Система термостатирования литейнойфОРМы Советский патент 1981 года по МПК B22D27/04 B22D15/00 

(54) СИСТЕМА ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ ЛИТЕЙНОЙ ФОРЬЩ

t

Изобретение относится к литейному производству, а именно к системам термостабилизации литейных металлических форм с применением замкнутых систем теплообмена и принудительной циркуляцией теплоносителя.

Известна система термостатирования линейной формы, включающая теплообменник, выполненный в виде внутренних каналов в литейной форме, циркулируя через которые теплоноситель оказывает термостабилизирующее действие на форму, и замкнутый контур циркуляции теплоносителя, имеющий внешний теплообменник и насос l.

Недостатком такой системы является невысокая интенсивность охлаждения формы, обусловленная применением в качестве теплоносителя воды, которой сообщают температуру ниже температуры кипения в целях обеспечения устойчивой (без кавитации) и надежной работы насоса.

Известна и другая система термостатирования литейной формы, внутренние каналы теплообменника в литейной форме которой имеют связь с двумя замкнутыми контурами, в один из них отводится продукт испарения теплоносителя, образовавшийся в этих кана-

лах, а в другой - жидкий теплоно,ситель с температурой, близкой к температуре кипения. Оба контура имеют насосы, наружные теплообменники и связаны между собой 2. Основной недостаток этой системы - неравномерное термостатирование формы во времени и неполное устранение тепловых ударов, что приводит к возникновению

to в форме термических напряжений и последующей ее деформации.

Цель изобретения - уменьшение тер мических напряжений и развития процесса деформации литейной формы.

15

Поставленная цель достигается установкой парожидкоразделителя по ходу теплоносителя за теплообменником, расположенным в литейной форме, и

20 струйного насоса, причем с послед-. ним сообщена паровая линия парожидкоразделителя. Эффективность работгы теплообменника в литейной форме зависит от того, в какой части формы теп25лоноситель закипает и перемещается в виде парожидкостной смеси. Часть формы, где теплоноситель забирает тепло от формы для достижения температуры кипения, как это происходит в извест30ных системах термостатирования, охаждается менее эффективно. Установка парожвдкоразделителя,обеспечиваюего надежное и полное отделение пара т жидкости, позволяет отводить в струйный насос, установленный в паовой линии, паровую фазу теплоносителя. Струйный насос паровой линии при надежном разделении паровой и идкостной фаз теплоносителя обеспечивает заданный парожидкостной остав смеси теплоносителя на входе в Ьхлаждающие полости теплообменника в форме.

Разделение паровой и жидкостной смеси теплоносителя в парожидкоразделителе обеспечивает устойчивую и надежную ра:боту струйного насоса в жидкостной линии за счет подачи в насос жидкостной фазы теплоносителя, имеющей температуру ниже температуры кипения, а следовательно, исключающую возможность кавитационных явлений.

На чертеже приве.дена общая замкнутая система циркуляции теплоносителя.

Система состоит из циркуляционного насоса 1, связанного трубопроводом 2 со струйным насосом 3. Струйный насос 3 через систему трубопроводов связан со входом в теплообменник 4, выполненный в виде охлаждающей полости в литейной форме, при выходе его установлен парожидкоразделитель 5, паровая линия 6 которого связана со струйным.насосом 3, а жидкостная линия 7. - с теплообменником 8. Выход теплообменника 8 связан с насосом 1 циркуляции.

Устройство работает следующим образом.

Насос 1 всасывает охладившийся в теплообменнике 8 теплоноситель и по нагнетательному трубопроводу 2 подает его под давлением в сопло струйного насоса 3. Из-за высокой скорости теплоносителя на выходе из сопла в приемной камере струйного насоса 3 создается довольно низкое статическое

что обеспечивает подсос

давление,

пара по трубопроводу 6, из парожидкоразделителя 5. Смешение пара и жидкости происходит в камере смешения и диффузоре струйного насоса 3, в результате основная часть пара конденсируется, а жидкость подогревается до температуры насыщения. Получившаяся парожидкостная смесь поступает в охлаждакяцую полость фор||у1ы 4, где эффективно отводит тепло S процессе кипения. Парожидкостная смесь с большим, чем на входе, паросодержанием, из охлаждающей полости 4 формы поступает в парожидкоразделитель 5, откуда жидкость по трубопроводу 7 поступает в теплообменник 8, а пар по паровому трубопроводу б через регулирующий вентиль (Рв) поступает в струйный насос. Регулирукяций вентиль работает автоматически и поддерживает на заданном уровне паросодержание теплоносителя на выходе из формы. Импульсом на срабатывание вентиля является изменение скорости теплоносителя, которое

0 воспринимается чувствительным элементом вентиля. Увеличение скорости свидетельствует о повышении паросодержания, уменьшение - о понижении паросодержания. Регулирующий вентиль

5 соответственно либо прикрывает пос тупление.пара в струйный насос 3, (Либо открывает проходное сечение для пара.

В качестве парожидкоразделителя;

0 могут быть применены .стандартные воздухосборники и воздуховодчики,широко применяемые в системах водяного отопления.

Применение.предлагаемой схемы позляет осуществить постоянное терми5ческое регулирование формы по площади и времени, что обеспечивает ее оптимальный режим работы. При подаче в охлажда1вщую полость формы парохидкостной смеси заданного паросодержа0ния повышается интенсивность охлаждения в 4-5 раз по сравнению с обычной водой.

5

Формула изобретения

Система термостатирования литейной формы, содержащая два замкнутых .контура циркуляции теплоносителя, в каждый из которых входят расположен0ный в литейной форме теплообменник, отводящий тепло, и размещенный вне этой формы теплообменник, отдающий тепло, и циркуляционный насос, о т личающа. яся тем, что, с целью уменьшения термических напряжений и развития процесса деформации литейной формы, она снабжена парожидкоразделителем, установленным по ходу теплоносителя за теплообменни0ком, расположенным в литейной форме, и струйным насосом, причем с последн«м сообщена паровая линия парожидкоразделителя.

Источники информкции,

S принятые во внимание при экспертизе

2,Авторское свидетельство СССР № 5.31649, кл. В 22 О 27/04, 1975.