Ванна для охлаждения пластмассовых изделий
Изобретение относится к полимерному машиностроению и может быть использова}10 для охлаждения тонкостенных пластмассовых изделий. Цель изобретения - повышение производительности за счет интенсификации процесса теплообмена. Для этого ванна содержит цилиндрический корпус и устройство для подачи хладагента.Оно выполнено в виде коаксиально смонтированной в корпусе цилиндрической гильзы. Последняя перфорирована на отдельных участках сквозными отверстиями с образованием между ними рабочих кольцевых и продольных каналов. Сквозные отверстия на каждом участке расположены в его центре и на концентрической относительно него окружности . Расстояние между сквозными отверстиями на каждом участке по меньшей мере равно их диаметру. Расстояние между отдельными участками по меньшей мере равно ширине рабочего кольцевого канала, равной по меньшей мере диаметру отдельного участка. Изделие поступает в цилиндрический корпус. При своем движении оно проходит через цилиндрическ то гильзу. На поверхность изделия через сквозные отверстия отдельных участков поступает хладагент. Растекание хладагента при соударении с поверхностью изделия происходит от его центра на периферию окружности отдельного участка , при этом сохраняется высокая скорость и турбулизация потока хладагента . 1 з.п. ф-лы, 3 ил. tC (Л оо 00 о CD CD О
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 В 29 С 47/90, 47/94//
//В 29 Е 23:22
ВСЕ( ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ H АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕНс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4118824/23-05 (22) 23.06.86 (46) 15.03.88. Бюл. Ф 10 (71) Украинский научно-исследователь ский и конструкторский институт по разработке машин и оборудования для переработки пластических масс, резины и искусственной кожи (72) В.Ф.Александров, B.Н.Бережной и К.Ю.Жемгулис (53) 678.057.3(088.8) (56) Патент США N9 3854527, кл. 165-120, опублик. 1974. Авторское свидетельство СССР Н - 309588, кл. В 29 С 47/90, 1970. (54) ВАННА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПЛАСТМАССОВЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к полимерному машиностроению и может быть использовано для охлаждения тонкостенных пластмассовых иэделий. Пель изобретения — повышение производительности за счет интенсификации процесса теплообмена. Для этого ванна содержит цилиндрический корпус и устройство для подачи хладагента.Оно „„SU„„1380990 А1 выполнено в виде коаксиально смонтированной в корпусе цилиндрической гильзы. Последняя перфорирована на отдельных участках сквозными отверстиями с образованием между ними рабочих кольцевых и продольных каналов. Сквозные отверстия на каждом участке расположены в его центре и на концентрической относительно него окружности. Расстояние между сквозными отверстиями на каждом участке по меньшей мере равно их диаметру. Расстояние между отдельными участками по меньшей мере равно ширине рабочего кольцевого канала, равной по меньшей мере диаметру отдельного участка. Изделие поступает в цилиндрический корпус. При своем движении оно проходит через цилиндрическую гильзу. На поверхность изделия через сквоз- С ные отверстия отдельных участков поступает хладагент. Растекание хладагента при соударении с поверхностью изделия происходит от его центра на периферию окружности отдельного участка, при этом сохраняется высокая скорость и турбулизация потока хладагента. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.! 1380990 г 11зобретение относится к полимерному млшппостроению и может быть использовлнс для охлаждения тонкостенных пластмассовых изделий, например ->кструдпруемых труб, шлангов, профильных изделий, а также пористых покрытий пз пластмасс, нанесенных на поверхности изделий и охлаждаемых воздухом. 10 Цель изобретения — повышение производительности за счет интенсификации процесса теплообмена. Цл фиг. изображена ванна для охлаждения пластмассовых изделий, общий вид, нл фиг. 2 — сечение А-А на фиг, 1; нл фиг. 3 — развертка цилиндрическои гильзы, перфорированной ll;. Отдельных участклх сквознь|ми от20 верстиями. 13лннл для охлаждения пластмассовых изделий содс ржит цилиндрический корпус 1 с отверстиями 2 на его торцовых поверхностях 3 и устройство для пгдл и хладлгента, выполненное 25 в виде колксилльно смонтированной в цилиндрическом корпусе цилиндричг-.ской гпльзь1 4, перфорированной на отдельны участках 5 диаметром 1) сквознымп отверстиями диаметром d с 30 обрлзов, пнем между этими участками рабочих кО тьцевых 6 и продольных 7 клял:тов. Сквозныс отверстия на каждом у лстке 5 расположены в его центре и i,ë концентрической относительно зтогс центрл окружности. Расстояние 1 между сквозными отверстиями на клждом участке 5 по меньшей мере равно их диаметру Л. Расстояние L между Отдельньпш участками 5 равно 40 пб меньшей мере ширине рабочего кольцевогс канала 6, по меньшей мере равной диаметру Л отдельного участка 5. 1!л торцовьгх поверхностях 3 установл ны емкости 8 со сливными патрубками 9 для отвода хладагента.Корпус 1 снлбжен патрубком 10 для нагнетания в корпус 1 посредством насоса или вентилятора (не показаны) хладагента. hupliyc 1 смонтирован на ста50 нине 11. Глбочие кольцевые каналы 6 для отподл хллдагента расположены между цилиндрической гильзой 4, отдельньмп учлстклми 5 и иэделием. Отдельные участки 5 со сквозными 55 отверст l .«l! могут бь|ть расположены по винт л.:1 линии. 13анп; l:-! охлаждения работает СЛЕД» hi,ll» 1 1П!1ЛЗОМ. Экструдируемое изделие 12 поступает через отверстие 2 на торцовой поверхности 3 в цилиндрический корпус ванны, При движении изделия 12 через корпус 1 оно проходит через цилиндрическую гильзу 4, перфорированную на отдельных участках 5, расположенных по винтовой линии. ! Толстостенное изделие, например трубы или профили, охлаждается жидким хладагентом, который нагнетается в цилиндрический корпус насосом через патрубок 10. Цилиндрический корпус 1 полностью заполняется хладагентом. При работе насоса в нем появляется избыточное давление, в результате чего происходит истечение хладагента через отверстия отдельных участков 5 струйными пучками на поверхность изделия 12. Растекание струйно. го пучка хладагента при соударении с поверхностью изделия 12 происходит от его центра на периферию окружности отдельного участка 5, при этом сохраняется высокая скорость и турбулизация потока хладагента. С поверхности движущегося изделия 12, находяшейся под воздействием струйных пучков хладагента, интенсивно отводится тепло, изделие 12 охлаждается значительно быстрее, чем при разбрызгивлнии хладагента в ванне. При расстоянии между сквозными отверстиями, меныпем их диаметра в результате биения встречных потоков хладагента при растекании струй происходит резкое снижение их скорости. При этом увеличивается толщина потока растекания, хллдагент заполняет пространство между струями по высоте пучка, гасит cKOpAcTb истечения хладагента и силу удара о поверхность изделия 12. Эффективность теплоотдачи резко снижается. Для устранения нежелательного эффекта снижения скорости растекания струй хладагента, а также для уменьшения толщины потока хллдагента на поверхности изделия 12 расстояние 1 между сквозными отверстиями на каждом отдельном участке 5 цилиндрической гильзы 4 по меньшей мере равно их диаметру 4, причем нл каждом участке 5 выполнено отверстие в центре, вокруг которого по концентрической окружности выполнены остальные отверстия. Струя в центре струйного пучка не допускает образовлния застойной 1380990 зоны и направляет потоки хладагента при соударении с поверхностью изделия 12 от центра струйного пучка на периферию. При этом скорость растекания струй в потоках сохраняется 5 высокой, а турбулизация в потоках усиливается, что интенсифицирует теплообмен между хладагентом и издели ем 12. Потоки хладагента распространяются по поверхности изделия 12 от струйных пучков в свободное от струй пространство рабочих кольцевых канапов 6, расположенных между отдельными участками 5, поверхностью гильзы 4 и изделием !2. Эти каналы 6 ограничены сбоку струйными пучками и представляют собой спиральный коридор для выхода отработавшего хладагента к торцовым поверхностям 3 цилиндрического корпуса 1. Ширина канала 6 выполнена по меньшей мере равной диаметру D отдельного участка 5, что снижает гидравлическое сопротивление движущемуся потоку хладагента, сохраняет его высокую скорость у поверхности иэделия 12. Поток хладагента по всему пути следования в спиральном коридоре подвергается турбулизации со стороны растекающихся струйных пучков, что интенсифицирует теплоотдачу от изделия 12 к хладагенту. Вся наружная поверхность проходящего через корпус 1 изделия 12 интенсивно охлаждается пучками струй хладагента, направленными под прямым углом к поверхности, потоками хладагента, образованными при растекании струй по поверхности, движущимися с высокой турбулентностью и скоростью, близкой к скорости истечения, а также потоками хладагента, движущимися в спиральном коридоре. Отработавший хладагент выходит 45 через отверстия 2 на торцовых поверхностях 3 цилиндрического корпуса 1 в емкости 8 и через патрубок 9 выводится. При охлаждении пористых или тонкостенных изделий (толщина 1-2 мм) в качестве хладагента используется воздух. В цилиндрический корпус 1 воздух нагнетается вентилятором через патрубок 10 и через сквозные 55 отверстия гильзы 4 направляется на охлаждаемую поверхность изделия 12. При этом потоки воздух» образуются пучками отдельных струй н об:, плант высокой турбулентностью и скоростью. Направленные нормально к поверхности изделия 12 при соударении и рас текании по ней они интенсивно охла..,— дают изделие 12. Высокая скорость при выводе отработавшего воздуха через рабочие кольцевые каналы 6 вдоль гильзы 4 способствует интенсивной теплоотдаче изделия 12 воздуху. Воздух выводится из корпуса 1 через отверстия 2 на его торцовых поверхностях 3. Предлагаемая конструкция ванны для охлаждения пластмассовых изделий позволяет применять для охлаждения воду или воздух, при этом требуется замена насоса на вентилятор (компрессор) . Ванна обеспечивает высокие коэффициенты теплоотдачи н, следовательно, высокую производительность. формула и з о б р е т е н и я 1. Ванна для охлаждения пластмассовых изделий, содержащая цилиндрический корпус с отверстиями на его торцовых поверхностях и устройство для подачи хладагента, выполненное. в виде коаксиально смонтированной в цилиндрическом корпусе цилиндрической гильзы, перфорированной на отдельных участках сквозными отверстиями с образованием между этими участками рабочих кольцевых и продольных каналов, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности за счет интенсификации процесса теплообмена, сквозные отверстия на каждом отдельном участке расположены в его центре н на концентрической относительно него окружности, расстояние между сквозными отверстиями на каждом отдельном участке по меньшей мере равно их диаметру, а расстояние между отдельными участками по меньшей мере равно ширине кольцевого рабочего канала, равной по меньшей мере диамс тру отдельного участка. 2. Ванна по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что отдельные участки со сквозными отверстиями расположены по винтовой линии. 1380990 Puz Z Составитель B.Äoêó÷àåâà Техред M.ÕoäàíH÷ Корректор М. Шароши Рepактop А.Лежнина Заказ 1152/ !9 Тираж 559 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, r,Óæãoðoä, ул.Проектная, 4
