Форсунка для охлаждения изделий Советский патент 1984 года по МПК C21D1/62 F23D11/14 

Изобретение относится к термичес кой обработке проката и может быть использовано в устройствах для охла дения проката водой или воздухом. Известна плоскоструйная форсунка, содержащая корпус для охлаждения проката, в котором выходное отверстие образовано пересечением полусферической или конической оконечности подводящего канала с клино вой или прямоугольной выточкой со стороны выхода. Ось подводящего канала и ось симметрии выточки совпадают. Форсунки обеспечивают тонкую плоскую струю воды с углом раскрытия около 90° С I Недостатком указанной форсунки является сложность выполнения полусферической выточки и сложность обе печения заданного взаимного располо жения полусферической и выходной вы точек. При отклонении положения выточек от заданного резко изменяются величина вьрсодного отверстия и расходные характеристики форсунки. Кроме того, плоскоструйньГе форсунки такой конструкции затруднительно использовать в случаях, когд требуется подавать струи жидкости или газа с .уклоном к поверхности ко лектора, на котором размещены форсунки. Установка форсунок под углом к поверхности коллектора существенн усложняет конструкцию охлаждшощего устройства. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является фо сунка для охлаждения проката, содер жащая корпус с выточкой для выхода охлаждающей жидкости и подводящий канал L23. Недостатком известной форсунки, выдающей поток жидкости с больщим углом раскрытия, является нецелесообразность ее применения при охлаждении изделий, имеющих малые попере ные размеры, например, труб, поскол ку при установке форсунки на допус тимом расстоянии от изделия ширина струй будет больие ширины охлаждаемого изделия, так что часть воды не попадает на него. Целью изобретения является обеспечение возможности регулирования раскрытия струи и .сокращения расхода охлаждающей жидкости. Поставленная цель достигается тем, что в форсунке для охлалсдения изделий, содержащей корпус с выточкой для выхода охлаждающей жидкости и подводящий канал, выточка в корпусе выполнена в виде клина с углом 70-20°, в корпусе форсунки установлена втулка с косым срезом основания, соответств.ующим углу наклона клиновой выточки корпуса, и вырезом, глубина которого по диаметру и высота составляют 0,15-0,7 от величины внутреннего диаметра втулки. При значениях угла раскрытия менее 20 имеет место неорганизованное разбрызгивание струи, нарушается форма струи и возрастает гидравлическое сопротивление форсунки. При значениях угла раскрытия клиновой выточки более 70 уменьшается угол раскрытия струи, ее характеристики приближаются к характеристикам струи, вытекающей из обычного цилиндрического насадка, тогда как габариты , (длина) форсунки резко возрастают. ; Подача струй охлаждающей жидкости р виде плоской веерной струи с нужным углом раскрытия по ширине обеспечивается за счет применения цилиндрической втулки, вставляемой в канал корпуса форсунки до упора на наклонную плоскость клиновой выточки. Указанная втулка выполнена с косым срезом основания, соответствующим углу раскрытия клиновой выточки и имеет вырез, глубина которого по диаметру и высота составляют 0,150,7 от величины внутреннего диаметра втулки d. При указанных параметрах выреза обеспечивается ус тойчивая работа форсунки с четко выраженными границами струи. Уменьшение глубины и высоты выреза до значений менее 0,15 d приводит к появлению зон брызгообразования, нарушению границ струи, а также к ,резкому увеличению гидравлического сопротивления форсунки.Увеличение глубины выреза до 0,7 d и более приводит к усилению брызгообразования и ухудшению направленности и формы струи. Увеличение высоты выреза до 0,07d и более приводит к уменьшению угла раскрытия струи, увеличению ее толщины и нарушению формы. На чертеже показаны корпуса форсунки и втулки, а также форсунки в сборе, продольное сечение. .Устройство состоит из корпуса форсунки I с продольным цилиндриче3°ским каналом 2, клиновой выточкой 3 и с резьбой 4 на входном конце, втулки 5 с косым срезом части основания 6 и вырезом 7 для выходного отверстия высотой h и глубиной по диаметру J. Втулка вставляется в ка иап корпуса таким образом, что косой срез ее опирается на поверхност клиновой выточки. Устройство, работает следующим об разом. Вода проходит через канал 2, вту ку 5 и, натекая на поверхность клиновой выточки 3, разворачивается в сторону выходного отверстия, обра зуемого вырезом 7 втулки 5 и наклон ной поверхностью клиновой выточки. Стенки втулки перед вырезом и поверхность клиновой выточки формирую 1шоскую веерную струю и придшот ей данное направление. Пример . Трубу диаметром 110 мм охлаждают струями воды из форсунок, находящихся на расстоянии 80 мм от поверхности трубы и повер нутых в сторону ее движения. Применены форсунки с углом раскрытия клиновой выточки 40 , высотой выреза h 0,6 d, глубиной выреза по диаметру 0,2 d, где d 10 мм внутренний диаметр втулки. При указанных условиях струи воды имеют угол раскрытия 50 и натек ют на охлаждаемую трубу с углом атаки 40. Натекание струй под 174 углом 40 в сторону движения трубы исключает попадание брызг и подстуживание трубы перед началом зоны орошения . Ширина струи при ее натекании на охлаждаемую трубу с указанным углом раскрытия соответствует величине наружного диаметра трубы с некоторым запасом (0%), что обеспечивает орошение поверхности трубы по всему периметру при минимальном числе установленных форсунок и в то же время исключает бесполезные потери воды. Применение форсунок данной конструкции позволит обеспечивать подачу струй охлаждающей жидкости на изделие под требуемым углом при различных схемах взаимного расположения охлаждаемого изделия и коллекторов или камер, на которых устанавливаются форсунки. Применение таких форсунок обеспечит также экономичность расходования воды при охлаждении длинномерных изделий малых поперечных -размеров за счет подачи струй заданной ишрины, соответствующей ширине охлаждаемого изделия. I Предлагаемая форсунка проста в изготовлении и надежна в работе. Размеры корпуса и втулки легко контролируются при изготовлении, благодаря чему обеспечивается высокая точность изготовления.

ФОРСУНКА ДПЯ ОХ.ПАЖДЕИИЯ ИЗдаЛИЙ, содержащая корпус с выточкой для выхода охлаждающей жидкости и подводящий канал, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования раскрытия струи и сокращения расхода охлаждающей жидкости, выточка в корпусе выполнена я виде клина с углом 70-20°, в корпусе форсунки установлена втулка с косым срезом основания,, соответствующим углу наклона клиновой выточки корпуса, и вырезом, глубина которого по диаметру и высота составляют 0,15-0,7 от величины S внутреннего диаметра втулки. 2i N3