Fließbett-Sandkühler

Sandkühler dienen der Kühlung von ton gebundenem Gießerei Altsand. Der Fließbett-Sandkühler besteht aus einer Schwingförderrinne mit luftdurchlässigen Boden, einer stationären Ablufthaube, einer Befeuchtungseinrichtung, einem Ventilator und der Steuerung. Die Bilder 1 bis 3 zeigen Ausführungsbeispiele (Küttner GmbH).

Der Sand wird unter optimalen Wärmeübergangsbedingungen in der Wirbelschicht durch Verdunstung von Wasser gekühlt. Die Endfeuchte wird durch kontrollierte Zugabe von Wasser über eine Temperatur- und leistungsabhängige Steuerung auf einen konstanten Wert eingestellt werden. Der Fließbett-Kühler zeichnet sich durch seine hohe Kühlwirkung bei niedrigem Energieverbrauch und kompakter Bauweise in jeder Sandaufbereitunsanlage aus. Für einen kontinuierlicher Betrieb auch bei schwankenden Eingangssandmengen wird der Durchsatz vergleichmässigt und die Kühlparameter angepasst. Auf Grund der Schwingförderung des Sandes durch den Kühler sind nur wenig mechanische Teile mit Sand im Kontakt, was die Wartungskosten und Verschleißteilkosten auf ein Minimum reduziert.
 

Vorteile:

  • Feuchtigkeitsgrad einstellbar zwischen 1,6 und2,2 %
  • Genauigkeit Feuchtigkeitsgrad +0,2 %
  • geringer Energieverbrauch
  • geringer Verschleiß
  • besonders geeignet für Anwendungen mit hohem Eisenanteil im Sand
  • hohe Altsandtemperaturen auch über 150°C möglich
  • Anlaufbetrieb für kalten Sand

Zubehör:

  • Steuerung mit Frequenzregelung Fließbett-Sandkühler und Ventilator
  • integrierter Vorbunker mit reversierbaren, leistungsgeregelten Abzugsband
  • Feuchteregelung und –anzeige mit Endfeuchtemessung im Kühlerauslauf
  • Zyklon
  • Schalldämpfer

Prozessbeschreibung:

Der Sandkühler wurde entwickelt, um die Sandqualität in Gießereien mit mechanisierten Formanlagen mit schnellem Sandumlauf zu verbessern. Durch gekühlten Sand mit gleichbleibender Feuchte können Form- und Gussfehler entscheidend reduziert werden.

Der von der Auspackstation abgegebene Formsand ist inhomogen bezüglich Temperatur und Feuchtigkeit, die Sandleistung ist stark unterschiedlich. Vor dem Eintritt in die Sandkühlanlage wird empfohlen, den Sand z. B. mit einer Sandschleuder zu bearbeiten, da größere Inhomogenitäten, wie z. B. feuchte Sandknollen, im Kühler nicht vergleichmäßigt werden können. Eine Absiebung und Metallabscheidung wirkt sich vorteilhaft auf den Kühlerbetrieb aus.

Funktion Sandkühler ohne integrierten Vorbunker

Die Aufgabevorrichtung (bauseits) des Sandkühlers besteht aus einem Pufferbunker mit einem über Füllstandssonden gesteuerten Abzugsband. Durch Start-Stop-Betrieb des Bunkerabzugbandes wird der Kühler trotz schwankender Sandleistung des Sandsystems mit konstanter Leistung beschickt. Der Kühler wird auf die maximal auftretende Leistung dimensioniert. Durch Reversierbetrieb des Abzugsbandes kann der Kühler umfahren werden.

Funktion Sandkühler mit integrierten Vorbunker

Der Füllstand eines in die Kühlerhaube integrierten Vorbunkers wird mittels Füllstandsonden über einen Drehzahl gesteuerten Walzenaufgeber geregelt. Die Temperatur gesteuerte Befeuchtung wird abhängig von der Drehzahl des Walzenaufgebers leistungsabhängig verändert. Der Kühler kann zwischen etwa 40-120 % der Nennleistung kontinuierlich betrieben werden. Die Auslegung des Kühlers erfolgt nicht nach der Spitzenleistung sondern nach der Durchschnittsleistung. Vorausgesetzt wird dabei, dass nicht gleichzeitig maximale Sandleistung und maximale Auslegungstemperatur auftreten.

Im Altsandkühler wird der Sand durch Vibrationen über ein Feinlochblech gefördert. Durch von unten mittels eines Mitteldruckventilators eingeleitete Luft wird der Sand fluidisiert, das von Spezialdüsen Temperatur gesteuert aufgegebene Wasser wird bei dem Kontakt mit heissem Sand verdunstet und von der erwärmten Luft abgeführt. Unter der Einwirkung der Vibrationen und der Luft wird ein intensives Vermischen des aufgesprühten Wassers mit dem Sand erreicht.

Durch eine spezielle Ausbildung der Kühl-Schwingförderrinne sowie einer entsprechenden Wahl von Frequenz, Amplitude und Schwingwinkel der Schwingantriebe wird die Übertragung von störenden Schwingungen auf die Umgebung weitestgehend vermieden.

Die feststehende Ablufthaube ist als Beruhigungskammer ausgebildet, der Austrag von Feinanteilen wird minimiert. Über leicht zugängliche Einstiegtüren ist die Wartung des Kühlers möglich.

Es ist empfehlenswert, in die Abluftleitung zwischen Kühler und Abluftfilter einen Zyklon zur teilweisen Rückführung von Feinanteilen einzubauen. Der Zyklon kann als Hochleistungszyklon mit hohem Abscheidegrad oder als Niederdruckzyklon mit geringerem Abscheidegrad und geringerem Druckverlust gewählt werden. Es werden üblicherweise Trockenentstaubungen eingesetzt. Die Wahl des Zyklons ist mit dem Hersteller der Entstaubungsanlage abzustimmen.

Der Sand verlässt den Kühler in weitgehend homogenem Zustand bezüglich Temperatur und Feuchte. Die Temperatur wird abhängig von den Eintrittsbedingungen des Sandes zwischen 35 °C und 40 °C betragen, die Feuchte ist einstellbar um einen Mittelwert zwischen 1,6 % bis 2,2 %, + 0,3 %.

Die Kühlluft sollte mit Rücksicht auf den Winterbetrieb wahlweise innerhalb oder außerhalb der Halle entnommen werden können.

Weiterführende Stichworte

Regenerieren
Sandregenerierung
Regenerierungsgrad
Regeneratausbringen
Fluidbettkühl-Sichter

 

  • Bild 1: Fließbett-Sandkühler (Küttner GmbH),
  • Bild 2: Fließbett-Sandkühler (Küttner GmbH),
  • Bild 3: Fließbett-Sandkühler (Küttner GmbH)
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