強(qiáng)冷系統(tǒng)是真空釬焊爐、真空退火爐、真空燒結(jié)爐等真空爐的一個關(guān)鍵系統(tǒng)部件，其結(jié)構(gòu)設(shè)計對設(shè)備能否實現(xiàn)快速、均勻的降溫有重要影響。

1  國內(nèi)強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀
        國內(nèi)主流的真空爐生產(chǎn)廠家使用的強(qiáng)冷系統(tǒng)有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種結(jié)構(gòu)。如圖1所示。

圖1  左：外循環(huán)；右：外循環(huán)

        這兩種結(jié)構(gòu)各有優(yōu)勢，選用時一般根據(jù)具體工況來決定。如表1所示

表1  兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣勢對比

        強(qiáng)冷系統(tǒng)的設(shè)計分為風(fēng)機(jī)設(shè)計、換熱器設(shè)計和冷卻風(fēng)道設(shè)計三個部分，一個合格的強(qiáng)冷系統(tǒng)應(yīng)同時滿足以上三個部分的設(shè)計。

        在工程設(shè)計中，通常都是通過增大強(qiáng)冷系統(tǒng)的功率和換熱器的面積來提高真空爐的冷卻速率，這樣也就導(dǎo)致了換熱器結(jié)構(gòu)和風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)體積過大。另外，強(qiáng)冷系統(tǒng)工作時，被冷工件的表面降溫均勻性對工件的組織結(jié)構(gòu)有重要影響，一般解決此類問題的方法是在爐膽上增加環(huán)向噴嘴，但是由于風(fēng)阻的增加，使降溫效率大打折扣。

2  國外強(qiáng)冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀
        調(diào)研國外真空爐強(qiáng)冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)時發(fā)現(xiàn)，國外普遍使用的氣流換向結(jié)構(gòu)比以上提及的兩種結(jié)構(gòu)在冷卻效率、工件降溫均勻性方面有較大提升。

圖2  法國B.M.I.真空爐

圖3  B.M.I.氣淬爐氣流換向系統(tǒng)工作原理

圖4  德國易普森公司的氣淬爐

圖5  其網(wǎng)頁宣傳的換向原理

本文節(jié)選自《關(guān)于真空爐強(qiáng)冷換向系統(tǒng)的設(shè)計探討》

原文發(fā)表于：《真空》雜志2020年第4期

作者：龍國梁，王智榮，胡浩，張峰

作者單位：蘭州真空設(shè)備有限責(zé)任公司

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