一種高溫容器冷卻裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冷卻裝置，具體涉及一種用于冷卻高溫容器的冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高溫高壓實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)用越來越廣，高溫容器的應(yīng)用也越來越多。置物的容器需承受與樣品一樣的高溫高壓載荷，因此多為合金鋼，合金鋼在高溫環(huán)境工作時(shí)，會(huì)直接影響其力學(xué)性能和使用壽命，因此需要有效的冷卻裝置予以冷卻。
[0003]現(xiàn)有冷卻裝置多采用高溫容器外纏繞冷卻液循環(huán)管道的結(jié)構(gòu)進(jìn)行冷卻，由于冷卻液與熱源接觸面小，因此冷卻效果不佳；部分冷卻裝置在容器中開設(shè)冷卻液通道以增加冷卻液與熱源的接觸面積，各容器之間的連接方式為螺旋連接之類的活動(dòng)連接方式，此種冷卻裝置冷卻效果較佳，但流出的冷卻液溫升高，需要另設(shè)冷卻裝置為冷卻液降溫，并且由于冷卻裝置長(zhǎng)期處于高溫環(huán)境下，冷卻裝置受熱易變形導(dǎo)致連接處漏液，污染環(huán)境或高溫容器。為解決上述問題，研制出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、冷卻效果明顯、不漏液的冷卻裝置十分有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，并提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于加工、冷卻效果明顯且換熱均勻的適用于高溫容器的冷卻裝置，該裝置可實(shí)現(xiàn)冷卻液的自冷卻，不需額外的設(shè)備冷卻冷卻液。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案為，一種高溫容器冷卻裝置，包括帶筒腔的筒體和位于筒體兩端的端蓋A以及端蓋B，筒體、端蓋A和端蓋B均采用合金鋼制成，端蓋A和端蓋B均通過施壓裝置壓緊固定于筒體的兩端，端蓋A和端蓋B的中部沿軸向分別開設(shè)有與筒腔上下貫通的通孔，端蓋A和端蓋B中部的通孔與筒腔構(gòu)成容納腔；端蓋A和端蓋B與筒體的接觸面上均開設(shè)有環(huán)形導(dǎo)流槽和2條以上旋向相同的螺旋導(dǎo)流槽，各螺旋導(dǎo)流槽環(huán)繞于環(huán)形導(dǎo)流槽外并且通過環(huán)形導(dǎo)流槽連通，端蓋A的螺旋導(dǎo)流槽與端蓋B的螺旋導(dǎo)流槽旋向相反，端蓋A和端蓋B中均沿軸向開設(shè)有2個(gè)以上的軸向?qū)Я魍?，各軸向?qū)Я魍自诙松wA和端蓋B中均布并且分別與各螺旋導(dǎo)流槽連通，端蓋A和端蓋B上的環(huán)形導(dǎo)流槽與螺旋導(dǎo)流槽分別與筒體的兩端面緊密貼合構(gòu)成兩條冷卻液冷卻通道；筒體的筒壁中沿軸向開設(shè)有2個(gè)以上的連接孔，兩條冷卻液冷卻通道通過各連接孔連通，軸向?qū)Я魍?、兩條冷卻液冷卻通道和連接孔連通構(gòu)成冷卻液循環(huán)通道。
[0006]端蓋A和端蓋B的外表面上均開設(shè)有散熱槽，散熱槽包括位于側(cè)面的螺旋形散熱槽或2條以上相互平行的環(huán)形散熱槽，以及位于另一個(gè)端面上的螺旋形散熱槽或2條以上的同心環(huán)形散熱槽。
[0007]所述筒體呈圓柱形，筒體的直徑為筒腔直徑的5倍以上。
[0008]所述筒體的縱截面呈工字型，包括端部A、端部B和連接兩端面的中間段，各連接孔在中間段中均布，端部A與端蓋A、端部B與端蓋B分別緊密貼合，端部A和端部B的厚度相同，均為筒體高度的0.2?0.5倍。
[0009]施壓裝置為壓力機(jī)、液壓缸或千斤頂。
[0010]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的冷卻裝置的冷卻方式分為兩種:金屬容器構(gòu)件之間的熱傳導(dǎo)和冷卻液降溫，由于筒體、端蓋A和端蓋B均由導(dǎo)熱性能良好的合金鋼制成，被高溫容器加熱的筒體將熱量迅速傳導(dǎo)給端蓋A和端蓋B，冷卻液在冷卻液循環(huán)通道中循環(huán)流動(dòng)冷卻筒體、端蓋A和端蓋B ;端蓋A和端蓋B上開設(shè)的多條螺旋導(dǎo)流槽通過位于螺旋導(dǎo)流槽中心的環(huán)形導(dǎo)流槽連通，筒體上開設(shè)的多個(gè)連接孔均與端蓋A和端蓋B的環(huán)形導(dǎo)流槽連通，端蓋A和端蓋B均通過施壓裝置壓緊固定于筒體的兩端，筒體的兩端面與端蓋A和端蓋B的端面緊密貼合，封閉環(huán)形導(dǎo)流槽和螺旋導(dǎo)流槽構(gòu)成冷卻液冷卻通道，筒體中的連接孔構(gòu)成冷卻裝置與高溫容器進(jìn)行熱交換的換熱通道，端蓋A和端蓋B上開設(shè)的多個(gè)軸向?qū)Я魍讟?gòu)成冷卻液的進(jìn)液和出液通道；冷卻液在換熱通道中與高溫容器進(jìn)行熱交換從而冷卻高溫容器，冷卻液冷卻通道為升溫后的冷卻液與外界進(jìn)行熱交換的場(chǎng)所，用于冷卻冷卻液；端蓋A和端蓋B的中心通孔與筒體的筒腔上下貫通，構(gòu)成用于放置高溫容器的容納腔，筒體由于與高溫容器直接接觸即為本裝置的熱源。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為:
[0012]1、本發(fā)明提供的冷卻裝置中，冷卻液冷卻通道由筒體的兩端面封閉環(huán)形導(dǎo)流槽和螺旋導(dǎo)流槽構(gòu)成，因此冷卻液與熱源直接接觸，冷卻液降溫效率高；換熱通道為筒體內(nèi)部開設(shè)的通孔，因此冷卻液與冷卻裝置的有效換熱面積為筒體中所有連接孔表面積，冷卻液與裝置熱源的接觸面積大并且直接接觸，因此換熱效率高。
[0013]2、本發(fā)明提供的冷卻裝置中，端蓋A和端蓋B上開設(shè)的環(huán)形導(dǎo)流槽和多條螺旋導(dǎo)流槽增大了冷卻液在冷卻裝置中的流動(dòng)時(shí)間以及冷卻液與端蓋A和端蓋B的接觸面積，端蓋A和端蓋B上均開設(shè)螺旋狀或多條環(huán)狀散熱槽輔助端蓋散熱，冷卻液在溫度較低的端蓋中流動(dòng)時(shí)自然冷卻降溫，因此，本發(fā)明提供的冷卻裝置不需要專門的冷卻設(shè)備冷卻冷卻液；
[0014]3、端蓋A和端蓋B均通過施壓裝置施加高壓壓緊固定于筒體的兩端，端蓋A和端蓋B與筒體之間均無連接關(guān)系，從根本上解決了現(xiàn)有的活動(dòng)連接冷卻裝置冷卻液漏液的問題；冷卻液循環(huán)通道的螺旋結(jié)構(gòu)使得冷卻液在流動(dòng)時(shí)受離心力作用，有效減小冷卻液對(duì)端蓋的軸向沖擊壓力，進(jìn)而減小了裝置的密封壓力，使裝置更易于密封；
[0015]4、兩個(gè)端蓋的螺旋導(dǎo)流槽旋向相反，使冷卻液受迫向相反的方向流動(dòng)，使冷卻液換熱明顯增強(qiáng)，更能滿足高溫高壓容器的冷卻要求；
[0016]5、筒體的直徑為筒腔直徑的5倍以上，冷卻液冷卻通道面積足夠大，保證冷卻液快速、有效自然冷卻；由于端蓋通過高壓壓緊于筒體兩端，筒體端面的厚度為筒體高度的0.2?0.5倍，保證筒體的端面具有足夠強(qiáng)度，不會(huì)因高壓變形；
[0017]6、裝置各部件上的孔均為直通孔，槽均開設(shè)于部件表面，因此裝置易于加工；端蓋A和端蓋B上孔槽結(jié)構(gòu)較多且筒體的縱截面呈工字型，以上結(jié)構(gòu)大大減輕了裝置重量，使得該冷卻裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低；
[0018]7、端蓋A和端蓋B的中部通孔便于放置高溫容器，并且使得高溫容器直接與空氣接觸，輔助高溫容器降溫同時(shí)減輕了端蓋的重量。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明提供的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為冷卻液循環(huán)通道的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為筒體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為發(fā)明提供的冷卻裝置的使用示意圖。