CN101704064B - Z字形塔式内外水冷管高效干砂降温装置 - Google Patents

Z字形塔式内外水冷管高效干砂降温装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种Z字形塔式内外水冷管高效干砂降温装置，塔式支架(1)的上端设置有总进砂口(10)，总进砂口(10)的下端连接第一冷水管(2)，第一冷水管(2)通过第一分砂管(3)连接第二冷水管(4)，第二冷水管(4)通过第二分砂管(5)与第三冷水管(6)连接，第三冷水管(6)的下端与总出砂口(7)连接，塔式支架(1)上设置有带链轮的电机(9)，通过链条(8)与轴链轮(12)连接；冷水管中设置有外管(16)和内管(17)，中轴(18)上设置有搅拌齿(19)和螺旋板(21)；冷水管上分别设置有外管进水口(20)、外管出水口(25)、中轴进水口(27)和中轴出水口(28)。本发明采用水做介质，热容量大，带走的热量多，内外双冷，提高了冷却效率。

Description

Z字形塔式内外水冷管高效干砂降温装置
技术领域
本发明属于一种用于消失模、V法等铸造中降低型砂温度的设备，具体涉及一种Z字形塔式内外水冷管高效干砂降温装置。 
背景技术
消失模和V法等铸造工艺都是使用干砂造型，连续生产中刚开箱落下的型砂温度往往高达300℃-500℃以上，而造型时与型砂接触或接近的塑料薄膜和EPS模70℃左右即软化变形。不迅速将连续使用的型砂温度降到60℃以下，即无法再用其造型。所以降砂温问题已成为制约这些铸造工艺连续、大型化、规模化生产的主要因素。降低砂温的介质有三种，即氟(和乙醚等易挥发物)、水、空气。氟等致冷剂冷却效率最高，但必须使用制冷压缩机，其成本太高。采用风冷，由于空气的热容量小，冷却效果差，并耗能多。目前使用的气冷设备有沸腾床和高空落砂吹风设备等，由于水的比热大，价格低廉，是一种较理想的降砂温的介质。目前使用的水冷降砂温设备主要有水冷沸腾床、淋水和水浴滚筒、置于砂库中的水冷排管等，但由于其热交换面积小、接触时间短，冷却效果均不甚理想。用水冷却还有一种办法，就是向型砂表面直接喷雾状水，由于水必须要很快挥发，故量不宜太大。否则，砂要结块影响输送；水蒸汽太多，影响车间能见度和操作，外排亦困难。若与砂尘一道通过布袋除尘器外排，会将布袋堵死。况且，为了能迅速蒸发，只能喷在刚落砂后的高温型砂上，使用范围受限。同时，水雾只能接触表面的砂层，下层砂就冷却不到。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种Z字形塔式内外水冷管高效干砂降温装置，这种装置由于采用水做介质，热容量大，带走的热量多，内外双冷，提高了冷却效率。 
本发明的技术方案：一种Z字形塔式内外水冷管高效干砂降温装置，它包括塔式支架1、总进砂口10、第一冷水管2、第一分砂管3、第二冷水管4、第二分砂管5、第三冷水管6、总出砂口7、链条8、电机9、外软管11、轴链轮12、内软管13、旋转管接头14、进砂口15、外管16、内管17、中轴18、搅拌齿19、外管进水口20、螺旋挡板21、法兰22、轴承座23、出砂口24、外管进水口25、轴承架26、中轴进水口27和中轴出水口28。塔式支架1的上端设置有总进砂口10，总进砂口10的下端连接二根第一冷水管2，二根第一冷水管2通过第一分砂管3连接四根第二冷水管4，四根第二冷水管4通过第二分砂管5与第三冷水管6连接，第三冷水管6的下端与总出砂口7连接，塔式支架1上设置有带链轮的电机9，通过链条8与轴链轮12连接；第一冷水管2与第二冷水管4、第二冷水管4与第三冷水管6之间连接外软管11，第一冷水管2中的中轴18与第二冷水管4中的中轴、第二冷水管4中的中轴与第三冷水管6中的中轴之间连接内软管13，第一冷水管2、第二冷水管4、第三冷水管6中的中轴的端头设置有旋转管接头14，第一冷水管2的上端设置有进砂口15，下端设置有出砂口24；冷水管中设置有外管16和内管17，中轴18上设置有搅拌齿19和螺旋挡板21，冷水管的两端分别设置有轴承座23和轴承架26；冷水管的法兰22分别与轴承座23、轴承架26连接；冷水管上分别设置有外管进水口20、外管出水口25、中轴进水口27和中轴出水口28。 
所述的外管16的内径与中轴18的外径之间的距离小于60mm。 
所述的第一冷水管2、第二冷水管4、第三冷水管6排成Z字形塔式，它们之间的倾角大于型砂休止角。 
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：1、以水做介质，其热容量大，带走的热量多。2、水砂逆行，水温高时砂温亦高，保持了二者的相对温差，利于热交换。3、Z字形塔式排管，既加长了管的长度，又逐渐减小了管径。同时内外双冷，均增加了砂水间热交换的面积。4、搅拌使冷热砂不断混合，各层砂均有被冷却机会，从而提高了冷却效率。5、等流量设计和自动调速控制流量，保证了满管全时砂水热交换。6、让砂自动下流而不采取推进，则可有效地节约电能。 
附图说明
图1是本发明的结构示意图； 
图2是图1中沿A-A剖面线的剖视图； 
图3是冷水管的结构示意图； 
具体实施方式
一种Z字形塔式内外水冷管高效干砂降温装置，它包括塔式支架1、总进砂口10、第一冷水管2、第一分砂管3、第二冷水管4、第二分砂管5、第三冷水管6、总出砂口7、链条8、电机9、外软管11、轴链轮12、内软管13、旋转管接头14、进砂口15、外管16、内管17、中轴18、搅拌齿19、外管进水口20、螺旋挡板21、法兰22、轴承座23、出砂口24、外管进水口25、轴承架26、中轴进水口27和中轴出水口28，塔式支架1的上端设置有总进砂口10，总进砂口10的下端连接二根第一冷水管2，二根第一冷水管2通过第一分砂管3连接四根第二冷水管4，四根第二冷水管4通过第二分砂管5与第三冷水管6连接，第三冷水管6的下端与总出砂口7连接，塔式支架1上设置有带链轮的电机9，通过链条8与轴链轮12连接；第一冷水管2与第二冷水管4、第二冷水管4与第三冷水管6之间连接外软管11，第一冷水管2中的中轴18与第二冷水管4中 的中轴、第二冷水管4中的中轴与第三冷水管6中的中轴之间连接内软管13，第一冷水管2、第二冷水管4、第三冷水管6中的中轴的端头设置有旋转管接头14，第一冷水管2的上端设置有进砂口15，下端设置有出砂口24；冷水管中设置有外管16和内管17，中轴18上设置有搅拌齿19和螺旋挡板21，冷水管的两端分别设置有轴承座23和轴承架26；冷水管的法兰22分别与轴承座23、轴承架26连接；冷水管2上分别设置有外管进水口20、外管出水口25、中轴进水口27和中轴出水口28。 
所述的外管16的内径与中轴18的外径之间的距离为55mm。 
所述的第一冷水管2、第二冷水管4、第三冷水管6排成Z字形塔式，它们之间的倾角大于型砂休止角为30度。 

Claims (3)

1.一种Z字形塔式内外水冷管高效干砂降温装置，它包括塔式支架(1)、总进砂口(10)、第一冷水管(2)、第一分砂管(3)、第二冷水管(4)、第二分砂管(5)、第三冷水管(6)、总出砂口(7)、链条(8)、电机(9)、外软管(11)、轴链轮(12)、内软管(13)、旋转管接头(14)、进砂口(15)、外管(16)、内管(17)、中轴(18)、搅拌齿(19)、外管进水口(20)、螺旋挡板(21)、法兰(22)、轴承座(23)、出砂口(24)、外管出水口(25)、轴承架(26)、中轴进水口(27)和中轴出水口(28)，其特征是塔式支架(1)的上端设置有总进砂口(10)，总进砂口(10)的下端连接二根第一冷水管(2)，二根第一冷水管(2)通过第一分砂管(3)连接四根第二冷水管(4)，四根第二冷水管(4)通过第二分砂管(5)与第三冷水管(6)连接，第三冷水管(6)的下端与总出砂口(7)连接，塔式支架(1)上设置有带链轮的电机(9)，通过链条(8)与轴链轮(12)连接；第一冷水管(2)与第二冷水管(4)、第二冷水管(4)与第三冷水管(6)之间连接外软管(11)，第一冷水管(2)中的中轴(18)与第二冷水管(4)中的中轴、第二冷水管(4)中的中轴与第三冷水管(6)中的中轴之间连接内软管(13)，第一冷水管(2)、第二冷水管(4)、第三冷水管(6)中的中轴的端头设置有旋转管接头(14)，第一冷水管(2)的上端设置有进砂口(15)，下端设置有出砂口(24)；冷水管中设置有外管(16)和内管(17)，中轴(18)上设置有搅拌齿(19)和螺旋挡板(21)，冷水管的两端分别设置有轴承座(23)和轴承架(26)；冷水管的法兰(22)分别与轴承座(23)、轴承架(26)连接；冷水管上分别设置有外管进水口(20)、外管出水口(25)、中轴进水口(27)和中轴出水口(28)。
2.根据权利要求1所述的Z字形塔式内外水冷管高效干砂降温装置，其特征是所述的外管(16)的内径与中轴(18)的外径之间的距离小于60mm。 
3.根据权利要求1所述的Z字形塔式内外水冷管高效干砂降温装置，其特征是第一冷水管(2)、第二冷水管(4)、第三冷水管(6)排成Z字形塔式，它们之间的倾角大于型砂休止角。 
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