一种螺旋冷却装置技术领域
本发明公开了一种螺旋冷却装置，涉及铸造、粉末冶金领域，尤其用于颗粒、粉末的冷却处理。
背景技术
铸件广泛应用于各种机械设备中，铸件是通过铸造工艺生产出来的产品。铸造最广泛的工艺是用石英砂造型或其他耐火度较高的其他砂，为节约资源，国家对旧砂利用率做了规定，旧砂利用率最高的铸造工艺之一是消失模铸造、V法铸造。这两种铸造工艺中都要用到型砂辅助造型。型砂在造型过程中从铸件中吸取了大量的热量，必须降低其温度，才能循环使用。
现在广泛应用于铸造生产工艺的型砂冷却设备是沸腾冷却床。沸腾冷却床的工作原理是用大功率风机将砂吹起，形成沸腾状态，型砂落在水冷管上，水吸收热量，循环水将热量带走一部分，再用抽风方式将沸腾砂的热量带走一部分，以达到降低型砂温度的目的。采用沸腾冷却床的缺点是风机功率大，水冷管检修、更换困难，设备造价高，故障率高，常常因为沸腾冷却床故障致使全线停机，降低了生产率，增加了生产成本，同时鼓风吹沙造成局部空气中粉尘含量高，危害操作工人的身体健康，造成职业病高发。
为了克服上述困难，中国专利CN204486703U公开了一种冷却装置，包括：壳体，壳体的上端连接有用于抽风的抽风管，壳体的侧壁上靠近抽风管的位置连接有进砂溜槽，壳体的侧壁上靠近其底部的位置连接有出砂溜槽，壳体内位于进砂溜槽与出砂溜槽之间的位置由上到下依次设有多级用于冷却铸造型砂的冷却装置。砂子在下落过程中经过一级冷却装置与二级冷却装置水冷却，并经过抽风管抽吸形成的风进行风冷却，实现了降温和净化目的。但是，该技术同样采用鼓风吹沙的步骤，造成粉尘污染，危害操作工人的身体健康，另外型砂与冷却管接触时间短、接触面积不充分，存在冷却效率低下的缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种环保、冷却效率更高的冷却装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供的基础方案为：
一种螺旋冷却装置，包括进料口、螺旋形套管、出料口、进水管、出水管、水泵；螺旋形套管分为内管和外管，内管外径小于外管内径，内管和外管之间为中腔，中腔下端开口与进水管连接，中腔上端与出水口连接；内管上端连接进料口，下端连接出料口。
使用时先用水泵将中腔中充满水，然后待降温的物料由进料口进入螺旋内管，物料在沿螺旋内管滑下的过程中将热量传递给中腔里的流水，从而降低温度。
此方案中物料在内管中通过，避免暴露在空气中，减少对空气的污染；与物料在冷却管之间滑落相比，物料沿管道下滑，增大了物料与冷却管道的接触面积；螺旋形设计增加了物料与流水接触时间。综上所述，此发明不仅环保，而且提高了冷却效率。
优化方案一：作为对基础方案的优化，出水管连接冷凝装置，冷凝装置连接进水管。这样建立了水循环系统，低温水从进水管进入螺旋形套管的中腔，在中腔内实现热交换，在出水口流出高温水，高温水进入冷凝装置，经冷凝处理，变成低温水，再通过进水管进入螺旋形套管中腔，如此循环。此方案实现水的循环利用，节约能源。
优化方案二：作为对基础方案的另一优化，出水管和进水管均设有水管接头。水管接头分别安装在出水管和进水管处，水管接头可连接取暖装置。这样从出水管流出的高温水在取暖装置中与室内冷空气进行热交换，变成低温水，再通过进水管进入螺旋形套管中腔，如此循环。此方案将型砂中的热量通过水传递给室内空气，用于日常取暖。这样实现了能量的有效利用，节能环保。
优化方案三：作为对优化方案二的优化，水管接头为Y形。Y形水管接头分别与出/进水管、冷凝装置、取暖装置连接；冷凝装置与出水管的Y形水管接头之间设有阀门，冷凝装置与进水管的Y形水管接头之间设有阀门；取暖装置与出水管的Y形水管接头之间设有阀门，取暖装置与进水管的Y形水管接头之间设有阀门。这样在需要取暖的时候，打开取暖装置两侧连接的阀门，关闭冷凝装置两侧连接的阀门，即为优化方案二；当不需要取暖的时候，打开冷凝装置两侧连接的阀门，关闭取暖装置两侧连接的阀门，即为优化方案一。
附图说明
图1是本发明螺旋冷却装置的侧视图；
图2是本发明螺旋冷却装置管道的横切图；
图3是本发明螺旋冷却装置内管和外管的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
本发明提供一种螺旋冷却装置，包括进料口11、螺旋形套管30、出料口12、进水管21、出水管22。螺旋形套管30分为内管33和外管31，内管33外径小于外管31内径，内管33和外管31之间为中腔32，中腔32下端开口与进水管21连接，中腔32上端与出水口22连接；内管33中空，上端连接进料口11，下端连接出料口12。
打开进水管21和出水管22，利用水泵，使水在中腔32内自下往上流动，待降温物料从进料口11处进入内管33（螺旋形套管30）的内腔40，在重力作用和续加物料下压的作用下，内腔40中的物料下滑，下滑过程中，热量传递给中腔32中的水，物料温度降低，在出料口12处流出。
实施例二：
本实施例与实施例一的不同之处在于，出水管22连接冷凝装置，冷凝装置连接进水管21。冷凝装置采用水冷螺杆式低温冷水机（品牌ONTAS安达思，可根据工艺具体情况订制），用来给水降温，出水管22中的水以较高的温度流入水冷螺杆式低温冷水机，然后以较低的温度从水冷螺杆式低温冷水机中流出，通过进水管21进入螺旋管中腔32。此方案实现水的循环利用，节约能源。
实施例三：
本实施例与实施例一的不同之处在于，还包括水管接头，水管接头分别安装在出水管和进水管处，水管接头可连接取暖装置。出水管22处的水管接头连接暖气片或地暖管道，暖气片或地暖另一端管道连接进水管21的水管接头。这种方式实现了变废为宝，从出水管22流出的高温水在暖气片或地暖管道中与室内冷空气进行热交换，变成低温水，再通过进水管21进入螺旋形套管中腔32，如此循环。此方案将型砂中的热量通过水传递给室内空气，用于日常取暖。这样实现了能量的有效利用，节能环保。
实施例四：
本实施例与实施例一的不同之处在于，出水管和进水管均设有Y形水管接头，Y形水管接头分别与出/进水管、冷凝装置、取暖装置连接；冷凝装置与出水管的Y形水管接头之间设有阀门，冷凝装置与进水管的Y形水管接头之间设有阀门；取暖装置与出水管的Y形水管接头之间设有阀门，取暖装置与进水管的Y形水管接头之间设有阀门。这样在天气寒冷，需要取暖的时候，打开取暖装置两侧连接的阀门，关闭冷凝装置两侧连接的阀门；当不需要取暖的时候，打开冷凝装置两侧连接的阀门，关闭取暖装置两侧连接的阀门。这种方式更加灵活有效的利用能量，降低物料温度。
以上所述的仅是本发明的基础方案实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。