Способ охлаждения зернистых материалов в кипящем слое

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 061070 (21) 2410083/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 050378. Бтоллетень ¹ 9

Союз Советских

Социалистических

Республик (lt) 596353

2 (53) М. Кл.

В 22 С 5/08

Государстаенный номнтет

Совета Мнннстрае ОСОР но.делам наооретеннй н отнрытнй (53) УДК .621 ° 742 ° 5 °.06 (088. S) (45) Дата опубликования описания 080279

Ю.A.Водеников, В.A ..Губенко

P2) Авторы изобретения и,В.A.Ëoíçèíãåð

Челябинский конструкторско-технологический институт автоматизации и механизации автомобилестроения

Pl) Заявитель (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

В КИПЯЩЕМ СЛОЕ а

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам подготовки формовочных материалов, и может найти применение при охлаждении формовочных песков, полученных термической регенерацией иэ оболочковых форм и стержней на органических связующих.

Известен способ охлаждения отработанной формовочной смеси, который за- а0 кхиочается в изготовлении такого количества смеси, которое в 3-4 раза больше необходимого. Охлаждение осуществляется перемешиванием горячей смеси с избыточной холодной, в результате т5 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, 20 так как в этом случае потребовалось бы смешивать горячий печок с 30-40 кратным количеством холодного.

Более эффективным является способ охлаждения отработанной смеси, реали- 25 зованный в авторском свидетельстве

СССР Р .320330. Способ заключается в разделении горячей смеси на температурные фракции, введении воды и перемешивании. 30

Укаэанный способ не приемлем для охлаждения зернистого материала с температурой 800 С, так как невозможно деление на температурные фракции и трудно подобрать смеситель для загрузки песка с такой температурой.

Известен способ охлаждения формовочных песков, нагретых до высокой температуры, при котором формирование кипящего слоя и охлаждение зернистого материала осуществляется воздухом,имеющим температуру окружающей среды 1.11.

Но иэ-за низкой теплоемкости воздуха требуются установки кипящего слоя, больших размеров и соответственно высокие энергозатраты.

Наиболее близким jx описываемому изобретению является способ охлаждения зернистых материалов, включающий ввод в горячий зернистый материал воды 2 (.

Цель изобретения — интенсификация процесса охлаждения..

Поставленная цель достигается тем, что в горячий зернистый материал подают под давлением 2-10 атм воду. Вода, нодаваемак через сопла, контактирует с горячим зернистым материалом и превращается в пар, который приводит зернистый материал в состояние кипящего слоя.

596353 формула изобретения

Составитель . Г.Пугачева

Техред Н.Андрейчук Корректор Н. Ковалева

Редактор С.Титова

Тираж 949 Подписное

Государственного комитета Совета Иинистров СССР .по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 977/14

ЦН ИПК ул.Проектная, 4

Охлаждающая жидкость (например,вода),; переходя в пар, интенсивно отнимает тепло от горячего зернистого материала и, одновременно переводя зерна в кипящее состояние, способствует интенсивному тепло-I и массообмену по всему объему зернистого материала. Охлаждение может осуществляться. с температуры 800-900%".

Предложенный, способ прясняется схемой..

В случае использования в качестве рхлаждающей жидкости воды необходимо с целью обеспечения стабильного паро" образования охлаждение вести до 120150ОС.

Охлаждение до. более низких темпе,ратур нерационально, так как интенсиву 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 отверстий сопел, уменьшается область охвата горячего зернистого материала охлаждающей жидкостью. Повышение давления выше 2 атм необходимо при применении плотных зернистых материалов, 80 значительного по высоте слоя материала.

Повышение давления свыше 10 атм допустимо, но не целесообразно, так как слой материала, как правило, не 35 превышает 1»2 м и плотность материала .4 г/см . Для указанных условий давление воды до 10 атм вполне достаточточно °

В литейной лаборатории КТИАИ 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- 50 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 Патент, г.ужгород, Эксперименты велись в следующей последовательности. 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 С.

В качестве контрольного способа аналогичное количество зернистого материала, нагретого до температуры 800900 С, охлаждалось в кипящем слое воэФ духа на лабораторной установке конструкции КТИАИ. 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 кио пящего 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 м . 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 и с я тем, что, с целью интенсификацф процесса охлаждения, вода подаетсй под давлением 2-10 атм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Литейное производство, 1965, 9 6, с.23-24.

2 ° Whbben9orst И.ЧеЫажр1ungskubfung чоп Pormeand i н Quф-бс ис1 - Т -ожи еМ

" еьье е 1972, 59,9 20, 615 °