專利名稱：塊狀或粒狀物料的冷卻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于冷卻塊狀或粒狀物料的方法和裝置。
公知的冷卻方法用于例如食品的冷凍、緊接著應(yīng)當(dāng)被分開、粉碎或磨碎的工業(yè)產(chǎn)品的脆變或硬化。特別是，通過在冷卻時(shí)引起的產(chǎn)品脆變使粉碎和磨碎過程變得容易，同時(shí)可以用較小的功耗來驅(qū)動(dòng)粉碎機(jī)和磨碎機(jī)。同樣，對(duì)于冷成形過程，象鋼件的冷收縮，需要對(duì)工件進(jìn)行預(yù)冷卻。
公知的冷卻裝置都使用輸送工具，它輸送被冷卻的物料通過一種低溫的液體，并攜帶物料同冷卻介質(zhì)直接接觸一段確定的時(shí)間。也存在著間接式冷卻類型的冷卻裝置。作為輸送工具采用螺旋式輸送器、輸送帶、鏈?zhǔn)捷斔推骰蜉斔凸藁\或輸送室，冷卻的物料裝在這些輸送工具中。
例如在DE-4106599中，利用一個(gè)鏈?zhǔn)捷斔推鬏斔蛪K料物料，使其通過一個(gè)裝有一種低沸點(diǎn)液化氣的池子;或者在DE-4109900中，在料室中輸送物料穿過一個(gè)這樣的池子，料室的隔墻部分地制成柵格。
這種已知冷卻裝置的缺點(diǎn)是輸送工具直接地或間接地同低溫介質(zhì)接觸。由此使其受到強(qiáng)烈冷卻，因此，必須用耐低溫材料制成輸送工具。持久的溫度交變和脆變的危險(xiǎn)使材料的壽命嚴(yán)重下降。繼而，在低溫裝置范圍內(nèi)的運(yùn)動(dòng)部件支承也帶來問題。最后，潮氣的冷凝、以及由運(yùn)動(dòng)的輸送部件結(jié)冰而產(chǎn)生的污染、還有由于輸送工具本身所引起的對(duì)低溫介質(zhì)的附加的熱損害都是不期望的。
因此本發(fā)明的目的在于提供一種方法和一種適宜的裝置，借助于這種方法和裝置，可在傳輸途中對(duì)塊狀或粒狀的物料進(jìn)行冷卻，而無需忍受上述的缺點(diǎn)。
按照發(fā)明，這個(gè)目的通過下述方式方來解決，將塊狀或粒狀的物料連續(xù)地裝進(jìn)一根管子，物料至少在管子的一部分中被一種低沸點(diǎn)液化氣冷卻，并在管子排出口排出。
按照發(fā)明完全放棄了輸送工具。通過不斷地向管子填入物料，會(huì)施加給已經(jīng)處在管子里的物料一個(gè)壓力，通過該壓力繼續(xù)輸送物料，直至最后在管子的另一端，于其排出口處排出。
處于管子的一部分中的物料由一種低沸點(diǎn)的液化氣冷卻。以按照需要，通過直接的或間接的與液化氣的熱交換來完成這種冷卻。
假如物料允許直接地與液化氣接觸而不遭受損害，按照發(fā)明把這種物料不斷地裝進(jìn)一個(gè)至少部分地含有一種低沸點(diǎn)液化氣的管子里是有利的，使物料穿過管子并于其中冷卻。
例如管子可以被彎曲成U形，且由此而形成的平面垂直于支承面設(shè)置。然后將物料從上面送入管中，在管子下面的彎曲部分注入一種低溫液化氣。如果管子中填滿被冷卻的物料，在繼續(xù)不斷地填料加載下，物料在一定程度上可以自動(dòng)輸送。
也可以用一個(gè)擠壓沖頭進(jìn)行加載，通過它把物料壓進(jìn)管子，并將被冷卻的物料在管子排出口處重新排出。
如果直立的、充滿物料的管子的圓柱部分在進(jìn)口側(cè)高于出口側(cè)，則僅憑重力引起的壓力使物料通過彎曲的管子也是可能的。
按照被冷卻的物料的形狀，可以采用某種確定的管子橫截面幾何形狀。在粒狀物料時(shí)，比如說可以選擇一種圓形的管橫截面，其橫截面尺寸要大于物料顆粒尺寸。對(duì)于圓柱形塊狀物料，可以選擇一種正方形的管橫截面，它要適應(yīng)于物料的橫截面尺寸。物料一塊一塊地通過管子，在那里與管壁之間的空隙應(yīng)當(dāng)是恰巧大小合適，以避免傾斜。
采用惰性氣體作為低沸點(diǎn)的液化氣是特別值得推薦的。當(dāng)粉碎或磨碎已被冷卻的塊狀或粒狀物料時(shí)，排出在輸送和冷卻物料時(shí)形成的氣化的惰性氣體，并且在粉碎或磨碎過程中用惰性氣體使那里的氣氛惰性化是特別有利的。例如在粉碎舊電池或噴霧器罐時(shí)，會(huì)泄漏出化學(xué)反應(yīng)的和高易燃的物質(zhì)，這些物質(zhì)在空氣中能夠爆炸或自燃。而在一種惰性氣體氣氛中可消除這種危險(xiǎn)。
如果使用氣化的低沸點(diǎn)氣來預(yù)冷塊狀或粒狀物料，將更有利。在液化氮的情況下，即在接收氣化熱之后，氣態(tài)的氮可再次接收多于相同的熱量，直至氮?dú)膺_(dá)到室溫。用冷氮?dú)鈦眍A(yù)冷通到按照發(fā)明的冷卻裝置的輸送途中的塊狀或粒狀物料，或例如在送到一臺(tái)粉碎裝置的途中隨后冷卻，可以利用這種冷卻容量。
為了盡可能減少由于外界熱輸入所引起的低溫液化氣的氣化，在直接冷卻物料時(shí)，至少含有低沸點(diǎn)液化氣的那部分管子應(yīng)當(dāng)被絕熱。
按照發(fā)明，塊狀或粒狀物的溫度可以通過物料經(jīng)過管子的流通量來調(diào)節(jié)。這是因?yàn)?，不斷地裝入物料，一個(gè)較大的單位時(shí)間的裝入量對(duì)應(yīng)于一個(gè)較高的輸送速度，為此物料在用低溫液化氣直接或間接冷卻的那部分管子里的停留時(shí)間較短。
此外，在直接冷卻時(shí)物料的溫度可以通過低沸點(diǎn)液化氣在管中的充入量來調(diào)節(jié)。充入量越大，被液化氣充滿的管子的部分就越大，即，冷卻區(qū)段就越長。
為實(shí)施按照本發(fā)明所述的方法的一種適合的裝置實(shí)際上是由一個(gè)適合于接收塊狀或粒狀物料的U形彎管組成，管子的下面的彎曲部分同一種低沸點(diǎn)的液化氣相接觸。
在間接熱交換時(shí)，例如可以采用一個(gè)裝有液化氣的池子，管子的下面彎曲部分在這個(gè)池子中通過。
在直接熱交換時(shí)，可以直接地把液化氣注入一個(gè)熱絕緣的管子里。然而，如果U形管的下面的彎曲部分設(shè)在一個(gè)裝有一種低沸點(diǎn)液化氣的池子里，同時(shí)又具有液化氣的入流口的話，這樣是有利的。在這種情況下，可以以簡(jiǎn)單的方式來控制池中低沸點(diǎn)液化氣的充入狀態(tài)，同時(shí)也可以將其調(diào)節(jié)到一個(gè)恒定的值。
按照本發(fā)明，將被冷卻的物料從上面裝進(jìn)管子，直到用物料完全加滿到U形管的下面彎曲部分。通過繼續(xù)不斷的填裝，產(chǎn)生一個(gè)壓力，這個(gè)壓力輸送物料通過管子的下面彎曲部分，從而使物料與低沸點(diǎn)液化氣進(jìn)行直接的或間接的熱交換。被冷卻了的物料在管子的排出口處重新排出。
按照物料的種類，有必要用一個(gè)擠壓沖頭把物料裝進(jìn)管子并實(shí)施輸送。于是，按照本發(fā)明在管子入口處安置一個(gè)擠壓沖頭。沖頭在管子內(nèi)部將物料擠壓一段確定距離，接著在將新的物料裝進(jìn)入口。
特別是對(duì)于塊狀物，使管子的橫截面與相應(yīng)的物料匹配可能是有利的，這樣可一塊一塊地使物料通過管子。從物料表面到管內(nèi)壁的間隙大小在這里應(yīng)這樣確定，即在直接冷卻時(shí)有足夠的液化氣同物料相接觸，但是要避免物料在管中傾斜和被卡住。
為了避免管中的物料卡住，也可以安裝具有一個(gè)朝排出口方向加寬橫截面的管子。也可以在管中安排導(dǎo)向板。
下面，根據(jù)唯一的附圖
詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置。
這個(gè)解地描繪了一種用于直接冷卻塊狀物料、根據(jù)本發(fā)明的適宜的裝置。一根U形彎管2，其下面的彎曲部分通過一個(gè)裝有液化氮3的池子8。這個(gè)部分具有附加的流入口4，通過流入口，可在管子內(nèi)部和池子8之間形成液體交換。池子8是熱絕緣的。通過一個(gè)相應(yīng)的調(diào)節(jié)單元恒定地保持裝入狀態(tài)。在入口5處把塊狀物料1裝進(jìn)管子2。一個(gè)擠壓沖頭7幫助輸送物料1通過彎管2。被冷卻了的物料1在排出口6處排出。
物料1裝滿管子2后，通過每一次新的添加部分，將另一部分從排出口6擠出。根據(jù)通過速度，可以調(diào)節(jié)物料1在裝有液化氮3的池子8中的停留時(shí)間。氣化的氮上升進(jìn)入管內(nèi)，并且用于物料1的預(yù)冷卻和隨后冷卻。為了減少物料傾斜的危險(xiǎn)(物料傾斜可能會(huì)發(fā)生堵塞)，管子2的橫截面要適應(yīng)于這種塊狀物料。
在這個(gè)實(shí)施例中，按照本發(fā)明的方法及裝置特別合適冷卻用于緊固配合冷收縮的鋼制柱塞銷。
權(quán)利要求
1.用于冷卻塊狀或粒狀物粒的方法，其特征在于，將塊狀或粒狀的物料(1)不斷地裝入一根管子(2)，物料(1)在管子(2)的至少一部分中由一種低沸點(diǎn)的液化氣(3)冷卻，并在管子(2)的排出口處(6)排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將塊狀或粒狀的物料(1)不斷地裝入一根至少部分地含有一種低沸點(diǎn)的液化氣(3)的管子(2)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2之一所述的方法，其特征在于，借助于一個(gè)擠壓沖頭(7)將塊狀或粒狀物料(1)裝進(jìn)管子(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，采用一種惰性氣體，特別是氮作為低沸點(diǎn)的液化氣(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，采用在冷卻時(shí)形成的氣化低沸點(diǎn)氣(3)對(duì)塊狀或粒狀物料(1)進(jìn)行附加的冷卻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，通過物料(1)通過管子(2)的流通量來調(diào)節(jié)塊狀或粒狀物料(1)的溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6之一所述的方法，其特征在于，通過低沸點(diǎn)液化氣(3)在管(2)中的注入量來調(diào)節(jié)塊狀或粒狀物料(1)的溫度。
8.實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1所述方法的裝置，其特征在于，一根適合于接收塊狀或粒狀物物料(1)的呈U形的管子(2)，管子(2)的下面的彎曲部分同一種低沸點(diǎn)的液化氣(3)相接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，U形管(2)的下面的彎曲部分浸入在一個(gè)裝有一種低沸點(diǎn)液化氣(3)的池子(8)里。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，U形管(2)的下面的彎曲部分具有對(duì)于低沸點(diǎn)液化氣(3)的流入口(4)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10之一所述的裝置，其特征在于，在管子(2)的入口(5)處安置一個(gè)擠壓沖頭(7)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11之一所述的裝置，其特征在于，管子(2)的橫截面適應(yīng)被冷卻的物料(1)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8-11之一所述的裝置，其特征在于，管子(2)具有一個(gè)朝排出口(6)方向變寬的橫截面。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明將塊狀或粒狀物料不斷地裝入一根管子，并在管子的至少一部分中由一種低沸點(diǎn)的液化氣予以冷卻，然后從排出口處排出。管子可以部分地裝入液化氣?？梢酝ㄟ^一個(gè)擠壓沖頭來幫助輸送物料通過管子。一種惰性氣體，如氮適合于作為低沸點(diǎn)液化氣。這種方法可以完全放棄輸送工具。
文檔編號(hào)F25D3/11GK1095156SQ94101148
公開日1994年11月16日 申請(qǐng)日期1994年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月16日
發(fā)明者迪特爾·雷布漢, 伯恩德·克蘭, 馬丁·布蘭克 申請(qǐng)人:林德股份公司