Устройство для охлаждения насыпного материала Советский патент 1984 года по МПК E02D3/115 

Йэооретение относится к строительству «предназначено для охлаждения насыпного материала. По основному авт.ев, 1040042 известно устройство для охлажденчя насыпного материала, включающее заполненный хладагентом корпус с крышкой, нижняя часть которого заглублена в насыпной материал и вы полнена со сквозными отверстиями, перекрытыми осматической пленкой, а верхняя - размещена над поверхностью насыпного материала и выполнена расширяющейся кверху, крышка выполнена в виде колпака со сквозными отверстиями, перекрытвями жалюз а в качестве хладагента использован концентрированный раствор ij. Недостаток известного устройства заключается в том, что в процессе охлаждения насыпного материала изменяется концентрация раство. ра хладагента, В начальный момент концентрация значительно понижается за счет большого поступления влаги через осматическую пленку из слоев материала, прилегающих к поверхности корпуса. Зат.ем интенсивность поступления через пленки влаги снижается, поскольку влага поступает из дальних от корпуса сло ев материала, путь ее движения удли няется, так как ей приходится проникать через слои, прилегающие к корпусу. От этого возникают три не гативных явления: более густой раствор течет с меньшей скоростью, следовательно, снижается скорость циркуляции раствора, что приводит к снижению теплопереноса, снижение интенсивности поступления влаги из материала в хладагент приводит ксних ению уровня в воронкообразном торце, от этого уменьшаемся величи на свободной поверхности жидкости, что в свою очередь приводит к умен шению количества испаряемой воды и раствора в единицу времени, кроме того, с единицы поверхности раство ра высокой концентрации испаряется меньше растворителя, чем с той же поверхности .раствора малой концент ции. А все вместе взятое приводит к снижению интенсивности охлаждени и обезвоживания насыпного строител ного материала, т.е. к снижению эф фективности работы устройства. Целью изобретения является повы шение эффективности устройства в работе. Цель достигается тем, что устро ство для охлаждения насыпного мате риала снабжено нагруженным в хлад:агент поплавком, выполненным в вид полого шара из теплопроводного мат :риала с фитильным покрытием, и уст новленной на крышке и заполненной водой емкостью с патрубком, пропущенным через крышку и имеющим подпружиненное запорное приспособление, взаимодействующее с поплавком в вертикальном направлении. На Фиг,1 изображено предлагаемое устройство, вертика;1ьный разрез, .на фиг.2 - поплавок. Устройство имеет корпус, нижняя часть 1 которого заглублена в охлаждаемый насыпнойматериал 2 и выполнена со сквозными отверстиями 3, закрытыми осматической, например, поли мерной колодиевой пленкой. Верхняя часть 4 корпуса размещена над насыпным материалом и выполне-на воронкообразной, расширяющейся кверху. С помощью крепежного приспособления 5 к корпусу прикреплена крышка в виде колпака б, имеющего сквозные отверстия 7, затененные жалюзи 8. На колпаке 6 установлена емкость 9, заполненная водой и сообщающаяся с полостью корпуса посредством патрубка 10, перекрытого вертикальным запорным приспособлением 11, В верхней части 4 корпуса размещен поплавок 12 в виде полого шара из . высокотеплопроводного, материала 13 покрытого сверху защитным слоем 14 от корррзии и фитильной тканью 15, Запорное приспособление 11 через толкатель 16 и пружину 17 взаимодействует с поплавком 12 в вертикальном направлении. Для фиксирования положения поплавка 12 имеются ограничители его поворота 18 и ограничители его горизонтального перемещения 19. Емкость 9 имеет заливное отверстие 20, перекрытое сеткой 21, Устройство работает следующим образом. Корпус нижней частьр 1 внедряют в массив насыпного материала 2 одним из известных способов: забивкой, вдавливанием, вибропогружением и т.п. Размыкают крепежное приспособление 5, снимают колпак 6 вместе с емкостью 9 и огранйч11телями 19. Бынй- мают поплавок 12, Заливают в корпус .хладагент до расчетного уровня 22. В качестве хладагента использован концентрированный раствор вещества, в частности соли, например, поваренI ной. Заливают раствор определенной концентрации. Опускают в раствор поплавок 12 ограничителями 18 вверх. Устанавливают колпак б вместе с ограничителями 19 и емкостью 9, 3a-t мыкают крепежное приспособление 5. Через отверстие 20 с сеткой 21 заливают емкость 9,водой. Если уровень хладагента не достиг уровня 22, то вода из емкости 9 через запорное приспособление 11 сливается в корпус. Запорное приспособление может быть любой конструкции. При пониженном уровне хладагента поплавок 1-2 опускается. Пружиной 17 запорное приспо собление 11 отжимается вниз и откры вает патрубок 10. Вода из емкости 9 сливается в корпус. Уровень раствора в корпусе повышается и поплаво 12 подымается вверх, поднимает толкатель 16 и запорное приспособление 11,которое закрывает патрубок 10, Пружина 17 при этом приходит в сжатое состояние, В устройстве начинается циркуляция теплоносителя. Охлажденный в верхней 4actH 4 корпуса хладагент становится более плотным и, следова тельно, .более тяжелым. Под действи.ем силы тяжести он опускается на дн корпуса, нагревается от его стенок и становится менее плотным, а следо вательно, более легким. Легкий хлад агент поднимается вверх, устанавлит вается естественная циркуляция хлад агента в корпусе. Тепло из насыпного материала, поступающее через сте ки нижней части 1 корпуса, забирает ся хладагентом и переносится в верх нюю часть 4 корпуса, где хладагент отдает тепло атмосферному воздуху двояким способом. Часть тепла отдается через стенки верхней части 4 корпуса, а часть тепла расходуется на испарение воды, входящей в хладагент. Испарение происходит с повер ности уровня 22 раствора. На испаре ние воды расходуется большое количество тепла. Это тепло забирается хЛсщагбнта. Насыщенный парами воздух через отверстия 7 выходит в йтмосферу, Одновременно происходит осушение массива насыпного материала 2, Влага в насыпном материале перемещается к корпусу, стекает по стенкам корпуса вниз. На своем пути капли стекающей влаги встречают осматическую пленку. Происходит осматическое проникновение влаги через пленку 2 внутрь корпуса, в концентрированный раствор вещества хладагента. Поступающая в хладагент влага движется вместе с ним и, достигнув поверхности уровня 22, частично испаряется и .вместе с воздухом через отверстия 7 ;В виде паров уносится в атмосферу. Повышение концентрации раствора хлад агента против расчетной нежелательно т.к. снижает эффективность работы устройства, К негативному эффекту приводит и снижение концентрации раствора хладагента: интенсивность осматического проникновения влаги из насыпного материала в корпус устройства понижается. Потому : жеглательно сохранение концентрации .постоянной. Этот эффект достигается в предлагаемом устройстве. При циркуляции хладагента количество влаги в нем изменяется. В качестве оптимального задан уровень 22, при котором посредством поплавкв- 12 запор.ное приспособление 11 перекрывает Патрубок 10, Охлаждение происходит теплопередачей в атмосферу через стенки верхней части 5 корпуса,.через ограничители 19 стенкам колпака 6, а ними - в атмосферу. Тепло передается от раствора поплавку 12, а ним - окружакияему воздуху в полости верхней части 5 корпуса и колпака б, Выходящий через отверстия 7 воздух уносит тепло в атмосферу. Одновременно расходуется тепло на испарение воды из раствора с поверхности уровня 22 раствора, а также с поверхности поплавка 12. Фитильной тканью 15, покрывающей поплавок 12, влага вытягивается из раствора, распространяется по всей поверхности поплавка и испаряется с нее. Пары воды уносятся воздухом из полости корпуса и колпака .в атмосферу, В результате активного испарения воды интенсивность охлаждения хладагента увеличивается. Но активное испарение воды приводит к понижению уровня хладагента.. Вместе с хладагентом опускается вниз поплавок 12, Пружина 17 опускает вниз запорное приспособление 11 и открывает патрубок 10, Вода из емкости 9 изливается в полость корпуса. Уровень хладагента поднимается и достигает расчетного. Одновременно поднимается вверх поплавок 9 через толкатель 16, давит на запорное приспособление 11, перемещает его вверх, и патрубок 10 перекрывается. Поступление воды из емкости 9 в корпус прекращается. При опусканиях и подъемах поплавка 12 ограничители 18 и 19 обеспечивают постоянное расположение поплавка 12 под толкателем 16, В предлагаемом устройстве повышается интенсивность охлаждения хладагента и, следовательно, насыпного материала за счет увеличенной поверхности охлаждения: к поверхности верхней части 4 корпуса добавилась теп-г лопередающая поверхность колпака б, которому передается тепло ограничителями 19, и поверхность поплавка 12. Кроме того, увеличивается интенсивность охлаждения хладагента и, следовательно, насыпного материала за счет увеличения поверхности испарения: к поверхности уровня 22 добавилась испаряющая поверхность поплавка 12. При этом обеспечено постоянство оптимального значения концентрации раствора хладагента, чем также достигается увеличение охлаждения и обезвоживания насыпного материала. В результате этого повышается эффективность охлаждения и обезвоживания насыпного материала.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ НАСЫПНОГО МАТЕРИАЛА по авт.св. №1040042, оличаюшееся тем, что, с целью повышения эффективности устройства в работе, оно снабжено погруженным в хладагент поплавком, выполненным в виде полого шара из теплопроводного материала с фитильным покрытием, и установленной на крышке и заполненной водой емкостью с патрубком, пропущенным через крышку и имеющим подпружиненное запорное приспособление, взаимодействующее с поплавком в вертикальном направлении.