Устройство для газожидкостного охлаждения проката Советский патент 1988 года по МПК B21B45/02 

Изобретение относится к металлургии, в частности к прокатному н термическому производству, и может быть использовано для охлаждения и термоупрочнения движущегося проката, например листа.

Цель изобретения повышение равно мерности охлаждения за счет улуч1иения условий захвата жидкости газовыми струями.

На фи1 1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 то же, раз- рез А- А на фиг. 1.

Устройство состоит из жидкостного коллектора 1 трубчатой формы, снабженного подводящим патрубком 2 и равномерно распределенными по длине соплами 3 с шагом t (5 8)d, где d - диаметр сопла, направленными встречно охлаждаемой поверхности. В полости жидкостного коллектора по центру продольно установлен газовый трубчатый к(}ллектор 4, снабженный свои.м подводящим патрубком 5 и сопла.ми 6, расположенны.ми соосно соплам 3 жидкостного коллектора I.

В кольцевой полости, образованной коллекторами 1 и 4 над газовым (основным) коллектором 4 вдоль его с)си, установлен дополнительный г азовый трубчатый коллектор 7, снабженный своим подводящим патрубком 8 и двумя рядами диаметрально расположенных сонел 9, направленных тангенциально поверхности жидкостно1 О коллектора I и размещенных в продольном направлении между соплами 3, 6 жидкост- пого 1 и газового 4 коллекторов, при этом продо;1ьная ось до11()лните. 1ьиого газового KOv LieKTopa расположена в вертикальной плоскости, прохоляпн й чс)ез продольные оси жпдм)С1 Н(и о и газового ко.плекторов, га- зоиндводящне патрубки 5 и 8 основного 4 и дополнительного 7 газовых коллекторов подсоединены к общей магистрали 10 и снабжены индивидуальными регулировочными вентилями; вентиль 11, регулируюпиш коллектор 4, и венти.мь 12, регулируюпшй кол- лектор 7.

Устройство работает следущим образом.

Га;и)образный агент, например сжатый воздух, нар, азот и др. газы, а также жидкость, например вода, масло, раствор и т.п., подают под давлением через соот- ветствук)П1,ие подводящие патрубки 2, 5, 8 в полости жидкостно1 о I и газовых коллекторов 4 и 7, при этом давление газообразною arefrra прС Вьипает давление жидкости ориентировочного на 0,2-0,4 МПа.

Газ, истекающий из тангенциальных со- пел 9 в полость жидкостного коллектора I, захватывает (эжектирует) с собой жидкость и, газопасыщая ее в процессе взаимодействия, при своем движении по кольцевому сечению гюдает сатурированную жидкость

-

в зону всасывания газовых струи, истекаю щих из основного 1 азового коллектора 4 через радиальные сопла 6.

-

5Ю

15JQ253035 Q

45

50 55

Газонасыщенная жидкость теряет сплошность жидкости за счет разрушения сил сцеп леиия и, попав в зону всасывания рабочих газовых струй из сопел 6, легко захватывается ими и в процессе взаимодействия активного и эжектируемого потоков выбрасывается в виде распыленной газожидкостной струи из сопел 3 коллектора 1. По выходе из сопел распыленные струи а/тиваются, образуя единый продольный поток распыленного охладителя, направленный на охлаждаемую поверхность.

Установка дополнительного газового коллектора 7 с двумя рядами диаметрально расположенных сопел 9 над основным коллектором 4 обеспечивает двустороннюю раздачу газового агента в полости жидкостного коллектора 1 с газонасыщением жидкости по длине коллектора в его верхней части.

Расположение сопел 9 тангенциально внутренней поверхности трубчатого коллектора 1 приводит к формированию в коль цевом сечении вращательных линий тока сатурированного потока и подачу его в зону действия основных газовых струй, истекающих из сопел 6.

Размещение сопел 9 в продольном направлении между соплами 3 и 6 жидкостного 1 и газового 4 коллекторов обеспечивает равномерную порционную подачу предварительного газонасыщенного потока жидкости в зоны захвата сопел 6 по всей д.1ине коллекторов к устранению вихревых зон и застойных областей в .межсопловых пространствах.

Расположение продольной оси дополнительного газового коллектора 7 в вертикальной плоскости, нроходяц 1,ей через продольные оси коллекторов 1 и 4, приводит к равномерному пути движущегося газонасыщенного потока, что повышает равномерность гидравлических сопротивлений трактов и, как следствие, к равноколи- чественному вводу эжектируемого потока в зону захвата активным потоком.

Подсоединение газоподводящих патрубков 5 и 8 к общей магистрали 10 и снабжение их индивидуальными регулировочными вентиля.ми 11 и 12 упрощает регулировку работы устройства и конструкцию в целом, позволяет оперативно перенастраивать систему охлаждения как в процессе наладки, так и в процессе изменения сортамента проката и режимов термообработки.

Таким образом, в результате использования устройства интенсифицируется процесс смесеобразования газовой и жидкой фаз при общем снижении энергозатрат как на взаимодействие компонентов, так и на процесс равномерного истечения диспергированного охладителя по длине устройства, что приводит к повыщению качества термо- обработанного или ускоренно охлажденного проката путем увеличения равномерности

и интенсивности тепловой обработки при уменьшении исходных параметров рабочих сред, что повышает равномерность механических свойств по сечению и длине охлаждаемого проката, обеспечиваюшее снижение его коробления и повышение прочности, эксплуатационной надежности и экономичности обработки.

Формула изобретения

I. Устройство для газожидкостного охлаждения проката, содержащее жидкостный трубчатый коллектор с продольным рядом сопл, внутри которого установлен газовый трубчатый коллектор с соплами, расположенными соосно соплам жидкостного коллектора, и подводящие патрубки, отличающееся тем, что, с целью повышения равномерности охлаждения путем улучшения условий захвата жидкости газовыми струями, оно снабжено установленным в полости жидкостного трубчатого коллектора над газовым трубчатым коллек0

0

тором соосно им дополнительным газовым трубчатым коллектором с подводящим патрубком и двумя продольными диаметрально расположенными на нем рядами соплами, симметричными относительно плоскости осей коллекторов.

2.Устройство по. п. 1, oтлuчak щeecя тем, что сопла дополнительного газового трубчатого коллектора направлены тангенциально поверхности жидкостного трубчатого коллектора.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличаю- щеея тем, что сопла дополнительного газового трубчатого коллектора в продольном направлении размешены в промежутках между соплами жидкостного и газового коллекторов.

4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что подводящие патрубки основного и дополнительного газовых коллекторов соединены с обшей магистралью и снабжены индивидуальными регулировочными вентилями.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к прокатному и термическому производству, может быть использовано для о.хлаждения и термоупрочнения движущегося проката, например листа. Цель изобретения гювьппение равномерности о.хлаждения за счет улучшения условий захвата жидкости газовыми струями. В устройстве, включающем жидкостный коллектор 1, снабженный подводящи.м патрубком 2 и равномерно распределенными по длине соллами 3, направленными встречно охлаждаемой поверхности, в полости которого соосно установлен газовый трубчатый коллектор 4, снабженный своим подводящим патрубком 5 и соплами 6, расположенны.ми соосно соплам 3, в кольцевой полости, образованной коллекторами 1 и 4, над основным газовым коллектором 4 вдоль его оси установлен дополнительный газовый коллектор 7, снабженный своим подводящим патрубком 8 и двумя продольными рядами диаметрально расположенных сонел 9, направленных тангенциально поверхности жидкостного коллектора 1 и размешенных в продольном направлении в промежутках между соплами 3 и 6 коллекторов I и 4. При этом газоподводяшие патрубки 5 и 8 основного 4 и дополнительного 7 газовых коллекторов подсоединены к общей магистрали 10 и снабжены индивидуальными регулировочными вентилями 11 и 12. Устройство работает следующим образом. Газообразный агент и жидкость подают под давлением через соответствующие подводящие патрубки 2, 5 и 8 в полости жидкостного I и газовых 4 и 7 коллекторов. При этом давление газообразного агента превышает давление жидкости ориентировочно на 0,2 0,4 МПа. Газ, исте- как)Н1ий из тангенциальных сопел 9 в полость жидкостного коллектора 1, захватывает (эжектирует) с собой жидкость и, газона- сыщая ее в процессе взаимодействия, при своем движении но кольцевому сечению подает сатурированную жидкость в зону всасывания газовых струй, истекающих из основного газового коллектора 4 через радиальные сопла 6. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. I (Л оо 00 о 00 1чЭ