SK10512003A3 - Chladiace zariadenie na chladenie aspoň jedného kaučukového pásu - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka chladiaceho zariadenie na chladenie jedného alebo viacerých kaučukových pásov s dopravníkovým zariadením na kontinuálne dopravovanie kaučukových pásov a so zariadením na rozvádzanie vzduchu, ktoré umožňuje prúdenie chladiaceho vzduchu dopravovaného dúchacím zariadením na aspoň jednu plochú stranu kaučukových pásov.

Doterajší stav techniky

Kaučukové pásy sú medziprodukty, ktoré sa ďalej spracovávajú na výrobu najrôznejších gumových konečných produktov, ako sú napríklad pneumatiky. Také kaučukové pásy možno vyrábať rôznym spôsobom. Môžu mať hladký alebo aj profilovaný povrch. Obvyklé výrobné zariadenie na kaučukové pásy má výtlačný lis, ktorý je vybavený širokoštrbinovou výtlačnou hlavou na vytláčanie plochého kaučukového pradena. Táto širokoštrbinová výtlačná hlava dopravuje materiál bezprostredne do medzery medzi valcami valcovacieho stroja tvoreného napríklad dvoma valcami, ktorý rozvalcuje vytlačený produkt na požadovaný kaučukový pás so stálou hrúbkou. Kaučukový pás má obvykle na výstupe z valcovacieho stroja teplotu hmoty približne 80 až 100 °C. Aby sa zaistilo bezproblémové ďalšie spracovanie .kaučukového pásu, i e potrebné, aby sa tento pás ochladil na približne 35 až 40 °C. Na tento účel sa dnes často používajú chladiace zariadenia, ktoré pracujú so vzduchom ako chladiacim médiom.

Také vzduchové chladiace zariadenia v podstate pozostávajú z dopravníkového zariadenia na kontinuálne dopravovanie kaučukového pásu, nad ktorým je umiestnené zariadenie na rozvádzanie vzduchu, ktoré prostredníctvom dúchacieho zariadenia dopravuje chladiaci vzduch smerom k plochej strane kaučukového pásu za účelom jeho ochladzovania. Dĺžka dopravníkového zariadenia sa musí voliť taká veľká, aby kaučukový pás bol na konci dopravníkového zariadenia ochladený na požadovanú konečnú teplotu. Chladiaci vzduch sa pomocou dúchacieho zariadenie alternatívne nasáva zvonku alebo z pracovnej haly, v ktorej je umiestnené celé zariadenie, a spravidla sa vyfukuje cez veľký počet dýz na povrch materiálu. Je známe, že za účelom toho, aby dopravníkové zariadenie nemuselo byť príliš dlhé a aby sa kaučukový pás čo najrýchlejšie ochladil, sa chladiaci vzduch ochladzuje na teplotu napríklad 20 °C pomocou výmenníka tepla, ktorý je pripojený k chladiacemu agregátu.

Pri takom spôsobe sa ochladený vzduch v priebehu svojho kontaktu s povrchom daného kaučukového pásu zohrieva len pomerne málo. Po ochladení sa pomerne nepatrne zahriaty chladiaci vzduch zmieša so vzduchom v pracovnej hale. Vynaloženou energiou, ktorá sa využíva na chladenie chladiaceho vzduchu, sa preto veľmi mrhá. K tomu pristupuje to, že zavádzaný chladiaci výkon chladiaceho agregátu a rozmery výmenníka tepla sú značné. U tohto typu chladenia kaučukových pásov tým vznikajú nielen značné investičné náklady, ale okrem toho aj značné stále výrobné náklady, najmä vo forme nákladov na energiu.

Úlohou predloženého vynálezu je ďalšie vytvorenie chladiaceho zariadenia tohto druhu tak, aby sa pri nemeniacom sa výsledku ochladzovania trvalo znižovali investičné a aj výrobné náklady.

Podstata vynálezu

Táto úloha sa rieši podlá vynálezu pomocou znakov uvedených vo význakovej časti patentového nároku 1. Výhodné ďalšie uskutočnenia tohto chladiaceho zariadeniA, sú uvedené vo vedľajších nárokoch.

Predložený vynález využíva myšlienku viesť chladiaci vzduch predchladený za vysokej spotreby energie v okruhu, aby sa znovu kompenzoval vždy len ten vzostup teploty v chladiacom vzduchu, ktorý vzniká v dôsledku kontaktu s daným kaučukovým pásom, a aby sa čo najviac zabraňovalo stratovému zmiešavaniu s okolitým vzduchom. Na tento účel využitá energia je zreteľne nižšia, ako keby sa musel ochladzovať vždy nový vzduch z okolia.

Pretože chladiaci vzduch v podstate voľne uniká zo zariadenia na rozvádzanie vzduchu, je prakticky nemožné tento chladiaci vzduch priamo spätne získavať, aby sa viedol v okruhu. Na také vedenie v okruhu je potrebné uskutočňovať chladenie v priestore uzavretom proti okoliu. Kvôli značným rozmerom dopravníkového zariadenia by taký uzavretý priestor vyžadoval veľmi vysoké investičné náklady.

Vynález preto zreteľne presahuje vyššie opísané základné myšlienky a navrhuje na zníženie investičných nákladov predchladenie len jedného čiastkového prúdu z celkovo použitého chladiaceho vzduchu a jeho vedenie v okruhu. Za týmto účelom sa zariadenie na rozvádzanie vzduchu rozdeľuje na aspoň jednu prvú a aspoň jednu druhú vzduchovú chladiacu jednotku zaradenú za prvou.

Príslušným spôsobom sa aj dúchacie zariadenie rozdeľuje na aspoň jeden prvý a aspoň jeden druhý ventilátor. Prvá vzduchová chladiaca jednotka sa pri tom zásobuje chladiacim vzduchom z prvého ventilátora, ktorý sa nasáva z okolia a nie je predchladený. Spotreba energie na privádzanie tohto chladiaceho vzduchu je teda celkovo nízka. Len tá aspoň jedna druhá vzduchová chladiaca jednotka, ktorá je umiestnená v smere dopravy za prvou vzduchovou chladiacou jednotkou, sa zásobuje predchladeným chladiacim vzduchom z druhého ventilátora. Aby sa tento chladiaci vzduch mohol viesť v okruhu, druhá vzduchová chladiaca jednotka je umiestnená v dobre uzavretom kryte, cez ktorý sa môže prostredníctvom dopravníkového zariadenia viesť kaučukový pás, ktorý sa má chladiť. Za týmto účelom je vnútri krytu umiestnené nasávacie hrdlo vzduchu druhého ventilátora. Zmiešaniu s okolitým vzduchom sa zabraňuje v najväčšej miere. Preto musí chladiaci agregát, ktorý poskytuje chlad požadovaný na chladenie chladiaceho vzduchu vedeného v okruhu prostredníctvom výmenníka tepla zapojeného do vedenia okruhu druhého ventilátora, prinášať len pomerne nízky chladiaci výkon, pretože teplotný rozdiel medzi čerstvo privádzaným chladiacim vzduchom a chladiacim vzduchom odsávaným z krytu je pomerne malý.

Aby kryt samotný pohlcoval čo najmenej tepelnej energie z okolia, je výhodné tento kryt vybaviť príslušnou tepelnou izoláciou.

Vzhladom na umiestnenie výmenníka tepla na ochladzovanie čerstvo privádzaného chladiaceho vzduchu sa doporučuje, aby sa tento nachádzal vo vedení spätne privádzajúcom chladiaci vzduch z druhého ventilátora do krytu.

V chladiacom zariadení možno samozrejme plánovať viac ako jednu prvú alebo jednu druhú vzduchovú chladiacu jednotku. Tieto sa môžu v prípade potreby prevádzkovať aj s rôznymi teplotami chladiaceho vzduchu tak, aby bolo možné aj kaskádovité vzájomné spojenie druhých vzduchových chladiacich jednotiek. Zistilo sa však, že pre toto zariadenie je vo väčšine prípadov už úplne postačujúca iba jedna prvá a jedna druhá vzduchová chladiaca jednotka. Vzhladom na dĺžku dopravnej dráhy dopravníkového zariadenia sa doporučuje, aby sa prvá vzduchová chladiaca jednotka rozprestierala po čiastkovej dĺžke približne 55 až 80 %, prednostne 60 až 70 %, a druhá vzduchová chladiaca jednotka po čiastkovej dĺžke 45 až 20 %, prednostne 40 až 30 % celkovej dĺžky dopravníkového zariadenia.

Doporučuje sa, aby boli vzduchové chladiace jednotky vybavené veľkým počtom vzduchových výstupných dýz, ktorých výfukový smer je orientovaný na povrch kaučukového pásu, ktorý sa má ochladzovať.

Účelne sa celkové výrobné zariadenie vrátane chladiaceho zariadenia umiestňuje dovnútra pracovnej haly a chladiaci vzduch pre prvú vzduchovú chladiacu jednotku sa nasáva z vnútrajška pracovnej haly. Za týmto účelom je vzduchové nasávacie hrdlo pre prvý ventilátor umiestnené vnútri pracovnej haly.

Dopravníkové zariadenie je účelne vytvorené vo forme obiehajúceho dopravného pásu, ktorý vedie cez kryt na druhú vzduchovú chladiacu jednotku.

Prehľad obrázkov na výkresoch

V nasledujúcom texte sa predložený vynález bližšie objasňuje prostredníctvom schematického príkladu uskutočnenia znázorneného na obrázku 1.

Na obrázku 2 je znázornený porovnávací príklad, pri ktorom sa celkový chladiaci vzduch predchladzuj e vo výmenníku tepla.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Kaučukový pás označený číslicou 1 sa kontinuálne i

dopravuje zľava doprava horizontálne vytvoreným dopravníkovým zariadením 2 vo forme obiehajúceho dopravného pásu. Celková dĺžka dopravnej dráhy je napríklad 30 m. Nad dopravníkovým zariadením 2 je usporiadaná prvá vzduchová chladiaca jednotka 3 a, ktorá je ventilátorom 4 a zásobovaná nepredchladeným, z okolia nasávaným chladiacim vzduchom. Chladiaci vzduch prúdi v podstate vo vertikálnom smere zhora nadol na povrch kaučukového pásu spočívajúceho svojou širšou stranou na dopravnom páse. Prvá vzduchová chladiaca jednotka 3 a sa pri tom rozprestiera po dĺžke približne 20 m. V smere transportu sa bezprostredne za prvou vzduchovou chladiacou jednotkou 3 a pripája druhá vzduchová chladiaca jednotka 3 b, ktorá je umiestnená vnútri krytu .5 a ktorá sa rozprestiera po čiastkovej dĺžke približne 10 m pozdĺž dopravníkového zariadenia 2^. Nad krytom f> je umiestnený ventilátor 4 b v obehovom potrubí 2 ^na obehové vedenie chladiaceho vzduchu, pričom vzduchové nasávacie hrdlo _6 obehového potrubia 9 je umiestnené vnútri krytu _5. Chladiaci vzduch nasávaný z krytu _5 sa cez ventilátor 4 b a výmenník _8 tepla zaradený za ním spätne privádza v predchladenom stave do krytu 5 smerom k povrchu kaučukového pásu 1. Výmenník 8_ tepla je za účelom predchladenia chladiaceho vzduchu spojený s chladiacim agregátom T_. Kaučukový pás 1_ sa vyrobil vo výrobnom zariadení, ktoré je umiestnené na lavej strane dopravníkového zariadenia 2, ale na obrázku nie je znázornené. Toto výrobné zariadenie sa skladá napríklad z dvojzávitovkového vytláčacieho stroja so širokoštrbinovou výtlačnou hlavou a za ním zaradeného valcovacieho stroja s dvoma valcami.

Činnosť vyššie opísaného chladiaceho zariadenia je nasledujúca: Z neznázorneného výrobného zariadenia sa kaučukový pás 1. s teplotou približne 80 až 100 °C dostáva do oblasti prvej vzduchovej chladiacej jednotky 3 a. Ventilátor 4 a nasáva z okolia chladiaceho zariadenia v pracovnej hale okolitý vzduch, ktorý má teplotu napríklad maximálne 35 °C. Tento okolitý vzduch sa pomocou vzduchovej chladiacej jednotky _3 vyfukuje na hornú širšiu stranu kaučukového pásu 1^. Teplotný rozdiel medzi chladiacim vzduchom a povrchom kaučukového pásu 1 je predovšetkým vo vstupnej oblasti dopravníkového zariadenia 2 taký vhodne veľký, aby sa uskutočnilo efektívne chladenie. Až do konca dopravnej dráhy sa materiál pod prvou vzduchovou chladiacou jednotkou 3 a ochladí napríklad až na približne 50 °C. Keby sa chladenie ďalej neuskutočňovalo prostredníctvom predchladeného okolitého vzduchu, efektívnosť chladenia by sa znižovala, a tým by sa velmi predlžovala potrebná dĺžka chladiacej dráhy. Preto sa v druhom úseku chladiaceho zariadenia pracuje s predchladeným chladiacim vzduchom. Tento má napríklad teplotu približne 10 °C. Tým vzniká aj v druhom chladiacom úseku pomerne veľký teplotný rozdiel, ktorý zaisťuje rýchle ochladzovanie kaučukového pásu z približne 50 °C až na požadovanú konečnú teplotu približne 35 až 40 °C. V porovnan s prvým chladiacim úsekom má druhý chladiaci úsek s predchladeným chladiacim vzduchom podstatne kratšiu dĺžku.

Pre teplotu predchladeného chladiaceho vzduchu prichádza do úvahy účelne teplotné rozpätie od približne 0 °C do 20 °C. Skutočná teplota chladiaceho vzduchu a požadovaná konečná teplota sú dôležitými určujúcimi parametrami pre potrebnú dĺžku druhej chladiacej dráhy.

Pri chladiacom zariadení znázornenom na obrázku 2 na porovnanie s predloženým vynálezom sa celkový vzduch použitý na chladenie, ktorý sa privádza ku kaučukovému pásu 1 prostredníctvom zariadenia 3 na rozvádzanie vzduchu, ochladzuje prostredníctvom výmenníka 8_ tepla pripojeného k chladiacemu agregátu 7. Zariadenie _3 na rozvádzanie vzduchu sa pri tom rozprestiera po celej dĺžke dopravníkového zariadenia 2. Chladiaci vzduch sa nasáva z okolia zariadenia prostredníctvom jediného ventilátora _4 a ochladený sa nasmeruje cez vzduchové výstupné dýzy zariadenia na rozvádzanie vzduchu na plochú hornú stranu kaučukového pásu 1. a potom sa znovu zmiešava so vzduchom v okolí zariadenia.

V porovnaní s chladiacim zariadením podlá obrázka 2, pri ktorom sa celkový chladiaci vzduch predchladzuj e, pracuje chladiace zariadenie podľa vynálezu podstatne efektívnejšie, t.j. so zreteľne nižšími nákladmi na energiu. Na základe toho, že pri prietoku kaučuku 3 500 kg/h sa má dosiahnuť ochladenie kaučukového pásu z 90 °C až na teplotu 35 °C, je pre chladiaci agregát potrebný hnací výkon približne 180 kW, aby sa celkový chladiaci vzduch ochladil z teploty približne 35 °C získanej v nasávacej oblasti na teplotu približne 20 °C v oblasti výstupu chladiaceho vzduchu. Pri tom by dĺžka chladiacej dráhy predstavovala približne 40 m.

Keď sa však miesto toho používa chladiace zariadenie podľa vynálezu, pri ktorom sa pracuje s predchladeným vzduchom pri rovnakom prietoku len v druhom úseku chladiaceho zariadenia, chladiaci vzduch sa zohrieva za vyššie uvedených podmienok medzi výstupom chladiaceho vzduchu a vzduchovým nasávacím hrdlom obehového vedenia len o približne 2 až 5 K. Ochladzovanie z 50 °C až na požadovaných 35 °C, ktoré sa má uskutočňovať v druhom chladiacom úseku, zodpovedá teplotnému rozdielu len 15 K. Preto chladiaci agregát potrebuje pri prietoku kaučuku 3 500 kg/h hnací výkon len 56 kW. Celková dĺžka chladiacej dráhy je približne 30 m.

Výsledné to znamená, že potrebná dĺžka chladiaceho zariadenia je pri bežnom chladiacom zariadení približne o 1/3 väčšia a okrem toho potrebná investičná čiastka je takmer o 50 % vyššia ako pri chladiacom zariadení podľa vynálezu. Pri tom chladiace zariadenie podľa vynálezu vyžaduje len sotva 1/3 hnacieho výkonu pre chladiaci agregát. Náklady na energiu potrebnú na poháňanie ventilátorov sú v obidvoch prípadoch približne rovnako vysoké.

Pri chladiacom zariadení znázornenom na obrázku 2 na porovnanie s predloženým vynálezom sa celkový vzduch použitý na chladenie, ktorý sa privádza ku kaučukovému pásu 1 prostredníctvom zariadenia 3 na rozvádzanie vzduchu, ochladzuje prostredníctvom výmenníka _8 tepla pripojeného k chladiacemu agregátu J_. Zariadenie 3 na rozvádzanie vzduchu sa pri tom rozprestiera po celej dĺžke dopravníkového zariadenia 2. Chladiaci vzduch sa nasáva z okolia zariadenia prostredníctvom jediného ventilátora 4_ a ochladený sa nasmeruje cez vzduchové výstupné dýzy zariadenia 2 ^na rozvádzanie vzduchu na plochú hornú stranu kaučukového pásu

1.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Chladiace zariadenie na chladenie aspoň jedného kaučukového pásu (1) s dopravníkovým zariadením (2) na kontinuálne dopravovanie kaučukového pásu (1) a so zariadením na rozvádzanie vzduchu, ktoré umožňuje prúdenie chladiaceho vzduchu dopravovaného dúchacím zariadením na aspoň jednu plochú stranu kaučukového pásu (1), vyznačuj úce sa t ý m , že zariadenie na rozvádzanie vzduchu je rozdelené na aspoň jednu prvú a aspoň jednu druhú vzduchovú chladiacu jednotku (3 a, 3 b), zaradenú za prvou, a dúchacie zariadenie je rozdelené na aspoň jeden prvý a aspoň jeden druhý ventilátor (4 a, 4b), prvá vzduchová chladiaca jednotka (3 a) je zásobovaná z prvého ventilátora (4 a) nepredchladeným chladiacim vzduchom nasávaným z okolia, druhá vzduchová chladiaca jednotka (3 b) je zásobovaná chladiacim vzduchom z druhého ventilátora (4 b), druhá vzduchová chladiaca jednotka (3 b) je umiestnená v dobre uzavretom kryte (5), ktorý je prestupný pre kaučukový pás (1) dopravovaný dopravníkovým zariadením (2) , druhý ventilátor (4 b) má za účelom vedenia chladiaceho vzduchu v okruhu vzduchové nasávacie hrdlo (6) umiestnené vnútri krytu (5) a za účelom predchladzovania chladiaceho vzduchu spätne privádzaného do krytu (5) je poskytovaný výmenník tepla pripojený k chladiacemu agregátu (7) .
2. 2. Chladiace zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že kryt (5) je vybavený tepelnou izoláciou.
3. 3. Chladiace zariadenie podlá jedného z nárokov 1 až 2, vyznačujúce sa tým, že výmenník (8) tepla je umiestnený vo vedení chladiaceho vzduchu vedúcom od druhého ventilátora (4 b) do krytu (5) .
4. 4. Chladiace zariadenie podľa jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúce sa tým, že obsahuje presne jednu prvú (3a) a presne jednu druhú vzduchovú chladiacu jednotku (3b).
5. 5. Chladiace zariadenie podľa jedného z nárokov 1 až 4, vyznačujúce sa tým, že vzduchové chladiace jednotky (3 a, 3 b) sú vybavené veľkým počtom vzduchových výstupných dýz.
6. 6. Chladiace zariadenie podľa jedného z nárokov 1 až 5, vyznačujúce sa tým, že toto chladiace zariadenie je umiestnené vnútri pracovnej haly a že chladiaci vzduch pre prvú vzduchovú jednotku je nasávateľný z vnútrajška pracovnej haly pomocou vzduchového nasávacieho hrdla umiestneného v pracovnej hale.
7. 7. Chladiace zariadenie podlá jedného z nárokov 1 až 6, vyznačujúce sa tým, že dopravníkové zariadenie (2) je vytvorené vo forme obiehajúceho dopravného pásu.
8. 8. Chladiace zariadenie podľa jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúce sa tým, že prvá vzduchová chladiaca jednotka (3 a) sa rozprestiera po čiastkovej dĺžke 55 až 80 %, prednostne 60 až 70 %, a druhá vzduchová chladiaca jednotka (3 b) po čiastkovej dĺžke 45 až 20 %, prednostne 40 až 30 % celkovej dĺžky dopravníkového zariadenia (2).