[发明专利]一种快速冷却工业炉

说明书

本发明公开了一种快速冷却工业炉，涉及工业炉技术领域，包括炉体部件、冷却塔部件、斯特林循环部件、控制面板、制冷水箱部件等。炉体部件内置电热丝和可控的全封闭保温层，保温层全封闭时，具备良好的保温性能；冷却塔部件内置正弦热管组，属于重力热管的范畴，呈周期分布且圆周均布，具备各向同性的特征，且翅片相对于传统构型，具备更大的换热接触面积，换热性能更好；斯特林循环部件用于控制炉体部件内的保温层是否封闭，当不封闭时，炉膛内的高温气体进入冷却塔部件内，开始进行换热工作，同时，斯特林循环部件被高温气体驱动激活，进行主动吸气工作，提高炉膛内气体循环流动的效率；制冷水箱部件用于为冷却塔部件提供循环的冷却水。

技术领域

本发明涉及工业炉技术领域，特别涉及一种快速冷却工业炉。

背景技术

工业生产中需要用到各种各样的炉子，它们被统称为工业炉，如金属冶炼炉，陶瓷烧结炉等。按照加热方式的不同，工业炉可分为电炉和火焰炉两大类；按照加热温度的不同，工业炉又可分为高温炉（＞1000℃）、中温炉（650~1000℃）和低温炉（＜650℃）三大类；由于需要保温，无论是何种类型的工业炉，炉体都镶嵌了较厚的保温材料层（炉衬），这就非常不利于工业炉使用过后的冷却降温。

如专利号为202022602974.0的专利，提出了一种快速冷却工业炉，通过环绕在工业炉周围且与工业炉相贴合的环形管，通循环的冷却水为炉体降温，该方案未妥善考虑保温材料层的问题，大大增加了其应用场景的局限性。如专利号为202111146019.3的专利，提出了一种快速冷却工业炉，其内部的炉膛外设置有外壳，炉膛和外壳之间设置有过渡空腔，底部设置有用于储存散热过渡液的储液室，外壳的表面还设置有散热板，散热板的内表面设置有内导热棱，内导热棱延伸至过渡空腔内，通过内导热楞提高炉膛的冷却速度，缩短冷却时间。但是，保温和散热是本就是一对矛盾点，如果没有完全阻隔，在两者之间设置过渡区域，无论过渡区域内是真空，还是像该发明所述的空气或散热过渡液，都无法有效地避免热传导、热对流和热辐射带来的能量损失，该专利所说的“能够有效地保证炉膛在正常使用下的保温效果，不影响炉体的热能效”，并不能让人信服。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有快速冷却功能的工业炉，且快速冷却系统的冷却速度足够快、工业炉正常工作状态下并不受冷却系统影响而造成热量流失。

针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种快速冷却工业炉，包括炉体部件、控制面板、制冷水箱部件、循环气管、热汇流管、冷汇流管、冷却塔部件、斯特林循环部件；制冷水箱部件与炉体部件固定连接；控制面板固定安装在制冷水箱部件上；冷却塔部件固定安装在炉体部件上；斯特林循环部件固定安装在冷却塔部件上；冷却塔部件上设置有一个正弦热管组，正弦热管组由多组热管首尾拼接组成，多组热管关于冷却塔部件中心圆周均布，且所有热管的管道中心线构成一条位于圆柱面上的闭合空间正弦曲线；正弦热管组和斯特林循环部件的下端均位于冷却塔部件和炉体部件所包围的密闭空间内；斯特林循环部件的中心设置有一个滑移机构，滑移机构的下端插入炉体部件，用于开放或封闭炉膛；循环气管的两端分别连通斯特林循环部件上端和炉体部件下端，用于导通斯特林循环部件和炉膛之间的循环气路；热汇流管的两端分别连通冷却塔部件和制冷水箱部件；冷汇流管的两端分别连通冷却塔部件和制冷水箱部件；热汇流管和冷汇流管用于导通冷却塔部件和制冷水箱部件之间的循环水路。