Способ охлаждения зернистых материалов в кипящем слое

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских:СоциалистическихРеспублик(45) Дата опубликования описания 080278 осударственный номнтетСовета Мнннстрае ОСОРно,делом нзобретеннйн отнрытнй 53) УДК .621742.506 (088. 8)2) Авторы иаобретени В.А.Лонзинг Ю.А.В ников, В А.Губен Челябинский кон автоматизации и рукторско- еханизации Заявит(54 СОВ ОХЛАЖДЕНИЯ ЗЕРНИСТЫХ В КИПЯЩЕМ СЛОЕ ЕРИАЛО и монииерми 25 30(61) Дополнительное к (22) Заявлено 06.10,70 (2 с присоединением заяв Изобретение относится к литеййому производству, а именно к способам подготовки формовочных материалов, жет найти применение при охлажде формовочных песков, полученных т ческой регенерацией иэ оболочковых форм и стержней на органических связую щих.Известен способ охлаждения отработанной формовочной смеси, который заклочается в изготовлении такого количества смеси, которое в 3-4 разабольше необходимого, Охлаждение осуществляется перемешиванием горячей смеси с избыточной холодной, в результате чего температура смеси выравнивается и остается в пределах 40 С.Укаэанный способ не годится для охлаждения регенерированного формовочного песка с температуры 800 С до 40 С, так как в этом случае потребовалось бы смешивать горячий печок с 30-40 кратным количеством холодного.Более эффективным является способ охлаждения отработанной смеси, реализованный в авторском свидетельстве СССР Р .320330. Способ заключается в разделении горячей смеси на температурные фракции, введении воды и перемешивании. хнологический институвтомобилестроения Укаэанный способ не приемлем дляохлаждения зернистого материала с температурой 800 С, так как невозможноделение на температурные фракции итрудно подобрать смеситель для загрузки песка с такой температурой.Известен способ охлаждения формовочных песков, нагретых до высокойтемпературы, при котором формированиекипящего слоя и охлаждение зернистогоматериала осуществляется воздухом,имеющим температуру окружающей среды 1,11.Но иэ-за низкой теплоемкости воздухатребуются установки кипящего слоя ,больших размеров и соответственно высокиеэнергозатраты.Наиболее близким )к описываемомуизобретению является способ охлаждениязернистых материалов, включающий вводв горячий зернистый материал воды 21.Цель изобретения - интенсификацияпроцесса охлаждения,Поставленная цель достигается тем,что в горячий зернистый материал пода"ют под давлением 2-10 атм воду. Вода,подаваемая через сопла, контактируетс горячим зернистым материалом и превращается в пар, который приводит зернистый материал в состояние кипящегослоя.596353 формула изобретения Составитель, Г.ПугачеваТехред Н.Андрейчук Корректор Й, Ковалева Редактор С.Титова тираж 949 Подписное Государственного кОмитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 977/14ЦНИИПИ ул.Проектная, 4 Охлаждающая жидкость (например,вода),; переходя в пар, интенсивно отнимает тепло от горячего зернистого мате. риала и, одновременно переводя зерна в кипящее состояние, способствует интен сивному тепло- и массообмену по всему объему зернистого материала. Охлаждение может осуществляться с температуры 800-900%.".Предложенный, способ пОясняется схе. мойВ случае использования в качестве рхлаждающей жидкости воды необходимо с целью обеспечения стабильного паро"образования охлаждение вести до 120- 150 фС.Охлаждение до. более низких темпе,ратур нерационально, так как интенсивг ное испарение воды происходит при тем, пературе выше 100 С. При применении других жидких хладагентов нижний предел температур может быть снижен.Вода должна подаваться под давлением от 2 до 10 атм. Снижение давления ниже 2 атм ведет к уменьшению рас пыленности струи при выходе из отвер- ф стий сопел, уменьшаетсяобласть охвата горячего зернистого материала охлаждающей жидкостью. Повышение давления выше 2 атм необходимо при применении плотных зернистых материалов, 30 значительного по высоте слоя материала.Повышение давления свыше 10 атм допустимо, но не целесообразно, так как слой материала, как правило, не 35 превышает 12 м и плотность материала .4 г/см . Для указанных условий давление воды до 10 атм вполне достаточточноВ литейной лаборатории КТИАМ на ла бораторной установке были приведены эксперименты по определению эфФективности и производительности охлаждения зернистых материалов предлагаемым спо собом. Установка представляет собой 45 комплекс контрольно-измерительных приборов и аппарата охлаждения. В камере аппарата охлаждения на подине установ лены сопла с отверстиями.Вода через ротаметр подавалась че реэ сопла в нагретый до 800-900 С песок под давлением до 5 атм. Проходя через сопла, вода переходила в раздробленное дисперсное состояние.Площадь пода аппарата - 0,05 м , 55 Филиал ППП Патентф, г.ужгород,Эксперименты велись в следующей по. следовательности. Одновременно с включением подачи горячего песка в аппарат охлаждения подавалась вода с расходом, равным 1/4 - 1/6 от расхода подаваемого горячего песка, (колебания связаны с колебаниями температуры пес ка). Температура охлаждаемого зернистого материала поддерживалась не ниже 150-120 фСВ качестве контрольного способа аналогичное количество зернистого материала, нагретого до температуры 800- 900 С, охлаждалось в кипящем слое воэдуха на лабораторной установке конструкции КТИАМ. После математической обработки результатов экспериментов был проведен сравнительный анализ параметров охлаждения зернистых материалов по известному и заявляемому способам и сделаны следующие выводы.Для охлаждения горячего зернистого материала с температуры 800-900,С до 120-150 С.в известных установках кифпящего слоя (образование кипящего слоя и охлаждение материала ведется возду-, хом) в количестве 1 т требуется 1000 нм/ час и аппарат с площадью око ло 12 мф. Затраты на подачу и отсос воздуха составляют около 40 кВт.Для охлаждения горячего песка предлагаемым способом на 1 т требуется 260 л воды и аппарат с площадью решетки до 1 м. Затраты электроэнергии составляют 3-4 кВт.Способ по изобретению зернистых материалов позволяет значительно сократить производственные площадй, занятые установками для охлаждения снизить их металлоемкость и энергоемкость. Способ охлаждения зернистых материалов, включающий ввод в горячий зернис тый материал воды, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсиФикацрй процесса охлаждения, вода подаетсй под давлением 2-10 атм.Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе:1.фЛитейное производство, 1965, 9 6, с.23-24.2ВОЬЬепИогеФ И,ЧеЫажр 1 ийфййЬЯияд чоп Ромьапс(н Си 4-банд - Т.ожщебт Йеььее,1972, 59,9 20, 615.