Устройство для охлаждения сыпучих материалов

(5 Ц 5 В 22 С 5/ авод Я Ыводст- аждействе с плаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ 21 4885304/0222 26.11.9046 30.09.92. Бюл. М 3671 Нижегородский телевизионныйим. В, И.Ленина72) В.И.Калентьев и Ю,С,Королев56) Авторское свидетельство СССРМ 996055, кл. В 22 С 5/08, 1980.Авторское свидетельство СССРМ 1588484, кл. В 22 С 5/08, 1988.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ(57) Использование: в литейном произве для повышения эффективности охния. Сущность изобретения: в устргофры листов, образующих совместно Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для охлаждения сыпучих материалов, применяемых для формования отливок.Известен охладитель сыпучих материалов, преимущественно формовочных песков и отработанных смесей, содержащий загрузочный бункер, под которым установлена камера охлаждения с горизонтально установленными трубами, соединенными с системой подачи-отвода охлаждающей жидкости, и разгрузочный бункер с приводным затвором, На трубах смонтированы вертикальные ребра, между загрузочным бункером и охладителем установлена сетка с размером ячеек, равным 0,1 - 0,8 расстояния между соседними вертикальными ребрами.Известный охладитель обладает низкой эффективностью, т.к. нижняя часть каждой трубы и наиболее охлажденные прилегаюстинами полости для сыпучего материала и каналы для охлаждающей жидкости, выполнены горизонтально направленными, поверхность каждого гофрированного листа размещена относительно пластин с зазором с образованием в вертикальном направлении последовательно чередующихся суженных и расширенных участков. Регулирование скорости движения охлаждаемого материала по полостям осуществляется за счет различной степени совмещения выпускных отверстий в нижней плите камеры охлаждения и в шибере при соответствующем перемещении шибера, чтобы обеспечить достижение необходимой температуры выходящего из камеры охлаждения сыпучего материала. 2 з,п.ф-лы, 3 ил. щие к неи снизу участки ребер являются теневыми и не участвуют в теплообмене.Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для охлаждения формовочного песка, содержащее загрузочный бункер с наклон ным ситом, камеру охлаждения, (, сообщенную коллекторами с магистралью хладоносителя, и разгрузочный бункер с зэ твором-питателем, Его камера охлаждения разделена вертикальными перегородками с образованием герметичных полостей для песка и каналов для охлаждающей жидкости, Верхняя и нижняя стенки камеры вы- г полнены в виде перфорированных плит, подф нижней плитой установлен приводной шибер с реле времени. Перегородки камеры выполнены в виде пластин и листов с гофрами, установленными вертикально с образованием полостей и каналов треугольного поперечного сечения.узел на фиг.1 10 15 20 25 30 35 40 45 50 В данном устройстве в полостях песок движется вертикально только во время заполнения и опорожнения полостей камеры охлаждения, а поперечном сечении перемешивание песка не происходит вообще, Основное охлаждение сыпучих материалов происходит при его неподвижном положении за счет теплопередачи от пограничных слоев материала в его среднюю часть. Т.к. коэффициент теплопередачи сыпучих материалов, например песка, низкий, поэтому скорость его охлаждения мала. В данном устройстве сыпучий материал охлаждается при закрытом выпускном шибере. Вода в каналах постоянного сечения движется в ламинарном режиме с пограничным слоем большой толщины, ухудшающим условия теплопередачи от стенок охлаждающих каналов. Эффективность охлаждения материалов данным устройством низкая,Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения сыпучих материалов,Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для охлаждения сыпучих материалов, содержащем загрузочный бункер с наклонной сеткой, камеру охлаждения, у которой верхняя и нижняя стенки выполнены в виде перфорированных плит, а полости для сыпучего материала и каналы для охлаждающей жидкости образованы вертикальными перегородками в виде пластин и гофрированных листов, а также шибер под нижней перфорированной плитой и разгрузочный бункер с питателем, причем каналы для охлаждающей жидкости сообщены через коллекторы с магистралью охлаждающей жидкостисогласно изобретению гофры листов выполнены горизонтально направленными, поверхность каждого гофрированного листа размещена относительно пластин с зазором, с образованием в вертикальном направлении последовательно чередующихся суженных и расширенных участков, отверстия в нижней перфорированной плите камеры охлаждения выполнены меньшего проходного се чения, чем наименьшее проходное сечение полостей для сыпучего материала.Причем шибер выполнен с отверстиями, размер и размещение кбторых соответствует размерам и размещению отверстий в нижней перфорированной плите камеры охлаждения, а размеры перемычек между отверстиями в шибере больше размеров соответствующих отверстий. Как вариант, пластины камеры охлаждения также выполнены гофрированными и их гофры расположены зеркально по отношению к гофрам листов,На фиг.1 изображена схема устройствадля охлаждения сыпучих материалов, общий вид; на фиг,2 - вариант выполнения камеры охлаждения устройства; на фиг.3 -Устройство для охлаждения сыпучих материалов содержит загрузочный бункер 1, в нижней части которого установлена наклонная сетка 2, снабженная вибратором, Под бункером 1 смонтирована камера охлаждения, верхняя и нижняя стенки которой выполнены в виде перфорированных плит 3 и 4 соответственно. Листы 5 камеры охлаждения выполнены с горизонтально направленными гофрами и смонтированы между плоскими вертикальными пластинами 6 (фиг.1) с зазором между выступами гофр листов 5 и пластинами 6 с образованием полостей 7 для песка и каналов 8 для охлаждающей жидкости. Полости 7 и каналы 8 по направлению движения охлаждаемого материала и охлаждающей жидкости выполнены с последовательно чередующимися суженными участками - сужениями 9 и расширенными участками - диффузорными расширениями 10. Целесообразно гофры выполнять таким образом, чтобы длина сужений была в несколько раз меньше длины расширений, их чередование в полостях 7 идет сверху вниз, а в каналах 8 - снизу вверх. На листах 5 и пластинах 6 перпендикулярно их плоскости закреплены вертикальные ребра (не показаны),Как вариант, образование полостей 7 и каналов 8 с сужениями 9 и расширениями 1 С достигнуто изготовлением пластин 6 с гоф. рами и монтажом их зеркально по отноше. нию к гофрам листов 5 (фиг,2).Проходное сечение полостей 7 в суже. ниях 9 выполнено не больше суммарногс проходного сечения отверстий в плите 3 приходящихся на данную полость и связы вающих полости 7 с загрузочным бункером 1. Эти отверстия в плите 3 выполнены в виде мелкой перфорации. Герметичные полость 7 при помощи отверстий 11 с герметичн( смонтированными в них втулками в нижнеь плите 4 соединены с разгрузочным бунке ром 12 и питателем 13. Между плитой 4бункером 12 смонтирован с возможностьк возвратно-поступательного движения ши бер 14 с отверстиями 15, размер и размеще ние которых соответствует размерамразмещению отверстий 11 в плите 4 камерь охлаждения. Размеры перемычек между со седними отверстиями 15 в шибере 14 н меньше соответствующих размеров указан ных отверстий. Шибер 14 имеет привод (н; чертежах не показан), При смещениишибе ра 14 эффективно действующая площадь от5 10 15 верстий 11 в плите 4 изменяется от максимальной (при совпадении отверстий в плите4 и шибере 14) до нулевой (при совпаденииотверстий в плите 4 с перемычками междуотверстиями 15 в шибере 14). Проходноесечение отверстий 11 в плите 4 для каждойиз полостей 7 меньше, чем проходное сечение сужения 9 соответствующей полости.Каналы 8 соединены с системой подачии отвода охлаждающей жидкости (воды) через коллекторы 16 и 17, полости 18 и отверстия 19 в плитах 4 и 3. Загрузка бункера 1осуществляется через загрузочный люк 20.Устройство работает следующим образом,Перед началом работы шибер 14 выдвигают, Его перемычки перекрывают отверстия 11 плиты 4 камеры охлаждения (фиг,3).Охлаждаемый сыпучий материал черезлюк 20 поступает в загрузочный бункер 1 ичерез наклонную сетку 2 с вибратором иверхнюю мелко перфорированную плиту 3 -в полости 7 камеры охлаждения, заполняяих по всей высоте, Одновременно подаютохлаждающую жидкость (воду) в коллектор16, которая заполняет полость 18 в плите 4и через отверстия 19 гоступает в каналы 8.При движении через сужения 9 ее скоростьувеличивается. При движении по диффузорным расширениям 10 течение воды приобретает турбулентный характер, что резкоинтенсифицирует перемешивание воды вканалах 8 и поступление к стенкам каналовболее холодной воды, При этом разрушается пограничный пристеночный слой воды,что облегчает доступ более холодной воды кстенкам канала. Пройдя через все сужения9 и расширения 10 каналов 8, нагревшаясявода собирается в полости 18 плиты 3 иотводится из устройства через коллектор 17.За счет движения воды в каналах 8 в турбулентном режиме резко интенсифицируетсяохлаждение листов 5 и пластин 6, а такжеприкрепленных к ним ребер.Шибер 14 вдвигают в корпус охлаждающей камеры, совмещая его отверстия 15 сотверстиями 11 в плите 4, таким образомрегулируют скорость движения сыпучегоматериала по полостям 7, чтобы обеспечитьего охлаждение до оптимальной температуры, примерно до 40 С за время движенияматериала через камеру охлаждения.При движении сыпучего материала пополостям 7 полости все время остаются заполненными, т.к. проходные сечения отверстий 11 в плите 4, приходящиеся на односужение 9 в полости 7, меньше проходногосечения данного сужения, которое меньшесуммарного проходного сечения соответст 20 25 30 35 40 45 50 55 вующих отверстий в плите 3, Материал, прошедший через сужение 9, замещается материалом из диффузорных расширений в каждой полости 7, как из средней части расширений 10, так и от стенок полости. Материал из слоев, расположенных выше, заполняет образующиеся пустоты, в том числе и около стенок. К стенкам поступает другой более горячий материал, За счет перемешивания более горячего материала с уже охлажденным обеспечивается контакт стенок с более горячим материалом, его более эффективное охлаждение.Улучшение условий теплопередачи от сыпучего материала к стенке полостей 7 и условий отбора тепла от стенок охлаждающей водой повышает эффективность охлаждения сыпучего материала. Формула изобретения 1. Устройство для охлаждения сыпучих материалов, содержащее загрузочный бункер с наклонной сеткой, камеру охлаждения, у которой верхняя и нижняя стенки выполнены в виде перфорированных плит, а полости для сыпучего материала и каналы для охлаждающей жидкости образованы вертикальными перегородками в виде пластин и гофрированных листов, а также шибер под нижней перфорированной плитой и разгрузочный бункер с питателем, причем каналы для охлаждающей жидкости сообщены через коллекторы с магистралью охлаждающей жидкости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, гофры листов выполнены горизонтально направленными, поверхность каждого гофрированного листа размещена относительно пластин с зазором, с образованием в вертикальном направлении последовательно чередующихся суженных и расширенных участков, отверстия в нижней перфорированной плите камеры охлаждения выполнены меньшего проходного сечения, чем наименьшее проходное сечение полостей для сыпучего материала,2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что шибер выполнен с отверстиями, размер и размещение которых соответствуют размерам и размещению отверстий в нижней перфорированной плите камеры охлаждения, а размеры перемычек между отверстиями в шибере больше размеров соответствующих отверстий,3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что пластины камеры охлаждения также выполнены гофрированными и их гофры расположены зеркально по отношению к гофрам листов,1764765 юг, РСоставител Редактор М.Егорова Техред М.М Калентьеентал ректор П.Гереш Заказ 3332 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 водственно-издател ьский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101