温水进水管a；214、回水管a；220、板式换热器b；221、低温水出水管b；222、冷冻水进水管b；223、常温水进水管b；224、回水管b；230、冷冻水进水总管；
28.301、回水总管；300、平衡水箱；302、排污管；303、平衡水箱出水管；310、冷冻水泵a；311、冷冻水泵a进水管；312、冷冻水泵a出水管；320、冷冻水泵b；321、冷冻水泵b进水管；322、冷冻水泵b出水管；330、冷冻水泵c；331、冷冻水泵c进水管；332、冷冻水泵c出水管；
29.410、冷水机组a；411、高温进水管a；412、冷水机组a进水管；413、冷冻水出水管a；414、高温出水管a；420、冷水机组b；421、高温进水管b；422、冷水机组b进水管；423、冷冻水出水管b；424、高温出水管b；430、冷水机组进水总管；
30.510、冷却水泵a；511、冷却水泵a出水管；512、冷却水泵a进水管；520、冷却水泵b；521、冷却水泵b出水管；522、冷却水泵b进水管；530、冷却水泵c；531、冷却水泵c出水管；532、冷却水泵c进水管；540、冷却水泵出水总管；
31.610、冷却塔a；611、冷却塔a出水管；612、冷却塔a进水管；620、冷却塔b；621、冷却塔b出水管；622、冷却塔b进水管；630、冷却塔出水总管。
具体实施方式
32.为进一步了解本实用新型的内容，结合附图对本实用新型作详细描述。
33.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。
34.下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
35.实施例1
36.如图1所示，本实施例的一种高速车轮淬火用低温循环冷却水处理系统，车轮淬火台上环绕周向设置有多个冷却水喷嘴，多个冷却水喷嘴均与淬火冷却水管相连，车轮淬火台上的淬火冷却水管通过主管道与冷水吸水井相连通，具体地，本实施例中冷水吸水井内的常温水经常温供水泵打入自清洗过滤器进行过滤后再通入淬火冷却水管的主管道内，且淬火冷却水管通过辅管道与低温水池100相连通。即淬火冷却水来源分为两路，当环境温度较低时，淬火冷却水常用的来源来自于冷水吸水井内的常温水，此时常温水的温度通常低于25℃，满足车轮淬火水温和水质的要求，且冷水吸水井内的常温水来自于冷却塔，同时经淬火冷却使用后的淬火水通过排水沟依次排入一次沉淀池和二次沉淀池进行一次沉淀和二次沉淀后，将淬火水内的大部分杂质进行沉淀清除后，再排入热水收集池内，最后经高速过滤器再次过滤后流入冷却塔内进行冷却处理，经冷却塔冷却后的常温水可进一步排入冷水吸水井内进行补充循环，此循环过程为常态下的淬火台冷却水的循环来源；当环境温度较高时，此时冷水吸水井内的常温水通常超过35℃，已不满足淬火冷却水的使用需求，即将淬火冷却水由常规的冷水吸水井供应切换为由低温水池100内的低温水进行供应，低温水池100内的低温水温度始终低于25℃，满足淬火冷却水的使用需求，能够有效克服常温水循环处理系统的淬火水温完全依赖于气候条件的限制，对该系统增加低温水辅助循环系统，从而保证高温气候下淬火水温始终低于25℃，使车轮淬火水温和水质始终能够达到相应的要求，提高了后续车轮产品的质量。本实施例中在正常情况下仍通过原有的常温水循环系统向淬火台提供常规冷水，可以有效降低运行成本，而在夏季高温状态下切换成低温水循环系统向淬火台提供低温水，能够有效保证后续车轮产品的高质量。
37.本实施例中冷水吸水井内的常温水通过常温水进水总管200与板式换热器相连，常温水经板式换热器冷却后转化为低温水，低温水通过低温水池进水管110流入低温水池100内，通过板式换热器对常温水循环中的常温水进行冷却处理，在原有的常温水基础上进行改造，不仅能够有效降低使用成本，还能够降低相应的改造成本。其中板式换热器通过冷冻水进水总管230与冷水机组相连，冷水机组用于给板式换热器提供冷冻水作为常温水的冷源，冷水机组产生的冷冻水进入板式换热器后吸收常温水的热量，将其转化为低温水流入低温水池100内，给淬火冷却水提供低温水。而冷冻水经板式换热器吸热后转化为温水，温水通过回水总管301流入平衡水箱300，平衡水箱300用于调控低温水循环回路的水压和水流量，平衡水箱300通过管道与冷水机组相连，冷冻水吸热后转化成温水又回流到冷水机组内，形成冷冻水循环，且冷水机组通过管道与冷却塔相连，冷却塔内提供的常温冷水进入冷水机组后吸热转化为高温水，而转化后的高温水又回到冷却塔内进行冷却，周而复始，形成了低温水循环系统。
38.如图1所示，本实施例中板式换热器包括并联设置的板式换热器a 210和板式换热器b 220，常温水进水总管200分别通过常温水进水管a 213和常温水进水管b 223与板式换热器a 210和板式换热器b 220相连通，其中低温水池100上设置有低温水池进水管110，低温水池进水管110分别通过低温水出水管a 211和低温水出水管b 221与板式换热器a 210和板式换热器b 220相连通，常温水经板式换热器热交换后转化成低温水流入低温水池100
530的出口端分别设置有冷却水泵a出水管511、冷却水泵b出水管521和冷却水泵c出水管531，冷却水泵a出水管512、冷却水泵b出水管522和冷却水泵c出水管532均通过冷却水泵出水总管540与冷水机组相连通。冷却水泵出水总管540分别通过冷水机组a进水管412和冷水机组b进水管422与冷水机组a 410和冷水机组b 420的冷却水进口端相连通。
43.本实用新型所述实例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围。