CN111238176B - 一种离心脱水式水下局部干燥气室及干燥工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种离心脱水式水下局部干燥气室，包括用于放置工件的底座、设置在所述底座上方的中心管道、脱水管道、外部涵管和驱动所述脱水管道转动的驱动机构，由于本发明设置了通入高压气体的中心管道和转动的脱水管道，通过压力气体实现中心气室作为离心排水中心，高速旋转的多孔脱水管道形成离心力将水分排出，外层旋转水流形成局部负压带走脱水层水分，最后还可以在中心气室内通入高温惰性气体对工件表面和中心气室进行干燥和保护，从而保证了水下气室的干燥和稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种水下金属部件进行热加工的离心脱水式水下局部干燥气室及干燥工艺。
背景技术
随着我国在深海、核电等领域的大力发展，水下部件安装、检查、维修、更换等成为今后我们面临的主要问题。由于水环境杂质、压力、吸热、水分子分解等固有特点，对水下部件进行检查、焊接、热喷涂、切割等项工作时长期作为困扰此领域相关工作的难题和必须解决的技术瓶颈。近年来，水下局部干法的提出为解决此项为题提供了新的思路，其原理是在水下局部小范围内形成干燥的空气环境以便于进行焊接、切割等项操作，并保证质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于水下环境形成局部稳定的干燥气室及干燥工艺。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种离心脱水式水下局部干燥气室，包括用于放置工件的底座、设置在所述底座上方的中心管道、脱水管道、外部涵管和驱动所述脱水管道转动的驱动机构，所述中心管道的上部设置有高压气体入口，所述脱水管道的管壁设置有多个连通所述脱水管道内外两侧的排水孔，所述外部涵管上具有多个引导气体旋转的通道，所述脱水管道与所述中心管道同心并转动设置在所述中心管道与所述底座之间，所述外部涵管套设在所述中心管道和脱水管道外。
优选地，底座上具有放置所述工件的支撑体，所述支撑体为圆锥台或圆柱台。
进一步优选地，所述支撑体设置在所述底座表面的凹槽中。
进一步优选地，所述凹槽的外周壁呈圆形且其内径与所述脱水管道的内径相互配合，所述脱水管道的下端设置在所述凹槽中。
优选地，所述驱动机构设置在所述中心管道的内侧或所述底座上。
优选地，所述外部涵管与所述中心管道之间具有间隙，所述脱水管道之间具有间隙。
优选地，所述脱水管道为透明材料制成的透明管道。
优选地，所述外部涵管内的通道在管道内壁沿轴线方向顺时针或逆时针旋转向下排布。
一种上述的离心脱水式水下局部干燥气室的干燥工艺，包括以下步骤：
（1）将工件放置在所述底座上，并安装所述中心管道、所述脱水管道和所述外部涵管；
（2）向所述中心管道的高压气体入口通入高于水压的压力气体，将中心管道和脱水管道内的液体排出，形成中心气室；
（3）驱动机构驱动所述脱水管道旋转，通过离心力将中心气室中的水分从所述脱水管道上的排水孔带出所述脱水管道；
（4）加热通入所述中心管道的压力气体，从而干燥中心气室内空气。
优选地，外部涵管内通入压力气体在出口处围绕脱水层形成旋转水流。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
由于本发明设置了通入高压气体的中心管道和转动的脱水管道，通过压力气体实现中心气室作为离心排水中心，高速旋转的多孔脱水管道形成离心力将水分排出，外层旋转水流形成局部负压带走脱水层水分，最后还可以在中心气室内通入高温惰性气体对工件表面和中心气室进行干燥和保护，从而保证了水下气室的干燥和稳定。与现有技术相比，本发明具有适应性强、其实稳定、体积小、操作灵活、气室干燥度可控的优势。
附图说明
附图1为本发明的剖视示意图；
附图2为底座俯视示意图；
附图3为外部涵管仰视示意图；
附图4为本发明的使用状态示意图。
以上附图中：1、底座；11、支撑体；12、凹槽；13、底座吸盘；2、工件；3、脱水管道；31、排水孔；4、中心管道；5、外部涵管；51、通道；6、中心气室。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述：
参见附图1-4所示，一种离心脱水式水下局部干燥气室，包括用于放置工件2的底座1、设置在所述底座1上方的中心管道4、脱水管道3、外部涵管5和驱动所述脱水管道3转动的驱动机构（图中未表示），所述中心管道4的上部设置有高压气体入口，所述脱水管道3的管壁设置有多个连通所述脱水管道3内外两侧的排水孔31，外部涵管5上具有多个引导气体旋转的通道51，所述脱水管道3与所述中心管道4同心并转动设置在所述中心管道4与所述底座1之间，所述外部涵管5套设在所述中心管道4和脱水管道3外。
具体的，先从中心管道4的高压气体入口通入足够克服水压的压力气体，将中心管道4和脱水管道3内的液体排出，然后通过驱动机构驱动脱水管道3高速转动，通过离心力将中心气室6中的水分从所述脱水管道3上的排水孔31带出所述脱水管道3，然后从高压气体入口通入高温的压力气体用于干燥工件2，最后从高压气体入口通入惰性的保护性气体，使得中心气室6内的环境适合焊接等工序。
在本实施例中，底座1上具有放置所述工件2的支撑体11，所述支撑体11为圆锥台，工件2放置在圆锥台的顶部。所述支撑体11设置在所述底座1表面的凹槽12中。所述凹槽12的外周壁呈圆形且其内径与所述脱水管道3的内径相互配合，所述脱水管道3的下端设置在所述凹槽12中。圆锥台状的支撑体11可以较快排出水分，而凹槽12能够方便脱水管道3的安装。此外，底座1的下部还设置有方便固定的底座吸盘13。
所述驱动机构设置在所述中心管道4的内侧或所述底座1上。所述外部涵管5与所述中心管道4之间具有间隙，外部涵管5与所述脱水管道3之间具有间隙。
所述脱水管道3为透明材料制成的透明管道。从而方便从外面观察脱水管道3中的工件2。
此外，所述外部涵管5内的通道51在管道内壁沿轴线方向逆时针旋转向下排布，从外部涵管5的上端向通道51内通入压力气体后在气流沿着通道51螺旋从外部涵管5下端的出通道51的口处排出，并推定水流围绕脱水管道3形成旋转水流，旋转水流将从脱水管道3内出来的水分带走。
本实施例的离心脱水式水下局部干燥气室的干燥工艺，包括以下步骤：
（1）将工件2放置在所述底座1上，并安装所述中心管道4、所述脱水管道3和所述外部涵管5；
（2）向所述中心管道4的高压气体入口通入高于水压的压力气体，将中心管道4和脱水管道3内的液体排出，形成中心气室6；
（3）驱动机构驱动所述脱水管道3旋转，通过离心力将中心气室6中的水分从所述脱水管道3上的排水孔31带出所述脱水管道3；
（4）外部涵管5内通入压力气体在出口处围绕脱水层形成旋转水流。
（5）加热通入所述中心管道4的压力气体，从而干燥中心气室6内空气。
由于本实施例设置了通入高压气体的中心管道4和转动的脱水管道3，通过压力气体实现中心气室6作为离心排水中心，高速旋转的多孔脱水管道3形成离心力将水分排出，外层旋转水流形成局部负压带走脱水层水分，最后还可以在中心气室6内通入高温惰性气体对工件2表面和中心气室6进行干燥和保护，从而保证了水下气室的干燥和稳定。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种离心脱水式水下局部干燥气室，其特征在于：包括用于放置工件的底座、设置在所述底座上方的中心管道、脱水管道、外部涵管和驱动所述脱水管道转动的驱动机构，所述中心管道的上部设置有高压气体入口，所述脱水管道的管壁设置有多个连通所述脱水管道内外两侧的排水孔，所述外部涵管的内壁上具有多个引导气体旋转的通道，所述脱水管道与所述中心管道同心并转动设置在所述中心管道与所述底座之间，所述外部涵管套设在所述中心管道和脱水管道外，所述外部涵管与所述中心管道之间具有间隙，所述外部涵管与所述脱水管道之间具有间隙，所述外部涵管内的通道在管道内壁沿轴线方向顺时针或逆时针旋转向下排布；所述外部涵管用于从其上端向所述通道内通入压力气体后气流推动水流围绕所述脱水管道形成旋转水流以带走所述脱水管道内出来的水分。
2.根据权利要求1所述的一种离心脱水式水下局部干燥气室，其特征在于：底座上具有放置所述工件的支撑体，所述支撑体为圆锥台或圆柱台。
3.根据权利要求2所述的一种离心脱水式水下局部干燥气室，其特征在于：所述支撑体设置在所述底座表面的凹槽中。
4.根据权利要求3所述的一种离心脱水式水下局部干燥气室，其特征在于：所述凹槽的外周壁呈圆形且其内径与所述脱水管道的内径相互配合，所述脱水管道的下端设置在所述凹槽中。
5.根据权利要求1所述的一种离心脱水式水下局部干燥气室，其特征在于：所述驱动机构设置在所述中心管道的内侧或所述底座上。
6.根据权利要求1所述的一种离心脱水式水下局部干燥气室，其特征在于：所述脱水管道为透明材料制成的透明管道。
7.一种权利要求1-6任一项所述的离心脱水式水下局部干燥气室的干燥工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将工件放置在所述底座上，并安装所述中心管道、所述脱水管道和所述外部涵管；
（2）向所述中心管道的高压气体入口通入高于水压的压力气体，将中心管道和脱水管道内的液体排出，形成中心气室；
（3）驱动机构驱动所述脱水管道旋转，通过离心力将中心气室中的水分从所述脱水管道上的排水孔带出所述脱水管道；
（4）外部涵管内通入压力气体在出口处围绕脱水层形成旋转水流；
（5）加热通入所述中心管道的压力气体，从而干燥中心气室内空气。
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