Охладитель смешивающий непрерывного действия модели 11315 предназначен для автоматического понижения температуры отработанной формовочной смеси в литейных цехах, производительностью 240 м3/ч.
Технические характеристики охладителя смешивающего модель 11315
| Количество смеси, находящейся в охладителе, м3 | до 7,4 |
| Производительность установки, м3/час | 240 |
| Температура отработанной смеси, °С | 85 |
| Температура смеси на выходе из охладителя, °С | 50 |
| Размеры чаши, мм, | 7210х4370х1450 |
| Скорость вращения вертикального вала, об/мин | 34 |
| Производительность нагнетательного вентилятора, м3/час | 50 000 |
| Давление воды в магистрали, кгс/см2 | не менее 2 |
| Давление сжатого воздуха, кгс/см2 | 6,0 |
| Режим управления, работой охладителя | наладочный, автоматический |
| Количество электродвигателей в установке | 2 |
| Мощность электродвигателя привода охладителя, кВт | 250 |
| Число оборотов электродвигателя привода охладителя, об/мин | 1000 |
| Мощность электродвигателя привода вентилятора, кВт | 90 |
| Число оборотов электродвигателя привода вентилятора, об/мин | 1500 |
| Напряжение силовых цепей, В | 380 |
| Частота, Гц | 50 |
| Напряжение цепей управления, В | 220 |
| Габаритные размеры, мм, | 12000х13000х5310 |
| Общая масса машины, кг | 45 000 |
| Межосевое расстояние между чашами, мм | 2740 |
Охладитель смешивающий работает по принципу испарительного агрегата. Горячая отработанная смесь, поступающая в охладитель, увлажняется и охлаждается за счет открытой теплоты парообразования. Процесс охлаждения интенсифицируется непрерывным перемешиванием и продувкой воздуха, удаляющего пары воды.
Воздух одновременно выполняет роль хладоносителя.
Понижение температуры происходит в процессе контакта песчинок с воздухом и водяными парами.
Для эффективного охлаждения отработанной смеси необходимо чтобы воздух и вода находились в контакте с настолько большим количеством песчинок, насколько это является целесообразным. Воздух и вода должны быть тщательно перемешаны с песком и время контакта должно быть достаточным для обеспечения теплообмена.
Поскольку песок обладает плохой теплопроводностью, тепловой поток от центра зерна к его поверхности относительно невелик.
Когда вода обволакивает песчинку, тепло передаётся водяной плёнке, поднимая её температуру до поверхностной температуры песчинки. По мере того, как температура водяной плёнки повышается, молекулярная активность жидкости увеличивается, что приводит к тому, что некоторые молекулы воды переходят в парообразное состояние. При испарении воды, тепло должно поступать от какого-либо источника. В данном случае источником тепла является отработанная смесь.
Парообразование каждого килограмма воды требует 536 килокаллорий тепла. Если поверхность песчинок имеет достаточно высокую температуру (выше 100 °С), вода кипит, поскольку давление пара в этом случае превышает атмосферное давление или равно ему. Ниже 100 °С скорость парообразования меньше, но постоянное парообразование с медленной скоростью всё же происходит.
Это позволяет проводить охлаждение песка до температуры ниже 100 °С. Следует отметить, что чем ниже температура источника тепла, тем медленнее происходит процесс теплоотдачи за счёт парообразования, а при охлаждении ниже 50 °С, при нормальном давлении и температуре атмосферы, охлаждение становится мало эффективным.
Образовавшиеся пары воды должны удаляться, чтобы могло осуществляться дальнейшее парообразование. Это выполняется с помощью продувки воздуха, который уносит образованные водяные пары из насыщенной водой отработанной смеси. Чем ниже содержание воды в воздухе, тем более эффективно происходит удаление паров воды и, следовательно, тем быстрее происходит процесс охлаждения. Кроме того, чем ниже температура воздуха, тем быстрее происходит процесс охлаждения, поскольку воздух сам поглощает тепло при нагревании.
Низкая температура и низкая влажность воздуха приводит к более эффективному охлаждению отработанной смеси при одинаковом времени контакта. В связи с этим низкие температуры отработанной смеси на выходе из охладителя достигается за различные промежутки времени в зависимости от времени дня или месяца, года.
Охладительное оборудование должно выполнять следующие операции:
- Принудительное смешивание горячих зерен отработанной смеси с водой для образования водяной плёнки вокруг каждой песчинки.
- Механическое перемешивание смеси «песок-вода» для поддержания её рыхлой структуры. Структура песка должна иметь слабое сопротивление при проникновении воздуха и быть способной легко перемещаться воздухом.
- Автоматическая подача воды, регулируемая в зависимости от температуры отработанной смеси.
- Принудительная продувка отработанной смеси воздухом, который действует, как охладитель в то же время удаляет образованный водяной пар.
Цеховое оборудование, обслуживающее охладитель должно выполнять следующие операции:
- Отсос воздуха из охладителя, что должно поддерживать не большое отрицательное давление в охладителе, обеспечивая чистоту окружающей среды.
- Отделение твёрдых частиц, попавших в воздух и в удалённый водяной пар.
- Возврат отделенных твёрдых частиц в систему.
- Отделение и сбор мелкой пыли из отсасываемого воздуха и пара и последующее удаление.
Конечная температура отработанной смеси на выходе из охладителя будет зависеть от:
- Входной температуры отработанной смеси.
- Времени выдержки отработанной смеси в охладителе.
Время выдержки отработанной смеси в охладителе t в мин. определяется по формуле:
t = (60 х В) / Q
где:
В – количество смеси находящейся в охладителе, м3;
Q – производительность охладителя, м3/ч.
Температура отработанной смеси на выходе будет ниже при меньшей пропускной способности или большей выдержкой отработанной смеси в установке. Установка способна охладить примерно 240 м3/час отработанной смеси от температуры 80 °С до температуры около 50 °С, пропускная способность установки уменьшается примерно до 140 м3/ч при требуемой конечной температуре 40 °С и до 70 м3/ч при 35 °С.
