Насадок для охлаждающих устройств Советский патент 1986 года по МПК B21B45/02 F01P1/10 

Изобретение относится к термичесой обработке проката, а более конкетно к устройствам ,цля подачи охаждающей жидкости в закалочных и ругих охлаждающих устройствах, и ожет быть применено в закалочных маинах для обработки толстого и тонкого стального листа, труб, проволоки и фасонных профилей, а также для охаждения валков прокатных станов, для организации водяных завес.

Цель изобретения - повьшение рав-. номерности охлаждения изделий, уменьшение габаритов устройства и устранение возможности засорения.

На фиг,1 представлен предложений насадок, продольный разрез; на фиг.2- то же, поперечный разрез.

Выходная часть насадка представляет собой цилиндрический патрубок 1 с круглым сквозным отверстием 2 и с нарезкой 3 на наружной поверхности для крепления насадка. Выходная часть насадка образована двумя стенками 4, симметрично расположенными по обе стороны отверстия 2. Поверхности стенок, обращенные одна к другой, вьшолнены наклонными, сходящимися к выходу. Выходное плоское щелевое отверстие 5 насадка формируется кромками -стенок. Между стенками имеются боковые трапецеидальные отверстия 6.

Устройство работает следующим образом.

Охлаждающая жидкость под давлением поступает в насадок и, вытекая через отверстие 2 в виде круглой струи, натекает на направляющие стенки 4, расплющивается и вытекает чег. рез выходное отверстие 5 в виде веерообразного плоского потока. При

попадании в выходную ш;ель крупных взвесей, эти взвеси .смещаются потоком в сторону боковых отверстий

и выносятся из насадка. Таким образом, боковые отверстия работают лишь периодически, при самоочищении насадка от крупных взвесей.

Наличие двух наклонных сходящихся к выходу стенок ускоряет процесс формирования плоской струи, позволяет в несколько и далее в десятки раз сократить размены насадка по сравнению с известнь М устройством, повысить устойчивость плоской струи к распаду и улучшить равномерность распределения расхода жидкости по зоне орошения.

-

-

10

15

20

25

536912

Расстояние между стенками насадка на входе ограничено значениями 1,0 - 1,5 величины диаметра отверстий насадка по следующим причинам, 5 При входном расстоянии меньше I,0 d имеет место удар и турбулизация потока при истечении жидкости из цилиндрического отверстия вследствие перегораживания части сечения. Увеличение расстояния между стенками насадка на входе более 1,5 d нецелесообразно, поскольку появляется опасность ударного натекания струй на направляющие стенки, появления паразитных вихревых токов во входной части между направляющими стенками. После истечения струи из насадка в этих условиях происходит постепенное развитие колебаний плоской струи, приводящее к пульсациям ее поверхности. Наличие колебаний в струе приводит к ухудшению устойчивости течения, брыз- гообразованию.

Расстояние между пластинами на выходе из насадка выбирают в пределах 0,2-0,8 величины диаметра отверстия. Максимальное значение, равное 0,8 d принято по следующим соображениям. При расстоянии, равном 0,9 струя проходит лишь слегка коснувшись направляющих стенок. Стенками перегораживается лишь около 2% начального сечения струи. В этих условиях направляющие стенки бесполезны и не формируют плоской струи. Уменьшение расстояния на выходе приводит к быстрому нарастанию степени перегораживания (при расстоянии 0,8 d - 10%, при 0,7 d - около 20%). При расстоянии, равном 0,8 d, стенки начинают играть активную формообразующую роль.

При выходном расстоянии меньше 0,2 d струя не вмещается в выходной плоской щели насадки и частично истекает через боковые отверстия, что приводит к нарушению течения струи, ух удшению равномерности распределе - ния потока. Поэтому нормальная работа обеспечивается при расстоянии не менее 0,2 d, в связи с чем эта величина принимается за минимальную, предельно допустимую.

Площадь входной щели должна быть больше площади отверстия входной части насадка, так как в противном слу чае струя не вмещается в выходной щели и частично истекает через боковые отверстия.

30

35

40

45

50

55

Длина выходной щели не должна превышать 5 диаметров отверстия, поскольку как показали эксперименты максимальная ширина струи в выходной щели достигает 4-5 диаметра и даль- нейшее увеличение дпины щели нецелесообразно и, кроме того, затрудняет удаление крупных взвесей в сторону боковых отверстий.

Анализ показывает, что на работу насадка оказывает влияние ряд геометрических параметров, в частности угол между стенками насадка. Оптимальные характеристики обеспечиваются при значениях этого угла 15-30°, но рез.кого изменения характеристик при переходе через- указанные или йакие«-ли- бо другие значения угла в интервале 10 - 90 не происходит. Поэтому предельные значения угла между стенками насадка не оговариваются.

Применение предлагаемого насадка позволяет улучшить равномерность орошения, увеличить интенсивность охлаждения изделий, уменьшить габариты устройства, упростить изготовление и эксплуатацию по сравнению с прототипом и расширить возможности применен ния плоскоструйных насадков в охлаждающих устройствах.

Редактор М.Келемеш

Составитель О.Румянцева

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец

Заказ 4663/13 Тираж 518Подписное

ВНИШТИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Ф(лг.2